በሳሙና አረፋ ውስጥ ያሉትን ቀለሞች ገጽታ እንዴት ማብራራት እንደሚቻል. ምርምር

Y. Geguzin

ከመጽሐፉ የተወሰደ፡ Geguzin Ya. E. Bubbles. - Dolgoprudny: ማተሚያ ቤት "አእምሮ", 2014.

ሳይንስ እና ህይወት // ምሳሌዎች

በቀጭኑ ፊልም ቀለም ውስጥ ጥቁር ነጠብጣቦችን ገጽታ የሚያብራራ ንድፍ.

ሰዎች ስለ ሳሙና አረፋ በሚያስቡበት ጊዜ፣ ንግግራቸው ሁልጊዜ ስለ ቀለማቸው፣ ወይም በትክክል፣ ስለ ቀለሞቻቸው፣ ወይም፣ በትክክል ስለ ቀለሞታቸው ይመጣል። ስለዚህ ኤስ ያ ማርሻክ በግጥሞቹ ውስጥ የአረፋውን ቀለሞች ያደንቃል፡-

እንደ ፒኮክ ጅራት ይቃጠላል።
ምን አይነት ቀለሞች አልያዘም?
ሊልካ, ቀይ, ሰማያዊ,
አረንጓዴ, ቢጫ ቀለም.
እና ትንሽ ወደፊት:
ክፍት ቦታ ላይ መብራቶች
ቀላል ኳስ ይጫወታል።
ከዚያም ባሕሩ ወደ ሰማያዊነት ይለወጣል.
በውስጡ የሚነድ እሳት አለ።

ለማርሻክ ደስታ ምናልባት እያንዳንዳችን የራሳችንን መጨመር እንችላለን, ምናልባትም በግጥም ሳይሆን በስድ ንባብ.

የሳሙና አረፋዎች ቀለሞች የሚታዩበት ምክንያት ምንድን ነው?

በመጀመሪያ ፣ የችግሩ አጭር ታሪክ። የ 18 ኛው ክፍለ ዘመን ፊዚክስ ተላልፏል 19ኛው ክፍለ ዘመንስለ ብርሃን ተፈጥሮ የሚጋጩ ሀሳቦችን ወርሰዋል። ስለ "ኮርፐስኩላር" ብርሃን የኒውተን ሀሳቦች - ፍሰት ግምታዊ ቅንጣቶች- አስከሬን. ኒውተን ቅንጣቶች የዓይንን ሬቲና ሲመቱ የብርሃን ስሜትን እንደሚያስደስቱ ያምን ነበር-ትንንሽ አስከሬኖች የቫዮሌት ስሜት ይፈጥራሉ, እና ትላልቅ ኮርፐስክለሎች ቀይ ቀለም ይፈጥራሉ. እነዚህ ሐሳቦች አንዳንድ የብርሃን ስርጭት ንድፎችን ሲያብራሩ, ብዙ ክስተቶችን ያለምንም ማብራሪያ ትተዋል, ከነዚህም መካከል የብርሃን ጣልቃገብነት ነበር.

ስለ ብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ ሀሳቦች ወደ ግሪማልዲ፣ ሁክ እና ሁይገንስ ተመለሱ። በኒውተን ዘመን ታናሽ የነበረው ጣሊያናዊው የፊዚክስ ሊቅ ፍራንቸስኮ ግሪማልዲ የብርሃን ስርጭትን በውሃ ላይ ከሚሰራጭ ማዕበል ጋር አነጻጽሮታል።

በ 18 ኛው እና በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መካከል ያለውን መዞር በትክክል አስታውሰናል ምክንያቱም ከታላላቅ የፊዚክስ ሊቃውንት አንዱ ቶማስ ያንግ በዛን ጊዜ ይኖር ነበር, የእርሱ ምርምር የብርሃን ሞገድ ጽንሰ-ሀሳቦችን በማረጋገጥ, በተለይም ሁሉንም አይነት ጣልቃገብነት መገለጫዎች በማብራራት. እና "ጣልቃ ገብነት" የሚለው ቃል እራሱ በመጀመሪያ በጁንግ ወደ ሳይንስ ገባ።

ወደር የለሽ ዘርፈ ብዙ ችሎታ ያለው እና ወሰን የለሽ የፈጠራ ፍላጎት ያለው ሰው ነበር። ነገር ግን, ምናልባት, የእርሱ በጣም ጉልህ ስኬቶች ስለ ብርሃን ማዕበል ተፈጥሮ እና በተለይም ስለ ጣልቃ ተፈጥሮ እና ስለ ቀጭን ፊልሞች ቀለሞች ሀሳቦችን ከማዳበር ጋር የተቆራኙ ናቸው. ፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ ዶሜኒክ አራጎ ስለ ቶማስ ያንግ እንዲህ ሲሉ ጽፈዋል፡- “የዶ/ር ያንግ እጅግ ዋጋ ያለው ግኝት ስሙ ለዘላለም እንዲጠፋ የተደረገው፣ በጣም ትንሽ በሚመስለው ነገር ተመስጦ ነበር፡ እነዚያ በጣም ብሩህ እና ቀላል የሳሙና አረፋ። ከትምህርት ቤት ልጅ ገለባ ለማምለጥ እምብዛም የማይታወቁ የአየር እንቅስቃሴዎች መጫወቻ ሆነ።

ለግጥም ፣ ለደስታ እና ለታሪክ ክብር ከከፈልን ፣ ወደ ፊዚክስ እንሸጋገር እና ስለ “ሳሙና አረፋ ኦፕቲክስ” እንነጋገር ። አንባቢው የብርሃን ስርጭት የሞገድ ሂደት እንደሆነ እና የሚዛመት ሞኖክሮማቲክ ሞገድ የተወሰነ የሞገድ ርዝመት λ0 እንዳለው ያውቃል። በተጨማሪም የብርሃን ጨረሩ በሁለት ሚዲያዎች መካከል ካለው መገናኛ ላይ እንደሚንፀባረቅ እና በዚህ ወሰን ውስጥ ሲያልፍ መበላሸቱ ይታወቃል. በተጨማሪም ነጭ ቀለም ተብሎ የሚጠራው ባለብዙ ቀለም monochromatic ጨረሮች ድብልቅ እንደሆነ ይታወቃል - ከቀይ ወደ ቫዮሌት. የቀይ ጨረሩ የሞገድ ርዝመት ከቫዮሌት ጨረር ይረዝማል። እና በመጨረሻም, ከባዶነት ወደ ፊልም ንጥረ ነገር በሚሸጋገርበት ጊዜ, የሞገድ ርዝመቱ λ0 ይለዋወጣል እና ከ λw ጋር እኩል እንደሚሆን ይታወቃል. ብዛት n = λ0/λв የማጣቀሻ ኢንዴክስ ይባላል።

አሁን ሞኖክሮማቲክ ብርሃን፣ የሞገድ ርዝመት λ0፣ በተወሰነ አንግል i ወደ ቀጭን ውፍረት ባለው ፊልም ላይ እናምራ። ይህ የሚሆነው ይህ ነው-የብርሃን ጨረሮች ከፊልሙ ወለል ላይ በከፊል ይንፀባርቃሉ, እና በከፊል, በአንድ ማዕዘን r, ወደ ድምጹ ውስጥ ይገባል. በፊልሙ የታችኛው ገጽ ላይ ተመሳሳይ ነገር ይከሰታል: ማንጸባረቅ እና ማንጸባረቅ. የተንጸባረቀው ጨረር ወደ ላይኛው ገጽ ይመለሳል, ይንፀባርቃል እና ይገለበጣል, እና የተወሰነው ክፍል ከፊልሙ ውስጥ ይወጣል, እሱም ከአደጋው የመጀመሪያ ደረጃ ጨረር አንዱን ይገናኛል. ይህ የሚሆነው ነጥብ ሐ ላይ ነው። ይህ ነጥብ በዋናነት የሚጠቅመን ነው።

በ C ነጥብ ላይ, ሁለት ጨረሮች ይገናኛሉ, በተመሳሳይ ምንጭ ይፈጠራሉ, ግን ይተላለፋሉ የተለያዩ መንገዶች. እንዲህ ያሉት ጨረሮች "የተጣመሩ" ናቸው ይባላል. የእነሱ ልዩ ባህሪበመወዛወዛቸው መካከል ያለው የደረጃ ልዩነት ሳይለወጥ መቆየቱ ነው። የእነዚህ ጨረሮች መስተጋብር በ C ነጥብ ላይ ተፈጥሮ የሚወሰነው እዚህ ቦታ ላይ ከመድረሱ በፊት በተጓዙባቸው መንገዶች ልዩነት ነው. ይህ የመንገድ ልዩነት የኦፕቲካል ዱካ ልዩነት ∆ ይባላል። በጣም ቀላል ከሆነ ስሌት እና ፍቺ n = sin i/ sin r የሚከተለው ነው።

∆ = 2hn cos r.

ወደ ቶማስ ያንግ በጣም ጉልህ ስኬት ደርሰናል። እሱ ሁኔታው ∆ = kλ0/2 (k ኢንቲጀር ከሆነ) ሁለት ጉልህ የሆኑ ልዩ ልዩ ውጤቶች ሊከሰቱ እንደሚችሉ ትኩረት ስቧል-ከሆነ - k - ሙሉ ቁጥር, ማዕበሎቹ እርስ በእርሳቸው ይጠናከራሉ, እና እንግዳ ከሆኑ, ይዳከማሉ, ወይም በትክክል, እርስ በእርሳቸው ይሰረዛሉ.

በጁንግ መሠረት የጣልቃ ገብነት ዘዴው የመሠረታዊ ሀሳብ ኃይል አስደናቂ ነው ፣ ይህም በተፈጥሮ አስደናቂውን የሙከራ እውነታ ያብራራል-ብርሃን ከብርሃን ጋር ሲጣመር ጨለማን ይፈጥራል! ለአንዳንድ አንባቢዎች የጨለማው ገጽታ የኃይል መጥፋት ማለት ስለሆነ በተገኘው ውጤት ውስጥ ደስ የማይል ነገር ያለ ሊመስል ይችላል ፣ እና ይህ በግልጽ መከሰት የለበትም። እንደ እውነቱ ከሆነ, በጣልቃ ገብነት ሂደት ውስጥ ጉልበቱ ስለማይጠፋ, እንደገና ይከፋፈላል, ሁለት ጨረሮች እርስ በርስ የሚደጋገሙበት ቦታ ይሰበስባል.

∆ን በሚገልጸው ቀመር መሰረት፣ “ሳሙና አረፋ ኦፕቲክስ” እየተባለ ስለሚጠራው ነገር ብዙ መረዳት እንችላለን። በቀመር ውስጥ በ የተሰጠው ዋጋ n በብርሃን የሞገድ ርዝመት λ0, የፊልም ውፍረት h እና አንግል r አንድ ላይ ተያይዘዋል, እና ስለዚህ በፊልሙ ላይ ያለው የጨረር ክስተት አንግል i. በቋሚ ውፍረት ባለው ፊልም በተሰራው አረፋ ላይ የነጭ ብርሃን ጨረር ይወድቃል እና ጨረሩ በተለያዩ ማዕዘኖች ላይ የተለያዩ የአረፋውን ወለል ክፍሎች ያጋጥመዋል ብለን እናስብ። ይህ ማለት የተንፀባረቀው ጨረር በሚጨምርበት ሁኔታ የተለያየ የሞገድ ርዝመት ያላቸው ጨረሮች ይመታሉ እና የተለያዩ የአረፋው ክፍሎች ያበራሉ. የተለያዩ ቀለሞችቀስተ ደመና: ሐምራዊ, ቀይ, ሰማያዊ, አረንጓዴ, ቢጫ. ይህ ደግሞ በሌላ ምክንያት ሊከሰት ይችላል፡ የተለያዩ የአረፋ ፊልሙ ክፍሎች በጊዜ ሂደት ውፍረታቸውን ይለውጣሉ (አሁን ሸ እየተቀየረ ነው) እና “ወይ ባህሩ ወደ ሰማያዊነት ይለወጣል ወይም በውስጡ እሳት አለ” ያለው። የሳሙና አረፋን በቅርበት ከተመለከቱ, የፈሳሽ ፍሰቶች ቀለሙን ሲቀይሩ በግልጽ ማየት ይችላሉ.

እጅግ በጣም ብዙ የቀድሞ መሪዎችን በመከተል, የሳሙና አረፋ ፊልም የተለያዩ ክፍሎች በሚገኙበት አቅራቢያ ባሉ ሁኔታዎች ውስጥ በሳሙና ፊልሞች ውስጥ ጣልቃ መግባትን በተመለከተ ሙከራ ማድረግ እንችላለን. እውነታው ግን በሳሙና አረፋ ውስጥ ሁልጊዜም በስበት ኃይል ተጽእኖ ስር ፈሳሹ ወደ ታች ይንቀሳቀሳል, ስለዚህም የፊልም ውፍረት ይለወጣል, እና ከእሱ ጋር ቀለም ይለወጣል.

ልምዱ ይህ ነው። በማዕቀፉ ላይ ያለው ጠፍጣፋ ፊልም በአቀባዊ ተቀምጧል. በጊዜ ሂደት, የሽብልቅ ቅርጽ ይይዛል: ከላይ ቀጭን, ከታች ወፍራም. ቀለማቱ የተዘረጋ፣ ባለ ብዙ ቀለም፣ በጊዜ ሂደት የሚለዋወጥ ነው። ከፈሳሹ ፍሰት ጋር አብሮ የሚንሳፈፍ ይመስላል.

ስለ የሳሙና አረፋ ኦፕቲክስ ታሪክን ለመጨረስ በአረፋው ቀለም ውስጥ ስለ ጥቁር ነጠብጣቦች እና ነጠብጣቦች ማውራት አስፈላጊ ነው። በተለይም አረፋው ለመኖር ጥቂት ጊዜዎች ሲቀሩ በግልጽ ይታያሉ።

በቀጭኑ ፊልም ∆ ውስጥ ጨረሮች መንገድ ላይ ያለውን የጨረር ልዩነት እየተወያዩ ሳለ, እኛ ፊልም ጋር ብርሃን መስተጋብር ውስጥ አንድ ዝርዝር ስለ ዝም ነበር መሆኑን በማስታወስ, ጥቁር ቦታዎች መልክ ያለውን አካላዊ ምክንያት ለመረዳት እንሞክር. ይህ ዝርዝር ፊልሙ ወፍራም ከሆነ (h ≥ λ0) በጣም አስፈላጊ አይደለም, እና ፊልሙ ቀጭን በሚሆንበት ጊዜ ችላ ሊባል አይችልም (ሸ)<< λ0). Дело в том, что, как оказывается, отражение луча от границ воздух-плёнка и плёнка-воздух происходит так, что оптическая разность хода при этом скачком изменяется на половину длины волны. В соответствующем разделе теоретической оптики это обстоятельство доказывается математически строго. Известны, однако, совсем простые рассуждения английского физика Джорджа Стокса, отчётливо объясняющие это явление. Приведём его рассуждения. Если направление распространения луча, отражённого от границы воздух-плёнка (BD), и луча, преломлённого в ней (ВС), обратить, они должны образовать луч (ВА), равный по интенсивности и направленный противоположно первичному лучу (АВ). Это утверждение справедливо, оно попросту отражает закон сохранения энергии. Обращённые лучи СВ и DB, вообще говоря, могли бы образовать ещё луч (BE). Он, однако, отсутствует, это - экспериментальный факт. Следовательно, в его создание лучи СВ и DB вносят вклад в виде лучей, которые равны по интенсивности, но смещены по отношению друг к другу на половину длины волны и поэтому гасят друг друга. Если к сказанному добавить, что один из этих лучей испытывал отражение от границы воздух-плёнка, а другой - от границы плёнка-воздух, то станет ясно, что происходит дополнительный скачок ∆ = λ0/2 при отражении от границ между воздухом и плёнкой.

አሁን ወደ ጥቁር ነጠብጣቦች እና ጭረቶች እንመለስ. የፊልሙ ውፍረት በጣም ትንሽ ከሆነ የኦፕቲካል ዱካ ልዩነት ከአየር-ፊልም በይነገጽ ነጸብራቅ ላይ የግማሽ ሞገድ መጥፋትን ከግምት ውስጥ ሳያስገባ የሚሰላ ከሆነ ፣ ከሞገድ ርዝመቱ ጋር ሲነፃፀር ትንሽ ይሆናል ፣ ከዚያ ጣልቃ ገብነቱ ይሆናል ። የሚወሰነው ጨረሮቹ በግማሽ የሞገድ ርዝመት ሲቀያየሩ ብቻ ነው ፣ ማለትም እርስ በእርስ ይሰረዛሉ። እና ይህ ማለት በፊልሙ ላይ ጥቁር ቀለም ይታያል.

በሳሙና አረፋ ላይ ስለ ጥቁር ነጠብጣቦች የታሪኩ አጠቃላይ አመክንዮ ሊገለበጥ እና የሚከተለው ሊገለጽ ይችላል። በጣም ቀጭን የሆኑ ፊልሞችን ጥቁር ቀለም መቀባት እውነታ ነው! በዚህ ምክንያት, ከአየር-ፊልም እና ከፊልም-አየር ድንበሮች ሁለት ጨረሮች ሲታዩ, ከግማሽ የሞገድ ርዝመት ጋር እኩል የሆነ ተጨማሪ የኦፕቲካል መንገድ ልዩነት በመካከላቸው መነሳት አለበት. ይህ መንገድ ከአመክንዮ ወደ ሙከራ ሳይሆን ከሙከራ ወደ ሎጂክ ነው። ሁለቱም መንገዶች ህጋዊ እና እርስ በርስ የሚደጋገፉ ናቸው.

ዛሬ ከሞላ ጎደል እራሳቸውን የሚመስሉ ሃሳቦች ጋር አስተዋውቀናል፣ ነገር ግን በ19ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ፣ በቶማስ ያንግ ዘመን፣ አስደናቂ መገለጥ ነበሩ። ለነገሩ እስቲ አስቡት፡ ብርሃን ወደ ብርሃን ሲጨመር ጨለማን ይፈጥራል!

ከIntellect Publishing House ስለ መጽሐፍት መረጃ በድረ-ገጽ www.id-intellect.ru ላይ አለ።

ቦሮዲን ቪታሊ, ማክሲሞቭ ስታኒስላቭ

ከልጅነት ጊዜ ጀምሮ የሳሙና አረፋ አስደናቂ ባህሪያትን እናውቃለን። እና ልጆች የሳሙና አረፋ በአየር ላይ እንዴት እንደሚንሳፈፍ ሁል ጊዜ በፍላጎት ይመለከታሉ ፣ በሁሉም የቀስተደመና ቀለሞች ያበራል። እና አዋቂዎች, አልፎ አልፎ, እራሳቸውን ለማበረታታት እና እንደገና ወደ ልጅ ሰላማዊ ጨዋታ ውስጥ ለመግባት አይቃወሙም. እና እንዲሁም አረፋእውነተኛ ጥበብ እና የሳይንሳዊ ምርምር ርዕሰ ጉዳይ ሊሆን ይችላል. ምንድንየሳሙና መፍትሄ አረፋ በሚፈጥርበት ጊዜ ምን ይሆናል? እንዴትበአረፋው ቲያትር ውስጥ እና መስህቦች ላይ እንደዚህ ያሉ ግዙፍ አረፋዎችን ይነፉ እና እኛ ማድረግ እንችላለን? ለምንየሳሙና አረፋዎች በሁሉም የቀስተ ደመና ቀለሞች ያበራሉ? ማድረግ እንደምንችል ወስነናል። ፈልገህ ድረስበት, ግለጽየሳሙና አረፋ አካላዊ ተፈጥሮ እና ትልቅ የሳሙና አረፋ መንፋት እንችላለን።

አውርድ:

ቅድመ እይታ፡

የማዘጋጃ ቤት የትምህርት ተቋም

"Krasnoyarsk ሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤት ቁጥር 2"

Zhirnovsky የማዘጋጃ ቤት አውራጃ, Volgograd ክልል

ምርምር.

ምን, እንዴት እና ለምን - እኔ እረዳዋለሁ እና እገልጻለሁ.

የሳሙና አረፋ.

ማክሲሞቭ ስታስ ፣ 16 ዓመቱ ፣ 11 ኛ ክፍል

ተቆጣጣሪ Penkovskaya Tatyana Viktorovna,

የፊዚክስ እና የኮምፒውተር ሳይንስ መምህር፣ የማዘጋጃ ቤት የትምህርት ተቋም "KSOSH ቁጥር 2"

2013

የምርምር ሥራው አስፈላጊነት እና ዓላማዎች።
የገጽታ ውጥረት.
የብርሃን ጣልቃገብነት ቀጭን ፊልሞች.
የምርምር ውጤቶች.

1. የርዕሱ አግባብነት:

አየህ የኔ ፊኛ ካንተ ይበልጣል!!

እና የእኔ ይበልጥ ቆንጆ ነው ፣ በሁሉም የቀስተደመና ቀለሞች እንዴት እንደሚያብረቀርቅ ታያለህ !!!

እና የሳሙና አረፋዎች እውነተኛ ጥበብ እና የሳይንሳዊ ምርምር ርዕሰ ጉዳይ ሊሆኑ ይችላሉ.ምንድን የሳሙና መፍትሄ አረፋ በሚፈጥርበት ጊዜ ምን ይሆናል?እንዴት በአረፋው ቲያትር ውስጥ እና መስህቦች ላይ እንደዚህ ያሉ ግዙፍ አረፋዎችን ይነፉ እና እኛ ማድረግ እንችላለን?ለምን የሳሙና አረፋዎች በሁሉም የቀስተ ደመና ቀለሞች ያበራሉ? ማድረግ እንደምንችል ወስነናል።ተረድተህ አስረዳ የሳሙና አረፋ አካላዊ ተፈጥሮ እና ትልቅ የሳሙና አረፋ መንፋት እንችላለን

የምርምር ሥራው ዓላማ;

የሳሙና አረፋ አካላዊ ተፈጥሮን አጥኑ ፣ በቀጭኑ ፊልሞች ላይ ጣልቃ የመግባት ክስተት ፣ በፈሳሽ ውስጥ የወለል ውጥረት።
የሳሙና አረፋ አስደናቂ ባህሪያትን ማሳየት እና በሚያስደንቅ ሁኔታ በሳሙና አረፋዎች አስደሳች ሙከራዎች።

የጥናት ርዕሰ ጉዳይየሳሙና አረፋ

የምርምር መላምት።: 1. አረፋው አለ ምክንያቱም የውሃው ወለል ውጥረት ስላለው, ይህም የመለጠጥ ችሎታን ይሰጣል. 2. የሳሙና አረፋ ቀስተ ደመና ቀለም የሚከሰተው በፊልሙ ሁለት ገጽታዎች በሚያንጸባርቀው የብርሃን ጣልቃገብነት ምክንያት ነው.

2. የገጽታ ውጥረት.

የሳሙና አረፋ ስስ የሳሙና ውሃ ፊልም ሲሆን ይህም ሉል አይሪዲሰንት ወለል ያለው ነው። የአረፋ ፊልሙ በሁለት የሳሙና ንብርብሮች መካከል የተቀነሰ ቀጭን የውሃ ሽፋን ያለው ሲሆን ይህም ውሃውን በፍጥነት እንዳይተን ይከላከላል. አረፋው አለ ምክንያቱም የውሃው ወለል ውጥረት ስላለው ይህም የመለጠጥ ችሎታን ይሰጣል.

የፈሳሽ ወለል ውጥረት የሳሙና አረፋ እንዴት እንደሚፈጥር አስቡበት።

እንደ ስበት, የመለጠጥ እና ውዝግብ ያሉ ኃይሎች ግልጽ ናቸው; በየቀኑ በቀጥታ እንለማመዳቸዋለን. ነገር ግን በዙሪያችን ባለው የዕለት ተዕለት ክስተቶች ዓለም ውስጥ ሌላ ምንም ዓይነት ትኩረት የማንሰጠው በሥራ ላይ ሌላ ኃይል አለ. ይህ ኃይል በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ አነስተኛ ነው, ነገር ግን ውሃን በመስታወት ውስጥ ማፍሰስ አንችልም, አሁን የምንወያይባቸውን ኃይሎች ወደ ተግባር ሳናመጣ በማንኛውም ፈሳሽ ምንም ነገር ማድረግ አንችልም. ይህ ሃይል ነው። የገጽታ ውጥረት.

የገጽታ ውጥረት ኃይልበፈሳሽ ሞለኪውሎች እርስ በርስ በመሳብ ምክንያት የሚፈጠር ኃይል ነው፣ ወደ ላይኛው አቅጣጫ የሚመራ።

የወለል ንጣፎች ኃይሎች ተግባር በተመጣጣኝ ሁኔታ ውስጥ ያለው ፈሳሽ ዝቅተኛው የቦታ ስፋት ስላለው ወደ እውነታ ይመራል። ፈሳሽ ከሌሎች አካላት ጋር በሚገናኝበት ጊዜ ፈሳሹ ከዝቅተኛው የኃይል መጠን ጋር የሚዛመድ ወለል አለው።

የወለል ውጥረትን ለመለየት ብዙ የተለያዩ ዘዴዎች አሉ-የመውረድ ዘዴ ፣የሽቦ ፍሬም ዘዴ ፣የቀለበት ዘዴ ፣የካፒታል ሞገድ ዘዴ ፣ወዘተ በተለይ የሳሙና ፊልም የገጽታ ውጥረትን ለማጥናት በጣም ጥሩ ነገር ነው። የሳሙና ፊልሞች በጣም ቀጭን ስለሆኑ እና ብዛታቸው ሙሉ በሙሉ እዚህ ግባ የሚባል ስለሌለው የስበት ኃይል እዚህ ምንም ሚና አይጫወትም። ስለዚህ ዋናው ሚና የሚጫወተው በገጸ ምድር ውጥረት ኃይሎች ነው።

ፊልሙ ለምን ሳሙና መሆን አለበት? ሁሉም የሳሙና ፊልም መዋቅር ነው. ሳሙና የሚባሉት surfactants ውስጥ ባለ ጠጋ ነው, ረጅም ሞለኪውሎች ከውሃ ጋር የተለያየ ግንኙነት ያላቸው ጫፍ: አንድ ጫፍ በፈቃደኝነት ከውኃ ሞለኪውል ጋር ያዋህዳል, ሌላኛው ደግሞ ለውሃ ግድየለሽ ነው. ስለዚህ የሳሙና ፊልም ውስብስብ መዋቅር አለው: የሳሙና መፍትሄው የሳሙና አካል በሆነው በስርዓተ-ቅርጽ በሚገኙ ሞለኪውሎች በ "ተጠናከረ" ነው.

በአንድ ወይም በሌላ ምክንያት የፈሳሹ ገጽታ ይጨምራል (ይዘረጋል) እናስብ። ይህ ማለት የተወሰነ ቁጥር ያላቸው ሞለኪውሎች ከጅምላ ፈሳሽ ወደ የላይኛው ሽፋን ይንቀሳቀሳሉ. ይህንን ለማድረግ, ቀደም ሲል እንደተመለከትነው, የውጭ ስራዎችን ማውጣት አስፈላጊ ነው. በሌላ አነጋገር የፈሳሹን ገጽታ መጨመር ከአሉታዊ ስራዎች ጋር አብሮ ይመጣል. በተቃራኒው, ላይ ላዩን ኮንትራቶች ጊዜ, አዎንታዊ ሥራ ይከናወናል. dA= -G*dS

የመቀነስ ምልክቱ የሚያመለክተው የገጽታ አካባቢ መጨመር (dS> 0) ከአሉታዊ ሥራ ጋር መሆኑን ነው። ነገር ግን ስራው የሚከናወነው በገጽታ ኢነርጂ ለውጥ ምክንያት ነው dA = -dF, ከዚያም የወለል ውጥረት ቅንጅት G = F / S ነው.

ይህ ቅንጅት የፈሳሽ ንጣፍ ባህሪያትን የሚያመለክት ዋናው መጠን ነው.

ይህ በተለይ በፈሳሽ ስስ ፊልሞች ላይ ከተደረጉ ሙከራዎች ግልጽ ነው.

1. በ 5 ሴ.ሜ ርዝመት ያለው የሽቦ ርዝመት, በዲናሞሜትር እንደሚታየው የላይኛው የውጥረት ኃይል 0.0070 N ያህል ነው. ስለዚህም G=0.004/2*0.05=0.04 N/m

የአንዳንድ ፈሳሾች የገጽታ ውጥረት ቅንጅቶች:

ፈሳሽ የገጽታ ውጥረት፣ N/M

ውሃ 0.0725

የሳሙና መፍትሄ በውሃ ውስጥ 0.040

አልኮል 0.022

ኤተር 0.017

ሜርኩሪ 0.470

2. የሚከተለው ቀላል ሙከራ የገጽታ ውጥረት ኃይሎችን ምንነት የበለጠ ያብራራል።

የተብራራው ልምድ እንደሚያሳየው ፈሳሹ የላይኛውን ገጽታ ለመቀነስ ካለው ፍላጎት የተነሳ የወለል ውጥረቱ ኃይሎች ይነሳሉ.እንደነዚህ ያሉ ፊልሞችን የመፍጠር ችሎታ ከላዩ የውጥረት መጠን ዋጋ ጋር ብቻ ሳይሆን ከሞለኪውሎች ቅርጽ ጋር የተያያዘ መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል. የሳሙና መፍትሄ፣ ለምሳሌ የገጽታ ውጥረቱ መጠን ከሁለት ወይም ሶስት እጥፍ ያነሰ ነው። ንጹህ ውሃ, ግን የተረጋጋ ፊልሞችን አይፈጥርም. እና ስለዚህ, የገጽታ ውጥረት ኃይል እና የኬሚካል ስብጥርይህ ፊልም የሳሙና አረፋዎችን እንድንነፍስ ያስችለናል.

ወደ ሳሙና አረፋዎች እንመለስ. ምናልባት ሁሉም ሰው እነዚህን አስደናቂ ቆንጆ ፈጠራዎች ለመመልከት ብቻ ሳይሆን እንዲለቁም እድሉን አግኝቷል. ክብ ቅርጽ ያላቸው እና በአየር ውስጥ ለረጅም ጊዜ በነፃነት ሊንሳፈፉ ይችላሉ. በአረፋ ውስጥ ያለው ግፊት ከከባቢ አየር ግፊት ይበልጣል። ከመጠን በላይ ግፊት የሳሙና ፊልም, ገጽታውን የበለጠ ለመቀነስ በመሞከር, በአረፋው ውስጥ ያለውን አየር በመጭመቅ እና ራዲየስ በትንሹ, በአረፋው ውስጥ ያለው ከፍተኛ ግፊት ይጨምራል.

"በአየር ላይ የሚንሳፈፍ የሳሙና አረፋ በዙሪያው ባሉ ነገሮች ውስጥ ካሉት ሁሉም የቀለም ጥላዎች ጋር ያበራል። የሳሙና አረፋ ምናልባት እጅግ አስደናቂው የተፈጥሮ ተአምር ነው!” (ማርክ ትዌይን)

የሳሙና አረፋዎች ቀስተ ደመና ቀለም በቀጭኑ ፊልሞች ላይ ባለው የብርሃን ጣልቃገብነት ላይ ተመስርቶ ሊገለጽ ይችላል.

3. በቀጭኑ ፊልሞች ውስጥ የብርሃን ጣልቃገብነት

በተፈጥሮ ውስጥ አንድ ሰው ብዙውን ጊዜ የቀስተ ደመና ቀለሞችን (በውሃ ላይ ያሉ የዘይት ፊልሞች ፣ የሳሙና አረፋዎች ፣ በብረታ ብረት ላይ ያሉ ኦክሳይድ ፊልሞች) በሁለት የፊልም ንጣፎች በሚንፀባረቀው የብርሃን ጣልቃገብነት ምክንያት ማየት ይችላል።

የብርሃን ጣልቃገብነት- የበርካታ የተቀናጁ የብርሃን ሞገዶች ከፍተኛ አቀማመጥ የተነሳ የብርሃን ጥንካሬን እንደገና ማሰራጨት. ይህ ክስተት በተለዋዋጭ ከፍተኛ እና በጠፈር ውስጥ ያለው ጥንካሬ አነስተኛ ነው.

የአውሮፕላን ሞኖክሮማቲክ ሞገድ በአውሮፕላን-ትይዩ ገላጭ ፊልም ላይ ከማጣቀሻ ኢንዴክስ n እና ውፍረት መ ጋር በአንድ አንግል ላይ ይውደቅ (ለቀላልነት አንድ ሬይን እናስብ)። በ O ነጥብ ላይ ባለው ፊልም ላይ, ጨረሩ ለሁለት ይከፈላል: ከፊልሙ የላይኛው ክፍል በከፊል ይንፀባርቃል እና በከፊል ይገለበጣል. የተገለበጠው ሬይ፣ ነጥብ C ላይ ከደረሰ፣ ከፊል ወደ አየር (n0 = 1) ይገለበጥና በከፊል ይንጸባረቃል እና ወደ ነጥብ B ይሂዱ። እዚህ እንደገና በከፊል ተንጸባርቆ ይገለጻል፣ ወደ አየር ይወጣል አንግል i። ከፊልሙ ውስጥ የሚወጡት ጨረሮች 1 እና 2 አንድ ወጥ ናቸው። በመንገዳቸው ላይ የሚሰበሰብ መነፅር ከተቀመጠ፣ የሌንስ የትኩረት አውሮፕላን በአንዱ ነጥብ P ላይ ይሰበሰባሉ። በውጤቱም, ጣልቃ-ገብነት ንድፍ ይታያል, እሱም በጨረር ጨረር መካከል ባለው የኦፕቲካል መንገድ ልዩነት ይወሰናል.

ለዚህ ጉዳይ የማጣቀሻውን sini = nsin r ህግን ከግምት ውስጥ በማስገባት እናገኛለን፡-∆ = k * λ - ከፍተኛ ጣልቃገብነት ∆ = (2k+1) *λ / 2 - ዝቅተኛ ጣልቃገብነትማለትም በስትሮክ ልዩነት ውስጥ ከሆነ የብርሃን ጨረርየኢንቲጀር የሞገድ ርዝመቶች ብዛት የሚስማማ ከሆነ ከፍተኛው ጣልቃ ገብነት ይስተዋላል እና በእነዚህ ቦታዎች ላይ ደማቅ ቀለም ያለው ጣልቃገብነት ንድፍ በሳሙና አረፋ ላይ ይታያል። በአረፋው ውስጥ ያለው የሳሙና ውሃ በስበት ኃይል ወደ ታች ስለሚፈስ የፊልሙ ውፍረት ይቀየራል፣ስለዚህ የቀለም ጣልቃገብነት ንድፍ እንዲሁ በሳሙና አረፋው ወለል ላይ ይንቀሳቀሳል።

ጣልቃገብነት, እንደሚታወቀው, የፊልም ውፍረት ሁለት ጊዜ ከአደጋው የሞገድ ርዝመት ያነሰ ከሆነ ብቻ ነው. ለዚያም ነው, በደካማ ብርሃን ወይም በቂ ወፍራም የሳሙና አረፋ ፊልም, ጣልቃ ገብነት አይታይም እና የሳሙና አረፋ ቀለም አይኖረውም.

4. የምርምር ውጤቶች.

እና ስለዚህ, አንዳንድ መደምደሚያዎችን እናድርግ. መላምቶቻችን ተረጋግጠዋል። በእውነት፡-

1. የሳሙና ፊልም የወለል ውጥረትን ለማጥናት በጣም ጥሩ ነገር ነው.

2. የሳሙና አረፋ አለ, ምክንያቱም የሳሙና መፍትሄው ወለል ውጥረት አለው, ይህም የመለጠጥ ችሎታን ይሰጣል.

2. የሳሙና አረፋዎች ቀስተ ደመና ቀለም በቀጭን ፊልሞች ላይ ባለው የብርሃን ጣልቃገብነት ላይ ሊገለጽ ይችላል.

በእርግጥም በጣም በቀጭኑ የሳሙና ፊልሞች ላይ ያለው አስማታዊ የቀለም ጨዋታ የፊዚክስ ሊቃውንት የብርሃን ሞገዶችን ርዝመት ለመለካት እድል ይሰጠዋል, እና የእነዚህን ስስ ፊልሞች ውጥረት ጥናት የተግባር ህግን ለማጥናት ይረዳል.አይ በንጥሎች መካከል ያሉ ኃይሎች - እነዚያ የትብብር ኃይሎች ፣ በሌሉበት በዓለም ውስጥ በጣም ጥሩ አቧራ ካልሆነ በስተቀር ምንም ነገር አይኖርም።

“ የሳሙና አረፋ ንፉ, ታላቁ እንግሊዛዊ ጽፏል ሳይንቲስት ኬልቪን, - እና እሱን ተመልከት፡ ከእሱ የፊዚክስ ትምህርቶችን መማር ሳታቋርጥ ህይወቶን በሙሉ በማጥናት ማሳለፍ ትችላለህ።

በሳሙና አረፋዎች ያልተለመደ አስደሳች ሙከራዎች.

የሳሙና አረፋዎችን መንፋት ይችላሉ? የሚመስለውን ያህል ቀላል አይደለም. እና ትልቅ እና የሚያምሩ አረፋዎችን የመንፋት ችሎታ ስልጠና የሚያስፈልገው የጥበብ አይነት መሆኑን በተግባር እስካላምን ድረስ እዚህ ምንም ክህሎት የማያስፈልግ መስሎ ታየኝ።

(በሳሙና አረፋዎች ሙከራዎችን ማሳየት).

ስነ-ጽሁፍ.

Aslamazov L.G., Varlamov A.A., አስደናቂ ፊዚክስ, M.: Nauka, 1988
Gendenshtein L.E.፣ ፊዚክስ 11ኛ ክፍል፣ ኤም.ምኔሞሲኔ፣ 2009
Kasyanov V.A., ፊዚክስ 11 ኛ ክፍል - M.: Bustard, 2002
ሚያኪሼቭ ጂ ያ.፣ ፊዚክስ 11ኛ ክፍል፣ ኤም.፡ ትምህርት፣ 2004
ሽቸርባኮቫ ዩ.ቪ. አዝናኝ ፊዚክስበትምህርቶች እና ከመደበኛ ትምህርት ውጭ እንቅስቃሴዎች፣ M.: Globus, 2010
የበይነመረብ ሀብቶች

የመሬት ላይ ውጥረት,

የሳሙና አረፋ በአየር ላይ ነበር...

መተግበሪያ.

የሳሙና አረፋ መፍትሄ የምግብ አዘገጃጀት መመሪያዎች.

ጠንካራ የሳሙና አረፋዎችን ለማግኘት, በርካታ የተለያዩ የምግብ አዘገጃጀቶችን እናቀርባለን.

600 ግራም ውሃ + 200 ግራም ፈሳሽ ሳሙናለምግብ ምግቦች + 100 ግራም glycerin

600 ግ ሙቅ የተጣራ ውሃ + 300 ግራም ግሊሰሪን + 50 ግራም ዱቄት ሳሙና + 20 የአሞኒያ ጠብታዎች. (መፍትሄው ለብዙ ቀናት መቀመጥ አለበት, ከዚያም ተጣርቶ ከመጠቀምዎ በፊት ለ 12 ሰዓታት በማቀዝቀዣ ውስጥ ማስቀመጥ አለበት).

300 ግራም ውሃ + 300 ግራም ፈሳሽ ማጠቢያ ሳሙና + 2 ሰ. የስኳር ማንኪያዎች.

4ኛ. በ 400 ግራም ውስጥ የሳሙና መላጨት ማንኪያዎችን ይፍቱ ሙቅ ውሃ(ይህን በእሳት ላይ ማድረግ የተሻለ ነው). ለአንድ ሳምንት ያህል ይቀመጥ. ከዚህ በኋላ 2 ሰአታት ይጨምሩ. የስኳር ማንኪያዎች.

ለ 200 ግራ. የእቃ ማጠቢያ ሳሙና 600 ሚሊ ሊትር. ውሃ, 100 ሚሊ ሊትር. ግሊሰሪን

ፈሳሽ ሳሙና ወይም ሻምፑ (በተለይ ለልጆች) - 0.5 ኩባያዎች. ውሃ - 1.5 ኩባያ. ስኳር - 2 የሻይ ማንኪያ. የምግብ ማቅለሚያ - ጠብታ

ለመጀመር 1 ሊትር ያህል መጠን ያለው ፈሳሽ መያዣ ያዘጋጁ. በሞቀ ውሃ ውስጥ ያፈስሱ. አንድ ጠርሙስ ፌሪ (የእቃ ማጠቢያ ፈሳሽ) ይውሰዱ እና 50-60 ግራም ተረት ይጨምሩ ሙቅ ውሃ. አረፋ እንዳይፈጠር ቀስ ብሎ እና ቀስ በቀስ የተፈጠረውን መፍትሄ ቀስቅሰው. በማንኛውም ፋርማሲ ውስጥ ሊገዛ የሚችል 30-40 ግራም መደበኛ ግሊሰሪን ይጨምሩ እና እንደገና በቀስታ ይቀላቅሉ። የተገኘው መፍትሄ ቀድሞውኑ ትላልቅ የሳሙና አረፋዎችን ለመምታት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.

ጥሩ ምክር! መፍትሄው በጣም አረፋ መሆን እንደሌለበት ያስታውሱ. በመፍትሔው ላይ ብዙ አረፋ ካገኙ, በእጅ ብቻ ያስወግዱት ወይም ያጥፉት!

መሳሪያዎች

ከሳሙና መፍትሄ በተጨማሪ የሚከተሉትን ያስፈልግዎታል:

የአረፋ ገለባ (በኮክቴል ገለባ ውስጥ ብዙ ቆርጠህ ወደ ጎኖቹ በማጠፍ “አበባ” ይፈጥራል)

የተለያዩ ዲያሜትሮች እና ቅርጾች አረፋዎችን ለመንፋት ቀለበቶች

ሜካኒካል ወይም ኤሌክትሪክ አረፋ ማፍሰሻ።

የሱፍ ጓንቶች ወይም ጓንቶች

ለስላሳ ብርድ ልብስ (ወይም ምንጣፍ)

ሳሙና እና ዘይት ጨርቅ

ለስላሳ የብረት ሳህን

የተለያዩ የጂኦሜትሪክ ቅርጾች ቅርጽ ያላቸው በርካታ የሽቦ ክፈፎች እና ክፈፎች

ፉነል

ካሜራ

ከአረፋዎች ጋር አንዳንድ አስደሳች ሙከራዎች እዚህ አሉ።

ሙከራዎች በቀስታ, በጥንቃቄ, በተረጋጋ ሁኔታ መከናወን አለባቸው. መብራቱ ብሩህ መሆን አለበት: አለበለዚያ አረፋዎቹ ቀስተ ደመናቸውን አያሳዩም!

1 . አንድ ብርጭቆ ይውሰዱ, ፈሳሽ ሳሙና ከውሃ ጋር (1 የሻይ ማንኪያ ውሃ እና 3 የሾርባ ፈሳሽ ሳሙና) ይቀላቅሉ. ቀለበቱን ወደ ድብልቅው ውስጥ ይንከሩት. ዑደቱን ስናወጣ ምን እናያለን? ቀስ በቀስ ወደ ቀለበቱ እናነፋለን. ምን እየተደረገ ነው? ፈሳሽ ሳሙና ወደ በጣም ቀጭን ፊልም ሊዘረጋ ይችላል. እሷም በዱላ ውስጥ ትቀራለች። አየር እናወጣለን, ፊልሙ ሸፍኖታል, እና ተለወጠአረፋ.

2 . ከመጠቀምዎ በፊት ለብዙ ሰዓታት ለሳሙና አረፋ መፍትሄውን በማቀዝቀዣ ውስጥ ማስቀመጥ ጥሩ ነው.

የሥራውን ገጽታ እርጥብ ያድርጉት. (ገጽታው ለስላሳ ነው፡ ብርጭቆ፣ ብረት፣ ፕላስቲክ ወይም የፕላስቲክ ሳህን።) በሳሙና መፍትሄ ውስጥ ገለባ ይንከሩት ፣ አረፋ ይንፉ እና በጥንቃቄ መስታወቱ ላይ ያድርጉት - ይሠራል።ጉልላት

ገለባውን በሳሙና መፍትሄ ውስጥ በደንብ ይንከሩት, የመጀመሪያውን ጉልላት በጥንቃቄ ውጉት እና ወደ ገለባው ውስጥ ይንፉ - በውስጡ ትንሽ ጉልላት ይሠራል. (3 ጊዜ መድገም) እያንዳንዱ አዲስ ጉልላት የቀደመውን መንካት የለበትም።

ውጤት እያንዳንዱ ቀጣይ አረፋ በቀድሞው መሃል ላይ ይከናወናል እና ወደ ጭማሪው ይመራል።

3 . የሳሙና አረፋዎች መዝለል.

አንድ የሱፍ ነገር (ስካርፍ, አረፋ ፈሳሽ (በማቀዝቀዣው ውስጥ የቀዘቀዘ), ኮክቴል ገለባ, የፒንግ ፖንግ ፓድል) ይውሰዱ.

ራኬትህን በሸርተቴ ተጠቅልል። ኳሱን ይንፉ እና ወደ ራኬት ዝቅ ለማድረግ ይሞክሩ። ኳሱን ቀስ ብሎ ለማንሳት ይሞክሩ። ውጤት፡ የሳሙና አረፋ፣ ቅርፁን ሳይለውጥ ወይም ሳይፈነዳ፣ በቀስታ በራኬት ላይ ይወድቃል እና አልፎ ተርፎም ይወርዳል!

4 . ይህንን ሙከራ በቀዝቃዛው የክረምት ቀን ማካሄድ ይችላሉ, ይህንን ኳስ በውጭ "የሱፍ ሳህን" መውሰድ ይችላሉ. ይቀዘቅዛል እና ይታያልእንደ የገና ዛፍ መጫወቻ.

አረፋ ከሞቃት ክፍል ወደ ቀዝቃዛ ክፍል ሲገባ ማየቱ ትኩረት የሚስብ ነው፡ መጠኑ ይቀንሳል እና በተቃራኒው ደግሞ ከቀዝቃዛ ክፍል ወደ ሙቅ ክፍል ሲገባ ያብጣል። ምክንያቱ በአረፋው ውስጥ ያለው አየር መጨናነቅ እና መስፋፋት ላይ ነው። ለምሳሌ, በበረዷማ የአየር ሁኔታ - 15 ° ሴ ከሆነ, የአረፋው መጠን 1000 ሜትር ኩብ ነው. ሴ.ሜ እና ከቅዝቃዜ ወደ ክፍል ውስጥ የሙቀት መጠኑ +15 ° ሴ ይደርሳል, ከዚያም በ 1000 * 30 * 1/273 = 110 ኪዩቢክ ሜትር አካባቢ በድምጽ መጨመር አለበት. ሴሜ.

5 . በሳሙና አረፋዎች መሳል.

መፍትሄ እንፍጠር (5 የሾርባ ማንኪያ gouache + 1 የሾርባ ማንኪያ ሳሙና + 1 የሻይ ማንኪያ ውሃ)። ቱቦውን ወደ ድብልቅው ውስጥ ይንከሩት እና የሳሙና አረፋዎችን ለመፍጠር ይንፉ። አንድ ወረቀት ወስደህ አረፋዎቹን ወደ ወረቀቱ እንደሚያስተላልፍ ቀስ ብለው ይንኩ. ውጤቶቹ አስደናቂ ናቸው።

በአበባ ዙሪያ የሳሙና አረፋ. በቂ የሳሙና መፍትሄ ወደ ሳህኑ ወይም ትሪ ውስጥ አፍስሱ ስለዚህ የጠፍጣፋው የታችኛው ክፍል በ 2 - 3 ሚሜ ሽፋን ይሸፈናል; አበባ ወይም የአበባ ማስቀመጫ መሃሉ ላይ ተቀምጦ በመስታወት ፈንገስ ተሸፍኗል። ከዚያም ቀስ በቀስ ፈንጣጣውን ከፍ በማድረግ በጠባቡ ቱቦ ውስጥ ይንፉ - የሳሙና አረፋ ይፈጠራል; ይህ አረፋ በቂ መጠን ላይ ሲደርስ, ፊኛውን ዘንበል ይበሉ, አረፋውን ከሱ ስር ይልቀቁት. ከዚያም አበባው ከሳሙና ፊልም በተሠራ ገላጭ ከፊል ክብ ቅርጽ ባለው ኮፍያ ሥር ይተኛል ፣ በሁሉም የቀስተ ደመና ቀለሞች ያበራል። በአበባ ፋንታ, ጭንቅላቱን በሳሙና አረፋ በመደፍጠጥ ሾላ መውሰድ ይችላሉ. ይህንን ለማድረግ በመጀመሪያ በሾላ ጭንቅላት ላይ ትንሽ መፍትሄ መጣል አለብዎት, እና ከዚያ, መቼ ትልቅ አረፋቀድሞውንም ተነፍቶ፣ ወጋው እና ትንሽ ውስጡን ንፉ።

ሲሊንደር በሁለት የሽቦ ቀለበቶች መካከል የሳሙና ፊልም ይሠራል. ይህንን ለማድረግ አንድ ተራ ክብ ቅርጽ ያለው አረፋ ወደ ታችኛው ቀለበት ይወርዳል, ከዚያም እርጥበት ያለው ሁለተኛ ቀለበት በአረፋው ላይ ይቀመጣል እና ወደ ላይ በማንሳት አረፋው ሲሊንደራዊ እስኪሆን ድረስ ተዘርግቷል. የላይኛውን ቀለበት ከቀለበቱ ክብ ወደ ከፍታ ከፍ ካደረጉት, ሲሊንደር በግማሽ ይቀንሳል, በሌላኛው ውስጥ ይሰፋል እና ከዚያም በሁለት አረፋዎች ይከፈላል.

እንዲሁም የሳሙና አረፋዎች ደካማነት የተለመዱ ሀሳቦች ሙሉ በሙሉ ትክክል እንዳልሆኑ ልብ ሊባል ይገባል-በተገቢው አያያዝ ለብዙ አሥርተ ዓመታት የሳሙና አረፋ ማቆየት ይቻላል. እንግሊዛዊ የፊዚክስ ሊቅዲዋር (በአየር ላይ በሚሰራው ሥራ ታዋቂ) በልዩ ጠርሙሶች ውስጥ የሳሙና አረፋዎችን ያከማቻል ፣ ከአቧራ በደንብ የተጠበቀ ፣ መድረቅ እና የአየር ድንጋጤ; በእንደዚህ ዓይነት ሁኔታዎች ውስጥ ለአንድ ወር ወይም ከዚያ በላይ አንዳንድ አረፋዎችን ማቆየት ችሏል. በአሜሪካ የሚገኘው ላውረንስ የሳሙና አረፋዎችን በመስታወት ሽፋን ስር ለዓመታት ማቆየት ችሏል።

በቀዝቃዛው ውስጥ የሳሙና አረፋዎች ለሙከራዎች.

በበረዶ ውሃ ውስጥ የተቀላቀለ ሻምፑ ወይም ሳሙና ማዘጋጀት ያስፈልግዎታል, ወደ የትኛው ቁ ብዙ ቁጥር ያለውንጹህ ግሊሰሪን, እና የፕላስቲክ ቱቦ ከኳስ ነጥብ ብዕር. ነፋሶች ሁል ጊዜ ወደ ውጭ ስለሚነፍሱ በተዘጋ ቀዝቃዛ ክፍል ውስጥ አረፋዎችን መንፋት ቀላል ነው።ፈሳሽ ለማፍሰስ በፕላስቲክ ፈንገስ በመጠቀም ትላልቅ አረፋዎች በቀላሉ ይነፋሉ.

ቀስ ብሎ ሲቀዘቅዝ አረፋው በግምት -7 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ውስጥ ይቀዘቅዛል. የሳሙና መፍትሄ የውጥረት መጠን ወደ 0 ° ሴ ሲቀዘቅዝ በትንሹ ይጨምራል እና ከ 0 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ይቀንሳል እና ይለወጣል. ከዜሮ ጋር እኩል ነው።በሚቀዘቅዝበት ጊዜ። በአረፋው ውስጥ ያለው አየር የተጨመቀ ቢሆንም ሉላዊው ፊልም አይቀንስም። በንድፈ ሀሳብ የአረፋው ዲያሜትር በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ወደ 0 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ መቀነስ አለበት, ነገር ግን በትንሽ መጠን በተግባር ይህ ለውጥ ለመወሰን በጣም አስቸጋሪ ነው.

ቀጭን የበረዶ ቅርፊት መሆን ያለበት ስለሚመስለው ፊልሙ በቀላሉ የማይበገር ሆኖ ተገኝቷል። ክሪስታላይዝድ የሳሙና አረፋ መሬት ላይ እንዲወድቅ ከፈቀዱ፣ የገና ዛፍን ለማስጌጥ እንደሚውል የመስታወት ኳስ አይሰበርም ወይም ወደ ጩኸት አይለወጥም። በላዩ ላይ ጥርሶች ይታያሉ ፣ እና ነጠላ ቁርጥራጮች ወደ ቱቦዎች ይለወጣሉ። ፊልሙ የማይበታተን ሆኖ ተገኝቷል, የፕላስቲክነትን ያሳያል. የፊልሙ ፕላስቲክ በትንሽ ውፍረት ምክንያት ውጤት ይሆናል።

አራት አዝናኝ የሳሙና አረፋ ሙከራዎችን ለእርስዎ ትኩረት እናቀርባለን። የመጀመሪያዎቹ ሶስት ሙከራዎች በ -15 ... -25 ° ሴ የሙቀት መጠን መከናወን አለባቸው, እና የመጨረሻው -3 ... -7 ° ሴ.

ልምድ 1

ማሰሮውን የሳሙና መፍትሄ ወደ ብርቱ ቅዝቃዜ ውሰዱ እና አረፋውን ይንፉ። ወዲያውኑ በ የተለያዩ ነጥቦችትናንሽ ክሪስታሎች በላዩ ላይ ይታያሉ, በፍጥነት ያድጋሉ እና በመጨረሻም ይዋሃዳሉ. አረፋው ሙሉ በሙሉ እንደቀዘቀዘ ከቧንቧው ጫፍ አጠገብ ባለው የላይኛው ክፍል ላይ ጥርስ ይሠራል.

በአረፋው ውስጥ ያለው አየር እና የአረፋው ዛጎል በታችኛው ክፍል ውስጥ ቀዝቃዛዎች ናቸው, ምክንያቱም በአረፋው አናት ላይ ትንሽ ቀዝቃዛ ቱቦ አለ. ክሪስታላይዜሽን ከታች ወደ ላይ ይሰራጫል. ያነሰ የቀዘቀዘ እና ቀጭን (በመፍትሔው እብጠት ምክንያት) የላይኛው ክፍልበተፅእኖ ስር የአረፋ ቅርፊት የከባቢ አየር ግፊት sags. በአረፋው ውስጥ ያለው አየር የበለጠ በሚቀዘቅዝ መጠን ጥርሱ እየጨመረ ይሄዳል።

ልምድ 2

የቧንቧውን ጫፍ በሳሙና መፍትሄ ውስጥ ይንከሩት እና ከዚያ ያስወግዱት. በቧንቧው የታችኛው ጫፍ 4 ሚሊ ሜትር ቁመት ያለው የመፍትሄ አምድ ይኖራል. የቧንቧውን ጫፍ በመዳፍዎ ላይ ያስቀምጡት. ዓምዱ በጣም ይቀንሳል. አሁን ቀስተ ደመና ቀለም እስኪታይ ድረስ አረፋውን ይንፉ። አረፋው በጣም ቀጭን ግድግዳዎች አሉት. እንዲህ ዓይነቱ አረፋ በብርድ ውስጥ ልዩ በሆነ መንገድ ይሠራል: ልክ እንደቀዘቀዘ ወዲያውኑ ይፈልቃል. ስለዚህ በጣም ቀጭን ግድግዳዎች ያሉት የቀዘቀዘ አረፋ ማግኘት ፈጽሞ አይቻልም.

የአረፋው ግድግዳ ውፍረት ከ monomolecular ንብርብር ውፍረት ጋር እኩል እንደሆነ ሊቆጠር ይችላል. ክሪስታላይዜሽን የሚጀምረው በፊልሙ ወለል ላይ ባሉ ነጠላ ነጥቦች ነው። በእነዚህ ቦታዎች ላይ ያሉት የውሃ ሞለኪውሎች እርስ በርስ መቀራረብ እና በተወሰነ ቅደም ተከተል መደርደር አለባቸው. የውሃ ሞለኪውሎች እና በአንጻራዊነት ወፍራም ፊልሞች ዝግጅት ውስጥ የተደረጉ ለውጦች በውሃ እና በሳሙና ሞለኪውሎች መካከል ያለውን ትስስር ወደ መቋረጥ አይመሩም ፣ ግን በጣም ቀጭኑ ፊልሞች ወድመዋል።

ልምድ 3

በእኩል መጠን የሳሙና መፍትሄ በሁለት ማሰሮዎች ውስጥ አፍስሱ። ወደ አንድ ጥቂት ጠብታዎች ንጹህ ግሊሰሪን ይጨምሩ። አሁን ከእነዚህ መፍትሄዎች ሁለት በግምት እኩል የሆኑ አረፋዎችን አንድ በአንድ ይንፉ እና በመስታወት ሳህን ላይ ያስቀምጧቸው. አረፋን ከ glycerin ጋር ማቀዝቀዝ ከሻምፖው መፍትሄ ከሚወጣው አረፋ ትንሽ በተለየ መንገድ ይቀጥላል: ጅምር ዘግይቷል, እና ቅዝቃዜው ራሱ ቀርፋፋ ነው. እባክዎን ያስተውሉ: ከሻምፑ መፍትሄ የቀዘቀዘ አረፋ በ glycerin ከቀዘቀዘ አረፋ የበለጠ ቅዝቃዜ ውስጥ ይቆያል.

የቀዘቀዘ አረፋ ግድግዳዎች ከሻምፕ መፍትሄ - ሞኖሊቲክ ክሪስታል መዋቅር. ኢንተርሞለኩላር ቦንዶችበማንኛውም ቦታ ላይ ሙሉ ለሙሉ ተመሳሳይ እና ዘላቂ ናቸው, በቀዘቀዘ አረፋ ውስጥ ከግሊሰሪን ጋር ከተመሳሳይ መፍትሄ. ጠንካራ ግንኙነቶችበውሃ ሞለኪውሎች መካከል ተዳክመዋል. በተጨማሪም, እነዚህ ቦንዶች በ glycerol ሞለኪውሎች የሙቀት እንቅስቃሴ ይስተጓጎላሉ, ስለዚህ ክሪስታል ሕዋስበፍጥነት sublimates, ይህም ማለት በፍጥነት ይሰብራል.

ልምድ 4

በትንሽ በረዶ, አረፋውን ይንፉ. እስኪፈነዳ ድረስ ይጠብቁ. አረፋዎቹ እንዳይቀዘቅዙ ለማድረግ ሙከራውን ይድገሙት, ምንም ያህል ጊዜ ለቅዝቃዜ የተጋለጡ ቢሆኑም. አሁን የበረዶ ቅንጣትን አዘጋጁ. አረፋ ንፉ እና ወዲያውኑ የበረዶ ቅንጣትን በላዩ ላይ ጣል። ወዲያውኑ ወደ አረፋው የታችኛው ክፍል ይንሸራተታል። የበረዶ ቅንጣቱ በቆመበት ቦታ, የፊልሙ ክሪስታላይዜሽን ይጀምራል. በመጨረሻም, አረፋው በሙሉ ይቀዘቅዛል. በበረዶው ላይ አረፋ ካስገቡ ከጥቂት ጊዜ በኋላ በረዶ ይሆናል.

በትንሽ በረዶ ውስጥ ያሉ አረፋዎች በቀስታ ይቀዘቅዛሉ እና በተመሳሳይ ጊዜ በጣም ይቀዘቅዛሉ። የበረዶ ቅንጣቢው የክሪስታልላይዜሽን ማዕከል ነው። በበረዶው ውስጥ ተመሳሳይ ክስተት ይከሰታል.

በሳሙና አረፋዎች አንዳንድ ተጨማሪ አስደናቂ ሙከራዎች፡-

የሚያስፈልግህ፡-

ሁለት ቀጭን የብረት ሹራብ መርፌዎች ወይም ሁለት ቀንበጦች;

የሐር ክር;

ሽቦ;

የማጣሪያ ወረቀት;

የሳሙና መፍትሄ.

ሁለት ቀጭን ሹራብ መርፌዎችን ወይም ሁለት የእንጨት ቅርንጫፎችን 4 ሚሜ ውፍረት ወስደህ ሁለት የሐር ክር ጫፎቻቸው መካከል ዘርጋ። አሁን አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው ክፈፍ አለህ። ቅርንጫፉን ሳይነኩ ክፈፉን እንዲይዙት ሌላ ክር ከላይኛው ዱላ ጋር ያስሩ። ይህንን ፍሬም በሳሙና ውሃ ውስጥ ያስቀምጡት (በመፍትሔው ላይ ጥቂት የ glycerin ጠብታዎች መጨመር ጥሩ ነው). ክፈፉን ቀስ ብለው ካነሱት, በላዩ ላይ ቀጭን የሳሙና ፊልም ይሠራል.

ከጎን ክሮች መካከል ሶስተኛውን ክር ሳይጎትቱ መዘርጋት ይችላሉ, እና በዚህ ሶስተኛው ክር መካከል አራተኛውን ክር ያስሩ. በሳሙና ፊልም ላይ በነፃነት ይተኛሉ. አሁን የፊልሙን የታችኛው ክፍል በተጣራ ወረቀት ይንኩ - በመስቀለኛ ክር እና በታችኛው ቀንበጦች መካከል። የታችኛው ክፍልፊልሙ ይፈነዳል፣ እና የላይኛው በቅጽበት ተሻጋሪውን ክር በግማሽ ክበብ ውስጥ ወደ ላይ ይጎትታል። አሁን አራተኛውን ክር ይጎትቱ: በፊልሙ ውስጥ ያለው ቀዳዳ ባለ ሁለት ቅጠል በር (በሥዕሉ ላይ ባለው ቁጥር የተመለከተው) ቅርጽ ይይዛል.

2 . የሚያስፈልግህ፡-

ሽቦ;

ወፍራም, ለስላሳ እንጨት;

የሳሙና መፍትሄ.

በወፍራም አልፎ ተርፎም ዱላ ላይ ፣ ክብ በመስቀል-ክፍል ፣ ከሽቦ ጠመዝማዛ ያድርጉ ። ሌላ ሽቦ ውሰድ, ይህም የዚህ ሽክርክሪት ዘንግ ይሆናል. የሽብልቹን ጫፎች ወደ መጥረቢያው ጫፎች ያዙሩት.

አሁን ይህንን የሽቦ መሳሪያ በሳሙና መፍትሄ ውስጥ ካስገቡት, የሚያምር የስክሪፕት ፊልም ይከብበው, በሁሉም የቀስተ ደመና ቀለሞች ውስጥ ይጣላል. የሳሙና መፍትሄ ያለው መያዣ ብቻ በጣም ሰፊ መሆን አለበት.

ለመመቻቸት ፣ ይህንን መሳሪያ ማሻሻል ይችላሉ ፣ ይህም የበለጠ የተሻለ ያደርገዋል ፣ ስለሆነም ጠመዝማዛ መዞሮችን አንድ ላይ እና ተለያይተው ማምጣት ይችላሉ። ከዚያ ትንሽ ኩባያ መውሰድ ይችላሉ, እና ልምዱ የበለጠ አስደናቂ ይመስላል. የእኛ ምስል እንዲህ ዓይነቱ የተሻሻለ መሣሪያ ምን እንደሚመስል ያሳያል.

ምን ይሆናል፡

የሳሙና ፊልሙ በመጠምዘዣው እና በዘንጉ መካከል በሚያምር የአይሪጌድ ጠመዝማዛ መልክ ይዘረጋል ፣ ይህም በመጠምዘዣዎቹ መካከል ያለው ርቀት ትልቅ ወይም ትንሽ ሊሆን ይችላል።

የሚያስፈልግህ፡-

ሁለት የሽቦ ቀለበቶች;

የሳሙና መፍትሄ;

ቱቦ.

የሲሊንደሪክ የሳሙና አረፋ በአግድም አቀማመጥ ላይ እንዲሆን ጓደኛዎ የሽቦቹን ቀለበቶች እንዲይዝ ይጠይቁ. በቀለበቶቹ መካከል ያለው ርቀት ከዲያሜትራቸው ከሶስት እጥፍ የማይበልጥ ከሆነ, የእኛ ሲሊንደር በዚህ ቦታ ላይ ቅርፁን ይይዛል.

አሁን አንድ ቱቦ ወደ ሲሊንደር ውስጥ እናስገባ እና በውስጡ ትንሽ ኳስ እናውጣ; ከቱቦው ላይ በብርሃን ፍንዳታ እናራግፈው። በሲሊንደሩ ፊልም ላይ ሳይፈነዳ ይወድቃል።

በእኛ ምስል ላይ እንደሚታየው ጓደኛዎ አሁን ሲሊንደሩን በትንሹ ያዘንብሉት። እና ትንሹ ኳስ በሲሊንደሩ ውስጥ እየተንሸራተተ እንደሆነ ያያሉ። ሙሉ በሙሉ በነፃነት ይንሸራተታል, ምክንያቱም በማንኛውም ጊዜ ሲሊንደርን አይነካውም እና ሁልጊዜም በሁለቱ አረፋዎቻችን ፊልሞች መካከል ቀጭን የአየር ሽፋን አለ!

ምን ይሆናል፡

ትንሿ ኳስ በሲሊንደሩ ውስጥ እንዴት በቀላሉ እንደሚንሸራተት፣ ግድግዳቸው እንደማይነካ በግልጽ ይታያል።

5. የሚያስፈልግህ፡-

ሶዲየም ኦልት 20 ግራም;

የተጣራ ውሃ 0.75 l;

ግሊሰሪን 0.25 ሊ;

1 ሊትር አቅም ያለው ንጹህ ብርጭቆ ጠርሙስ;

የሽቦ ቀለበት; ቱቦ.

በጣም አስደናቂ የሆኑትን የሳሙና አረፋዎችን ለመንፋት ከፈለጉ, የኬሚካል ሪጀንቶችን ከሚሸጥ ሱቅ ኦሊይክ ሶዳ (ሶዲየም ኦሌቴት) መግዛት ያስፈልግዎታል.

በመቀጠል ንጹህ ጠርሙስ ወስደህ በሶስት አራተኛ ፈሳሽ ውሃ መሙላት አለብህ. ከዚያም 1/40 የኦሌይክ ሶዳ ክብደትን በውሃ ውስጥ ማፍሰስ ያስፈልግዎታል; በአንድ ቀን ውስጥ በውሃ ውስጥ ይቀልጣል. ከዚያም ጠርሙሱን ከላይ በተጣራ ግሊሰሪን መሙላት እና የተፈጠረውን ድብልቅ በደንብ መንቀጥቀጥ ያስፈልግዎታል. አሁን የሚቀረው ጠርሙሱን በደንብ መዝጋት እና ለአንድ ሳምንት ያህል በጨለማ ቦታ ውስጥ ማስቀመጥ ነው. ከዚህ በኋላ ንጹህ ፈሳሽ በሲፎን በመጠቀም ወደ ሌላ መያዣ ውስጥ መፍሰስ እና በቀዝቃዛና ጨለማ ቦታ ውስጥ በጥብቅ ተዘግቶ መቀመጥ አለበት. በዚህ መንገድ የተዘጋጀው መፍትሄ ለዓመታት ሊከማች ይችላል.

ከሙከራዎች በኋላ የቀረውን ፈሳሽ ከመፍትሔው ጋር ወደ ጠርሙሱ በጭራሽ አያፍሱ!

በመፍትሔው ውስጥ በደንብ ከተሸፈነ የሽቦ ቀለበት ላይ የሳሙና አረፋ አንጠልጥለናል. ጣትዎን ተጠቅመው በላዩ ላይ የሚንጠለጠለውን ጠብታ ከታች ያስወግዱት። አሁን ቱቦውን ወደ አረፋችን ውስጥ እናስገባ እና በውስጡ ሌላ ኳስ እንነፍሳለን: በቅርጫት ውስጥ እንደ ፖም ውስጥ ይተኛል. “ፖም” ቀለል እንዲል እና “ቅርጫቱ” እንዲፈነዳ ላለማድረግ ፣ ከመጠቀምዎ በፊት ቱቦውን በተሻለ ሁኔታ እናራግፈው - ከዚያ “ፖም” ላይ ምንም አደገኛ የመፍትሄ ጠብታ አይኖርም።

ምን ይሆናል፡

ትንሽ የሳሙና አረፋ በሽቦ ቀለበት ላይ በተንጠለጠለ ትልቅ ውስጥ ይተኛል.

ከላይ የተገለጹት ጥቂት ሙከራዎች እንደዚህ አይነት ከባድ ግቦችን አያሳድጉም. ቀላል ነው። አስደሳች መዝናኛየሳሙና አረፋዎችን የመንፋት ጥበብን ብቻ ያስተዋውቀናል. እንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ቻርለስ ቦይስ "የሳሙና አረፋዎች" በተሰኘው መጽሐፋቸው ውስጥ ረጅም ተከታታይ የተለያዩ ሙከራዎችን በዝርዝር ገልጸዋል. ፍላጎት ያላቸውን ወደዚህ ግሩም መጽሐፍ እንጠቅሳለን፤ በጣም ቀላል የሆኑትን ሙከራዎች ብቻ ገለፅን።

ቅድመ እይታ፡

የዝግጅት አቀራረብ ቅድመ እይታዎችን ለመጠቀም ለራስህ መለያ ፍጠር ( መለያ) ጎግል እና ግባ

የትምህርቱ ዓላማ፡-

"የብርሃን ጣልቃገብነት እና ልዩነት" በሚለው ርዕስ ላይ እውቀትን ማጠቃለል;
የተማሪዎችን የሙከራ ችሎታዎች ምስረታ ይቀጥሉ;
ማመልከት የንድፈ ሃሳብ እውቀትየተፈጥሮ ክስተቶችን ለማብራራት;
በፊዚክስ እና በሂደት ላይ ፍላጎት ያሳድጉ ሳይንሳዊ እውቀት;
በሙከራው ውጤት ላይ በመመስረት መደምደሚያዎችን የመሳል ችሎታን በማዳበር የተማሪዎችን የአስተሳሰብ አድማስ ለማስፋት አስተዋፅዖ ያደርጋል።

መሳሪያ፡

ቀጥ ያለ ክር መብራት (በክፍል አንድ);
የሽቦ ቀለበት ከእጅ ጋር (ስራ ቁጥር 1, 2);
ብርጭቆ በሳሙና መፍትሄ (ስራ ቁጥር 1, 2);
የመስታወት ሳህኖች (40 x 60 ሚሜ) 2 ቁርጥራጮች በአንድ ስብስብ (ሥራ ቁጥር 3) (በቤት ውስጥ የሚሰሩ መሣሪያዎች);
caliper (ሥራ ቁጥር 4);
ናይሎን ጨርቅ (100 x 100 ሚሜ, የቤት ውስጥ እቃዎች, የስራ ቁጥር 5);
የግራሞፎን መዝገቦች (በ 1 ሚሜ 4 እና 8 ጭረቶች, የስራ ቁጥር 6);
ሲዲዎች (ሥራ ቁጥር 6);
የነፍሳት እና የአእዋፍ ፎቶግራፎች (ሥራ ቁጥር 7).

የትምህርቱ እድገት

I. "የብርሃን ጣልቃገብነት" በሚለው ርዕስ ላይ እውቀትን ማዘመን (የተጠናው ቁሳቁስ መደጋገም).

አስተማሪ: የሙከራ ስራዎችን ከማጠናቀቅዎ በፊት, ዋናውን ቁሳቁስ እንከልስ.

የጣልቃ ገብነት ክስተት የሚባለው ምን አይነት ክስተት ነው?

በጣልቃ ገብነት ክስተት ተለይተው የሚታወቁት የትኞቹ ሞገዶች ናቸው?

ግለጽ ወጥነት ያለው ሞገዶች.

የጣልቃገብነት maxima እና minima ሁኔታዎችን ይፃፉ።

የኢነርጂ ጥበቃ ህግ በጣልቃ ገብነት ክስተቶች ውስጥ ይታያል?

ተማሪዎች (የተጠቆሙ መልሶች):

- ጣልቃ ገብነት የማንኛውም ተፈጥሮ ሞገዶች ባህሪ ክስተት ነው-ሜካኒካል ፣ ኤሌክትሮማግኔቲክ። "የሞገድ ጣልቃገብነት በህዋ ውስጥ ሁለት (ወይም ብዙ) ሞገዶች መጨመር ነው, ይህም በተለያዩ ቦታዎች የውጤቱ ሞገድ ይበረታታል ወይም ይዳከማል."

- የተረጋጋ ጣልቃገብነት ንድፍ ለመፍጠር, ወጥነት ያለው (የተዛመደ) የሞገድ ምንጮች ያስፈልጋሉ.

- ተመሳሳይ ድግግሞሽ እና ቋሚ የክፍል ልዩነት ያላቸው ሞገዶች ወጥነት ይባላሉ.

- በቦርዱ ላይ, ተማሪዎች ከፍተኛ እና ዝቅተኛ ሁኔታዎችን ይጽፋሉ.

በ ነጥብ C ላይ ያለው የውጤት መፈናቀል ስፋት በሩቅ ማዕበል መንገዶች ላይ ባለው ልዩነት ይወሰናል. መ 2 – መ 1 .

ምስል 1 - ከፍተኛ ሁኔታዎች

ምስል 2 - ዝቅተኛ ሁኔታዎች

, ()

የት k=0; ± 1; ± 2; ± 3;…

(የሞገድ ዱካ ልዩነት ከግማሽ-ሞገድ እኩል ቁጥር ጋር እኩል ነው)

ከምንጮች S 1 እና S 2 የሚመጡ ሞገዶች በተመሳሳይ ደረጃዎች ነጥብ C ላይ ይደርሳሉ እና "እርስ በርስ ይበረታታሉ."

የመወዛወዝ ደረጃዎች

የደረጃ ልዩነት

А = 2Х ከፍተኛ - የውጤቱ ሞገድ ስፋት.

, ()

የት k=0; ± 1; ± 2; ± 3;…

(የሞገድ ዱካ ልዩነት ከግማሽ ሞገዶች ያልተለመደ ቁጥር ጋር እኩል ነው)

ከምንጮች S 1 እና S 2 የሚመጡ ሞገዶች በፀረ-ፊደል ነጥብ C ላይ ይደርሳሉ እና "እርስ በርስ ይሰረዛሉ"።

የመወዛወዝ ደረጃዎች

የደረጃ ልዩነት

A=0 - የውጤቱ ሞገድ ስፋት.

የጣልቃገብነት ንድፍ የብርሃን ጥንካሬ የጨመሩ እና የቀነሱ አካባቢዎች መደበኛ ቅያሪ ነው።

- የብርሃን ጣልቃገብነት ሁለት ወይም ከዚያ በላይ የብርሃን ሞገዶች በተደራረቡበት ጊዜ የብርሃን ጨረር ኃይልን የቦታ መልሶ ማከፋፈል ነው.

በውጤቱም, በብርሃን ጣልቃገብነት እና ልዩነት ውስጥ, የኃይል ጥበቃ ህግ ይታያል. በጣልቃ ገብነት ክልል ውስጥ የብርሃን ሃይል ወደ ሌሎች የኃይል ዓይነቶች ሳይለወጥ ብቻ ይከፋፈላል. ከጠቅላላው የብርሃን ኃይል አንፃር በአንዳንድ የጣልቃገብነት ጥለት ላይ ያለው የኃይል መጨመር በሌሎች ነጥቦች በመቀነሱ ይካሳል (ጠቅላላ የብርሃን ኃይል ከገለልተኛ ምንጮች የሁለት የብርሃን ጨረሮች የብርሃን ኃይል ነው)።

የብርሃን ጨረሮች ከኃይል ከፍተኛው ጋር ይዛመዳሉ ፣ ጥቁር ነጠብጣቦች ከኃይል ሚኒማ ጋር ይዛመዳሉ።

መምህር፡ ወደ ትምህርቱ ተግባራዊ ክፍል እንሂድ።

የሙከራ ሥራ №1

"በሳሙና ፊልም ላይ የብርሃን ጣልቃገብነት ክስተት ምልከታ."

መሳሪያዎች: መነጽሮች በሳሙና መፍትሄ, የሽቦ ቀለበቶች በ 30 ሚሜ ዲያሜትር መያዣ. ( ምስል 3 ይመልከቱ)

ተማሪዎች በአንድ ጨለማ ክፍል ውስጥ ባለ ጠፍጣፋ የሳሙና ፊልም ላይ በ monochromatic ብርሃን ውስጥ ጣልቃ ገብተው ይመለከታሉ።

በሽቦ ቀለበት ላይ የሳሙና ፊልም እናገኛለን እና በአቀባዊ እናስቀምጠዋለን.

የፊልም ውፍረት በሚቀየርበት ጊዜ ስፋታቸው የሚለወጡ የብርሃን እና ጥቁር አግድም መስመሮችን እናስተውላለን ( ምስል 4 ይመልከቱ).

ማብራሪያ. የብርሃን እና የጨለማ ጭረቶች ገጽታ ከፊልሙ ወለል ላይ በሚያንጸባርቁ የብርሃን ሞገዶች ጣልቃ ገብነት ተብራርቷል. ትሪያንግል d = 2ሰ

የብርሃን ሞገዶች መንገድ ልዩነት የፊልም ውፍረት ሁለት እጥፍ እኩል ነው.

በአቀባዊ ሲቀመጥ, ፊልሙ የሽብልቅ ቅርጽ ያለው ቅርጽ አለው. በላዩ ላይ ባለው የብርሃን ሞገዶች መንገድ ላይ ያለው ልዩነት ከታችኛው ክፍል ያነሰ ይሆናል. በእነዚያ የፊልም ቦታዎች የመንገዱን ልዩነት ከግማሽ-ሞገድ እኩል ቁጥር ጋር እኩል በሆነበት ፣ የብርሃን ነጠብጣቦች ይታያሉ። እና ባልተለመደ የግማሽ ሞገዶች ብዛት - ቀላል ጭረቶች። የጭረቶች አግድም አቀማመጥ እኩል የፊልም ውፍረት ባለው መስመሮች አግድም አቀማመጥ ተብራርቷል.

4. የሳሙና ፊልም በነጭ ብርሃን (ከመብራት) ያብሩ.

5. የብርሃን ጭረቶችን ቀለም በተንጣለለ ቀለም ይመልከቱ: ከላይ ሰማያዊ, ከታች ቀይ.

ማብራሪያ. ይህ ማቅለሚያ የሚብራራው የብርሃን ነጠብጣቦች አቀማመጥ በተፈጠረው ቀለም የሞገድ ርዝመት ላይ ባለው ጥገኝነት ነው.

6. በተጨማሪም ጭረቶች, ቅርጻቸውን በማስፋፋት እና በመጠበቅ, ወደታች ይንቀሳቀሳሉ.

ማብራሪያ. የሳሙና መፍትሄ በስበት ኃይል ተጽእኖ ስር ስለሚፈስ ይህ የፊልም ውፍረት መቀነስ ይገለጻል.

የሙከራ ሥራ ቁጥር 2

"በሳሙና አረፋ ላይ የብርሃን ጣልቃገብነት ምልከታ።"

1. የሳሙና አረፋ የሚነፉ ተማሪዎች (ስእል 5 ይመልከቱ).

2. በከፍተኛ እና ዝቅተኛ ክፍሎቹ ላይ በተንቆጠቆጡ ቀለሞች ላይ የጣልቃ ገብነት ቀለበቶች ሲፈጠሩ እንመለከታለን. የእያንዳንዱ የብርሃን ቀለበት የላይኛው ጫፍ ሰማያዊ ነው, ከታች ደግሞ ቀይ ነው. የፊልም ውፍረት እየቀነሰ ሲሄድ, ቀለበቶቹም እየሰፉ, ቀስ በቀስ ወደ ታች ይንቀሳቀሳሉ. የቀለበት ቅርጽ ያላቸው ቅርጻቸው እኩል ውፍረት ባለው የቀለበት ቅርጽ መስመሮች ተብራርቷል.

የሙከራ ሥራ ቁጥር 3.

"በአየር ፊልም ላይ የብርሃን ጣልቃገብነት ምልከታ"

ተማሪዎች ንጹህ የመስታወት ሳህኖችን አንድ ላይ በማድረግ በጣቶቻቸው ጨምቋቸው (ስእል ቁጥር 6 ይመልከቱ)።

ሳህኖቹ በጨለማ ዳራ ላይ በሚያንጸባርቅ ብርሃን ይታያሉ።

በአንዳንድ ቦታዎች ደማቅ ቀስተ ደመና የቀለበት ቅርጽ ያላቸው ወይም ያልተስተካከሉ ግርፋት እናስተውላለን።

ግፊቱን ይቀይሩ እና የጭረት ቦታዎችን እና ቅርፅን ለውጥ ይመልከቱ.

አስተማሪ: በዚህ ሥራ ውስጥ ያሉ ምልከታዎች በተፈጥሮ ውስጥ የግለሰብ ናቸው. እርስዎ የሚመለከቱትን የጣልቃ ገብነት ንድፍ ይሳሉ።

ማብራሪያ፡- የጠፍጣፋዎቹ ገጽታዎች ሙሉ በሙሉ ጠፍጣፋ ሊሆኑ አይችሉም, ስለዚህ በጥቂት ቦታዎች ላይ ብቻ ይነካሉ. በነዚህ ቦታዎች ዙሪያ የተለያየ ቅርጽ ያላቸው ቀጭን አየር ሾጣጣዎች ተፈጥረዋል, ይህም የጣልቃ ገብነትን ምስል ይሰጣል. (ምስል ቁጥር 7).

በሚተላለፍ ብርሃን ውስጥ ከፍተኛው ሁኔታ 2h=kl ነው

መምህር፡ በግንባታ እና ሜካኒካል ኢንጂነሪንግ ውስጥ ጣልቃ-ገብነት እና የፖላራይዜሽን ክስተት በግለሰብ መዋቅሮች እና ማሽኖች ውስጥ የሚነሱትን ጭንቀቶች ለማጥናት ይጠቅማል። የምርምር ዘዴው ፎቲዮላስቲክ ይባላል. ለምሳሌ የአንድ ክፍል ሞዴል ሲበላሽ የኦርጋኒክ መስታወት ግብረ-ሰዶማዊነት ይስተጓጎላል።(ምስል ቁጥር 8) .

II. "የብርሃን ልዩነት" በሚለው ርዕስ ላይ እውቀትን ማዘመን (የተጠናው ቁሳቁስ መደጋገም).

አስተማሪ: የሥራውን ሁለተኛ ክፍል ከማጠናቀቅዎ በፊት, ዋናውን ቁሳቁስ እንከልስ.

የዲፍራክሽን ክስተት የሚባለው ምን ክስተት ነው?

የዲፍራክሽን መገለጥ ሁኔታ.

Diffraction grating, ዓይነቶች እና መሠረታዊ ባህሪያት.

ከፍተኛውን ልዩነት ለመከታተል ሁኔታ.

ለምን ሐምራዊወደ ጣልቃ-ገብነት ንድፍ ማእከል ቅርብ?

ተማሪዎች (የተጠቆሙ መልሶች):

በጥቃቅን ጉድጓዶች ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ እና በትናንሽ መሰናክሎች ዙሪያ በሚታጠፍበት ጊዜ ሞገድ ከሬክቲላይን ስርጭት የመቀየር ክስተት ነው።

የልዩነት መገለጫ ሁኔታ፡- መ < ፣ የት መ- የእንቅፋቱ መጠን, - የሞገድ ርዝመት. የእንቅፋቶች (ቀዳዳዎች) መጠኖች ትንሽ ወይም ከሞገድ ርዝመት ጋር የሚመሳሰሉ መሆን አለባቸው. የዚህ ክስተት (ዲፍራክሽን) መኖር የሕጎቹን አተገባበር ገደብ ይገድባል ጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስእና የኦፕቲካል መሳሪያዎችን የመፍታት ገደብ ምክንያት ነው.

አንድ diffraction grating አንድ የጨረር መሣሪያ ነው ወቅታዊ መዋቅርከ ትልቅ ቁጥርየብርሃን ልዩነት የሚፈጠርባቸው በመደበኛነት የተከፋፈሉ ንጥረ ነገሮች። ለአንድ የተወሰነ እና ቋሚ መገለጫ ያለው ስትሮክ ለተለየ የዲፍራክሽን ፍርግርግ በተመሳሳይ ጊዜ ይደገማል መ(የላቲስ ጊዜ)። የዲፍራክሽን ፍርግርግ በላዩ ላይ ያለውን የብርሃን ጨረር በሞገድ ርዝመት የመለየት ችሎታ ዋናው ንብረቱ ነው። አንጸባራቂ እና ግልጽ የዲፍራክሽን ፍርግርግ አሉ። ዘመናዊ መሳሪያዎች በዋናነት የሚያንፀባርቁ የዲፍራክሽን ፍርግርግ ይጠቀማሉ..

ከፍተኛውን ልዩነት ለመከታተል ሁኔታ፡-

የሙከራ ሥራ ቁጥር 4.

"የብርሃን ልዩነትን በጠባብ ስንጥቅ መመልከት"

መሳሪያዎች: (ሴሜ ስዕል ቁጥር 9)

በመንጋጋዎቹ መካከል 0.5 ሚሊ ሜትር ስፋት ያለው ክፍተት እስኪፈጠር ድረስ የመለኪያውን ተንሸራታች እናንቀሳቅሳለን.
የስፖንጅዎችን የቢቪል ክፍል ወደ ዓይን አቅራቢያ እናስቀምጣለን (አንገትን በአቀባዊ አቀማመጥ).
በዚህ ክፍተት በኩል የሚቃጠል መብራት ቀጥ ያለ ክር እንመለከታለን.
የቀስተደመና ግርዶሾችን በክር በሁለቱም በኩል ትይዩ እናደርጋለን።
በ 0.05 - 0.8 ሚሜ ውስጥ የቦታውን ስፋት እንለውጣለን. ወደ ጠባብ ስንጥቆች በሚሸጋገርበት ጊዜ ባንዶቹ ይለያያሉ፣ ይሰፋሉ እና ተለይተው የሚታወቁ ስፔክተሮች ይፈጥራሉ። በጣም ሰፊ በሆነው ስንጥቅ ውስጥ ሲታዩ, ግርዶቹ በጣም ጠባብ እና እርስ በእርሳቸው ቅርብ ናቸው.
ተማሪዎች በማስታወሻ ደብተራቸው ላይ ያዩትን ምስል ይሳሉ።

የሙከራ ሥራ ቁጥር 5.

"በናይሎን ጨርቅ ላይ የብርሃን ልዩነትን መመልከት"

መሳሪያዎች: መብራት ቀጥ ያለ ክር ያለው, የኒሎን ጨርቅ መጠን 100x100 ሚሜ (ምስል 10)

በሚቃጠለው መብራት ክር ላይ በናይሎን ጨርቅ ውስጥ እንመለከታለን.
የ "ዲፍራክሽን መስቀል" (በቀኝ ማዕዘኖች የተሻገሩ ሁለት የዲፍራክሽን ጭረቶች ቅርጽ ያለው ምስል) እናከብራለን.
ተማሪዎች ያዩትን ምስል (ዲፍራክሽን መስቀል) በማስታወሻ ደብተር ውስጥ ይሳሉ።

ማብራርያ፡ ከፍተኛ መጠን ያለው ልዩነት በቅርፊቱ መሃል ላይ ይታያል ነጭ. በ k=0, የማዕበል መንገዶች ልዩነት ዜሮ ነው, ስለዚህ ማዕከላዊው ከፍተኛው ነጭ ነው.

መስቀሉ የተገነባው የጨርቁ ክሮች እርስ በእርሳቸው እርስ በርስ በተያያዙ ክፍተቶች የተጣጠፉ ሁለት የዲፍሬክሽን ፍርግርግ በመሆናቸው ነው. የእይታ ቀለሞች ገጽታ ነጭ ብርሃን የተለያየ ርዝመት ያላቸውን ሞገዶች ያካተተ በመሆኑ ተብራርቷል. ለተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ከፍተኛው የብርሃን ልዩነት በተለያዩ ቦታዎች ላይ ይገኛል.

የሙከራ ሥራ ቁጥር 6.

"በግራሞፎን መዝገብ እና በሌዘር ዲስክ ላይ የብርሃን ስርጭትን መመልከት"

መሳሪያዎች፡ ቀጥ ያለ የፈትል መብራት፣ የግራሞፎን መዝገብ (ስእል 11 ይመልከቱ)

የግራሞፎን መዝገብ ጥሩ የዲፍራክሽን ፍርግርግ ነው።

መዝገቡን እናስቀምጠዋለን, ጎድጎቹ ከመብራት ክር ጋር ትይዩ እንዲሆኑ እና በተንጸባረቀ ብርሃን ውስጥ ልዩነትን እንመለከታለን.
የበርካታ ትዕዛዞችን ብሩህ የልዩነት እይታን እናስተውላለን።

ማብራሪያ፡ የዲፍራክሽን ስፔክትራ ብሩህነት የሚወሰነው በመዝገቡ ላይ በተተገበረው የጉድጓድ ድግግሞሽ እና በጨረራዎቹ መከሰት አንግል ላይ ነው። (ስእል 12 ይመልከቱ)

ከመብራት ክሩ ውስጥ ከሞላ ጎደል ትይዩ ጨረሮች የሚንፀባረቁት በአጎራባች ጓዶቻቸው መካከል ባሉት ነጥቦች A እና B. ጨረሮች በአንድ ማዕዘን ላይ ከሚንፀባረቁ አጎራባች መስመሮች ነው። ከማዕዘን ጋር እኩል ነውመውደቅ, በነጭ መስመር መልክ የመብራት ክር ምስልን ይፍጠሩ. በሌሎች ማዕዘኖች ላይ የሚንፀባረቁ ጨረሮች የተወሰነ የመንገድ ልዩነት አላቸው, በዚህም ምክንያት ሞገድ መጨመር ይከሰታል.

በተመሳሳይ መንገድ በሌዘር ዲስክ ላይ ያለውን ልዩነት እናስተውል. (ስእል 13 ይመልከቱ)

የሲዲው ገጽ ከሞገድ ርዝመት ጋር የሚመጣጠን ድምጽ ያለው ጠመዝማዛ ትራክ ነው። የሚታይ ብርሃንበደቃቅ የተዋቀረ ወለል ላይ ልዩነት እና ጣልቃገብነት ክስተቶች ይታያሉ. የሲዲዎች ነጸብራቅ የቀስተ ደመና ቀለም አለው።

የሙከራ ሥራ ቁጥር 7.

"ከፎቶግራፎች ውስጥ የነፍሳትን ልዩነት ቀለም መመልከት."

መሣሪያ፡ (ሥዕሎች ቁጥር 14፣15፣16 ተመልከት።)

መምህር፡ የአእዋፍ፣ የቢራቢሮዎችና የጥንዚዛዎች ልዩነት በተፈጥሮ ውስጥ በጣም የተለመደ ነው። የተለያዩ የተለያየ ቀለም ያላቸው የዲፍራክሽን ቀለሞች የፒኮኮች, የፒሳን, የጥቁር ሽመላዎች, የሃሚንግበርድ እና የቢራቢሮዎች ባህሪያት ናቸው. የእንስሳትን ልዩነት ማቅለም በባዮሎጂስቶች ብቻ ሳይሆን በፊዚክስ ሊቃውንትም ተጠንቷል.

ተማሪዎች ፎቶግራፎቹን ይመለከታሉ.

ማብራሪያ፡ የበርካታ ወፎች ላባ ውጫዊ ገጽታ እና የቢራቢሮዎች እና ጥንዚዛዎች የላይኛው የሰውነት ክፍል ሽፋን ከአንድ እስከ ብዙ ማይክሮን ያለው የመዋቅር ንጥረነገሮች መደበኛ ድግግሞሽ ተለይተው ይታወቃሉ። ለምሳሌ, የፒኮክ ጅራት ማዕከላዊ ዓይኖች አወቃቀር በስእል 14 ላይ ይታያል. የዓይኑ ቀለም የሚለወጠው ብርሃኑ በእነሱ ላይ እንዴት እንደሚወድቅ እና በምን አንግል ላይ እንደምናያቸው ነው.

የፈተና ጥያቄዎች (እያንዳንዱ ተማሪ ተግባር ያለው ካርድ ይቀበላል - ጥያቄዎችን በጽሁፍ ይመልሱ ):

ብርሃን ምንድን ነው?
ብርሃን ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ መሆኑን ማን አረጋገጠ?
በቫኩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት ምን ያህል ነው?
የብርሃንን ጣልቃገብነት ማን አገኘው?
የቀጭን ጣልቃገብ ፊልሞች የቀስተ ደመና ቀለም ምን ያብራራል?
ጣልቃ መግባት ይችላሉ? የብርሃን ሞገዶችከሁለት በኤሌክትሪክ የሚቃጠሉ መብራቶች ይመጣሉ? ለምን?
ለምንድነው ጥቅጥቅ ያለ የዘይት ሽፋን የቀስተ ደመና ቀለም የሌለው?
የዋናው የዲፍራክሽን ከፍተኛው አቀማመጥ በፍርግርግ መሰንጠቂያዎች ብዛት ላይ የተመሰረተ ነው?
የሳሙና ፊልም የሚታየው ቀስተ ደመና ቀለም ለምን ይለዋወጣል?

የቤት ስራ (በቡድን, የተማሪዎችን ግለሰባዊ ባህሪያት ግምት ውስጥ በማስገባት).

- “የቫቪሎቭ ፓራዶክስ” በሚለው ርዕስ ላይ ሪፖርት ያዘጋጁ ።

- የቃላት አቋራጭ እንቆቅልሾችን በቁልፍ ቃላቶች “ጣልቃ ገብነት”፣ “ልዩነት” ይጻፉ።

ስነ ጽሑፍ፡

አራባዝሂ V.I. የነፍሳት ድብርት ቀለም / "ኳንተም" ቁጥር 2 1975.
ቮልኮቭ ቪ.ኤ. ሁለንተናዊ የትምህርት እድገቶችበፊዚክስ. 11ኛ ክፍል። - ኤም.: VAKO, 2006.
ኮዝሎቭ ኤስ.ኤ. ስለ አንዳንድ የጨረር ባህሪያትሲዲዎች. / "በትምህርት ቤት ፊዚክስ" ቁጥር 1 2006
ሲዲዎች / "ፊዚክስ በትምህርት ቤት" ቁጥር 1 2006
Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. ፊዚክስ: የመማሪያ መጽሐፍ. ለ 11 ኛ ክፍል አማካኝ ትምህርት ቤት - ኤም.: ትምህርት, 2000.
ፋብሪካ V.A. የቫቪሎቭ ፓራዶክስ / "ኳንተም" ቁጥር 2 1971
ፊዚክስ: የመማሪያ መጽሐፍ. ለ 11 ኛ ክፍል አማካኝ ትምህርት ቤት / N.M.Shakhmaev, S.N.Shakhmaev, D.Sh.Shodiev. - ኤም.: ትምህርት, 1991.
አካላዊ ኢንሳይክሎፔዲክ መዝገበ ቃላት / “የሶቪየት ኢንሳይክሎፔዲያ”፣ 1983 ዓ.ም
የፊት ለፊት የላብራቶሪ ክፍሎችበፊዚክስ ከ7-11ኛ ክፍል የትምህርት ተቋማት: መጽሐፍ. ለመምህሩ / V.A.Burov, Yu.I.Dik, B.S.Zvorykin እና ሌሎች; ኢድ. V.A.Burova, G.G.Nikiforova. - M.: ትምህርት: የመማሪያ መጽሐፍ. በርቷል ፣ 1996

1. የብርሃን ሞገዶች ከ የተፈጥሮ ምንጮችስቬታ

2. የተጣመሩ ምንጮች. የብርሃን ጣልቃገብነት.

3. ሁለት ማግኘት ወጥነት ያላቸው ምንጮችከአንድ ነጥብ የተፈጥሮ ብርሃን ምንጭ.

4. ኢንተርፌሮሜትሮች, ጣልቃገብነት ማይክሮስኮፕ.

5. በቀጭኑ ፊልሞች ውስጥ ጣልቃ መግባት. የእይታ ኦፕቲክስ።

6. መሰረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች እና ቀመሮች.

7. ተግባራት.

ብርሃኑ አለው። ኤሌክትሮማግኔቲክ ተፈጥሮ, እና የብርሃን ስርጭት የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ስርጭት ነው. በብርሃን ስርጭት ወቅት የተስተዋሉ ሁሉም የኦፕቲካል ተጽእኖዎች በኃይለኛ ቬክተር ውስጥ ካለው የመወዛወዝ ለውጥ ጋር የተያያዙ ናቸው. የኤሌክትሪክ መስክኢ, እሱም ይባላል ብርሃን ቬክተር.በጠፈር ውስጥ ላለው እያንዳንዱ ነጥብ፣ የብርሃን መጠን I በዚህ ነጥብ ላይ ከሚደርሰው የሞገድ የብርሃን ቬክተር ስፋት ካሬ ጋር ተመጣጣኝ ነው፡ I ~ E m 2።

20.1. ከተፈጥሮ ብርሃን ምንጮች የብርሃን ሞገዶች መጨመር

መቼ እንደሚሆን እንወቅ ይህ ነጥብና ሁለትየብርሃን ሞገዶች ከተመሳሳይ ድግግሞሽ እና ትይዩ የብርሃን ቬክተሮች ጋር፡

በዚህ ሁኔታ የብርሃን ጥንካሬ መግለጫ ተገኝቷል

ቀመሮችን (20.1) እና (20.2) ስናገኝ ማወዛወዝን E 1 እና E 2ን የሚፈጥሩ የብርሃን ምንጮችን የአካላዊ ተፈጥሮ ጥያቄ ግምት ውስጥ አላስገባንም. በ ዘመናዊ ሀሳቦች, የአንደኛ ደረጃ የብርሃን ምንጮች የግለሰብ ሞለኪውሎች ናቸው. በሞለኪውል የሚለቀቀው ብርሃን ከአንዱ ሲንቀሳቀስ ይከሰታል የኃይል ደረጃሌላ. የእንደዚህ አይነት ጨረሮች ጊዜ በጣም አጭር (~ 10 -8 ሰከንድ) ነው, እና የጨረር ጊዜ በአጋጣሚ የሚከሰት ክስተት ነው. በዚህ ሁኔታ, ወደ 3 ሜትር የሚደርስ ርዝመት ያለው በጊዜ ገደብ ያለው ኤሌክትሮማግኔቲክ ምት ይሠራል, እንዲህ ዓይነቱ የልብ ምት ይባላል. በባቡር ውስጥ.

የተፈጥሮ ብርሃን ምንጮች የሚሞቁ አካላት ናቸው። ከፍተኛ ሙቀት. የዚህ ዓይነቱ ምንጭ ብርሃን በተለያዩ ሞለኪውሎች በተለያዩ ጊዜያት የሚለቀቁ እጅግ በጣም ብዙ ባቡሮች ስብስብ ነው። ስለዚህ፣ የcosΔφ አማካኝ እሴት በቀመር (20.1) እና (20.2) ከዜሮ ጋር እኩል ይሆናል፣ እና እነዚህ ቀመሮች የሚከተለውን ቅፅ ይይዛሉ።

በእያንዳንዱ የጠፈር ቦታ ላይ የተፈጥሮ ብርሃን ምንጮች ጥንካሬ ተጨምሯል.

የብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ በዚህ ጉዳይ ላይአይታይም።

20.2. ወጥነት ያላቸው ምንጮች። የብርሃን ጣልቃገብነት

በተወሰነ ቦታ ላይ ለሚደርሱ ሁሉም ባቡሮች የደረጃ ልዩነት ከሆነ የብርሃን ሞገዶች መጨመር ውጤቱ የተለየ ይሆናል. ቋሚ እሴት.ይህንን ለማድረግ የተጣጣሙ የብርሃን ምንጮችን መጠቀም አስፈላጊ ነው.

ወጥነት ያለውበአንድ የተወሰነ ቦታ ላይ ለሚደርሱ ማዕበሎች የማያቋርጥ የደረጃ ልዩነት የሚያረጋግጡ ተመሳሳይ ድግግሞሽ የብርሃን ምንጮች ናቸው።

በተመጣጣኝ ምንጮች የሚለቀቁ የብርሃን ሞገዶችም ይባላሉ ወጥነት ያለው ሞገዶች.

ሩዝ. 20.1.የተጣጣሙ ሞገዶች መጨመር

ከምንጮች ኤስ 1 እና ኤስ 2 የሚወጡ ሁለት ወጥ ሞገዶች መጨመሩን እናስብ (ምሥል 20.1)። የእነዚህ ሞገዶች መጨመር የሚታሰብበት ነጥብ ከርቀት ምንጮች ይወገድ ኤስ 1እና ኤስ 2በዚህ መሠረት ሞገዶች የሚስፋፉባቸው ሚዲያዎች የተለያዩ የማጣቀሻ ኢንዴክሶች n 1 እና n 2 አሏቸው።

በማዕበል የተጓዘው የመንገድ ርዝማኔ ምርት እና የመካከለኛው (s*n) የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ ይባላል የኦፕቲካል መንገድ ርዝመት.በኦፕቲካል ርዝመቶች ውስጥ ያለው ልዩነት ፍጹም ዋጋ ይባላል የኦፕቲካል መንገድ ልዩነት;

የተጣጣሙ ሞገዶች ሲጨመሩ በአንድ የተወሰነ የጠፈር ነጥብ ላይ ያለው የደረጃ ልዩነቱ መጠን ቋሚ ሆኖ የሚቆይ እና በኦፕቲካል ዱካ ልዩነት እና የሞገድ ርዝመት የሚወሰን መሆኑን እናያለን። ሁኔታው በሚረካባቸው በእነዚያ ነጥቦች

cosΔφ = 1, እና ፎርሙላ (20.2) የውጤቱ ሞገድ ጥንካሬ ቅጹን ይወስዳል.

በዚህ ሁኔታ, ጥንካሬው በተቻለ መጠን ከፍተኛውን ዋጋ ይወስዳል.

ሁኔታው ለተሟላባቸው ነጥቦች

ስለዚህ, የተጣጣሙ ሞገዶች ሲጨመሩ, የኃይል መገኛ ቦታ እንደገና ማከፋፈል ይከሰታል - በአንዳንድ ቦታዎች ላይ የሞገድ ኃይል ይጨምራል, እና ሌሎች ደግሞ ይቀንሳል. ይህ ክስተት ይባላል ጣልቃ መግባት.

የብርሃን ጣልቃገብነት -የተጣጣሙ የብርሃን ሞገዶች መጨመር, በዚህ ምክንያት የኃይል መገኛ ቦታ እንደገና ማከፋፈል ይከሰታል, ይህም የማጉላት ወይም የመዳከም ሁኔታ የተረጋጋ ንድፍ እንዲፈጠር ያደርጋል.

እኩልነት (20.6) እና (20.7) ከፍተኛ እና ዝቅተኛ ጣልቃገብነት ሁኔታዎች ናቸው. በመንገዱ ልዩነት በኩል እነሱን ለመጻፍ የበለጠ አመቺ ነው.

ከፍተኛው ጥንካሬጣልቃ ገብነት የሚታየው የኦፕቲካል ዱካ ልዩነት ከኢንቲጀር የሞገድ ርዝመት ጋር እኩል በሚሆንበት ጊዜ ነው። (እንኳንየግማሽ ሞገዶች ቁጥር).

ኢንቲጀር k የጣልቃገብ ከፍተኛው ቅደም ተከተል ይባላል።

ዝቅተኛው ሁኔታ በተመሳሳይ መንገድ ይገኛል-

ዝቅተኛው ጥንካሬበጣልቃ ገብነት ወቅት የኦፕቲካል ዱካ ልዩነት እኩል በሚሆንበት ጊዜ ይስተዋላል እንግዳየግማሽ ሞገዶች ቁጥር.

የማዕበል ጣልቃገብነት በተለይ የማዕበሉ ጥንካሬዎች ሲቃረቡ በግልጽ ይታያል። በዚህ ሁኔታ, በከፍተኛው ክልል ውስጥ ያለው ጥንካሬ ከእያንዳንዱ ሞገድ ጥንካሬ በአራት እጥፍ ይበልጣል, እና በትንሹ ክልል ውስጥ መጠኑ በተግባር ዜሮ ነው. ውጤቱ በጨለማ ቦታዎች የተነጠለ ደማቅ የብርሃን ጭረቶች ጣልቃገብነት ንድፍ ነው.

20.3. ከአንድ ነጥብ የተፈጥሮ ብርሃን ምንጭ ሁለት ወጥ ምንጮችን ማምረት

ሌዘር ከመፈጠሩ በፊት አንድ የብርሃን ሞገድ እርስ በርስ የሚጋጩ ሁለት ጨረሮች በመክፈል ወጥነት ያላቸው የብርሃን ምንጮች ተፈጥረዋል። እስቲ ሁለት ዓይነት ዘዴዎችን እንመልከት.

የወጣቶች ዘዴ(ምስል 20.2). ሁለት ትናንሽ ቀዳዳዎች ያሉት ግልጽ ያልሆነ ማገጃ ከነጥብ ምንጭ ኤስ በሚመጣው ሞገድ መንገድ ላይ ተጭኗል። እነዚህ ቀዳዳዎች የተጣመሩ ምንጮች S1 እና S2 ናቸው. ከ S 1 እና S 2 የሚመነጩት ሁለተኛ ደረጃ ሞገዶች የአንድ ዓይነት የሞገድ ፊት ስለሆኑ, እርስ በርስ የሚጣጣሙ ናቸው. እነዚህ የብርሃን ጨረሮች በተደራረቡበት አካባቢ, ጣልቃ ገብነት ይስተዋላል.

ሩዝ. 20.2.በወጣት ዘዴ ወጥነት ያለው ሞገዶችን ማግኘት

በተለምዶ, በተጣራ ማገጃ ውስጥ ያሉ ቀዳዳዎች በሁለት ጠባብ ትይዩ መሰንጠቂያዎች መልክ የተሰሩ ናቸው. ከዚያም በስክሪኑ ላይ ያለው የጣልቃ ገብነት ንድፍ በጨለማ ቦታዎች የተለዩ የብርሃን ጭረቶች ስርዓት ነው (ምስል 20.3). ተዛማጅ የብርሃን መስመር

ሩዝ. 20.3.ከወጣት ዘዴ ጋር የሚዛመድ የጣልቃ ገብነት ንድፍ, k - የስፔክትረም ቅደም ተከተል

ወደ ከፍተኛው ዜሮ ቅደም ተከተል, ወደ መሰንጠቂያዎች ርቀቶች ተመሳሳይ በሆነ መንገድ በማያ ገጹ መሃል ላይ ይገኛል. ከሱ በስተቀኝ እና በግራ በኩል የመጀመሪያ ደረጃ ማክስማ, ወዘተ. ስንጥቆችን በ monochromatic ብርሃን ሲያበሩ ፣ የብርሃን ነጠብጣቦች ተመጣጣኝ ቀለም አላቸው። ከፍተኛውን ነጭ ብርሃን ሲጠቀሙ ዜሮ ቅደም ተከተልአለው ነጭ ቀለም,እና የተቀረው ከፍተኛው አላቸው ቀስተ ደመናቀለም ፣ ለተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ተመሳሳይ ቅደም ተከተል በተለያዩ ቦታዎች ስለሚፈጠሩ።

የሎይድ መስታወት(ምስል 20.4). የነጥብ ምንጭኤስ ከመሬት ላይ ትንሽ ርቀት ላይ ነው ጠፍጣፋ መስታወት M. ቀጥተኛ እና የሚያንፀባርቁ ጨረሮች ጣልቃ ይገባሉ. የተቀናጁ ምንጮች ዋናው ምንጭ S እና በመስታወት ውስጥ ያለው ምናባዊ ምስል S 1 ናቸው. ቀጥተኛ እና የተንፀባረቁ ጨረሮች በሚደራረቡበት ክልል ውስጥ ጣልቃ ገብነት ይስተዋላል.

ሩዝ. 20.4.የሎይድ መስታወት በመጠቀም ወጥ የሆነ ሞገዶችን መፍጠር

20.4. ኢንተርፌሮሜትሮች, ጣልቃገብነት

ማይክሮስኮፕ

ድርጊቱ በብርሃን ጣልቃገብነት አጠቃቀም ላይ የተመሰረተ ነው ኢንተርፌሮሜትሮች. Interferometers ግልጽ ሚዲያ ያለውን refractive ኢንዴክሶች ለመለካት የተነደፉ ናቸው; የኦፕቲካል ክፍሎችን ገጽታ ቅርፅን, ማይክሮፎፎን እና መበላሸትን ለመቆጣጠር; በጋዞች ውስጥ ያሉትን ቆሻሻዎች ለመለየት (በንፅህና አጠባበቅ ልምምድ በክፍሎች እና በማዕድን ውስጥ የአየር ንፅህናን ለመቆጣጠር ጥቅም ላይ ይውላል). ምስል 20.5 የጃሚን ኢንተርፌሮሜትር ቀለል ያለ ንድፍ ያሳያል, ይህም የጋዞችን እና ፈሳሾችን የማጣቀሻ ኢንዴክሶችን ለመለካት እንዲሁም በአየር ውስጥ ያለውን የንጽሕና መጠን ለመወሰን ነው.

የነጭ ብርሃን ጨረሮች በሁለት ጉድጓዶች ውስጥ ያልፋሉ (የወጣት ዘዴ) እና ከዚያ በኋላ በሁለት ተመሳሳይ ኩዌትስ ኬ 1 እና ኬ 2 በተሠሩ ንጥረ ነገሮች ተሞልተዋል። የተለያዩ አመልካቾችአንጸባራቂ, ከነዚህም አንዱ ይታወቃል. የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ተመሳሳይ ከሆኑ, ከዚያ ነጭየዜሮ-ትዕዛዝ ጣልቃገብነት ከፍተኛው በማያ ገጹ መሃል ላይ ይገኛል። የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ልዩነት በኩቬትስ ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ የኦፕቲካል ዱካ ልዩነት ወደ መልክ ይመራል. በውጤቱም, የዜሮ-ትዕዛዝ ከፍተኛው (አክሮማቲክ ይባላል) ወደ ማያ ገጹ መሃከል አንጻራዊ ይቀየራል. ሁለተኛው (የማይታወቅ) የማጣቀሻ ኢንዴክስ የሚወሰነው በመፈናቀሉ መጠን ነው. በአንጸባራቂ ኢንዴክሶች መካከል ያለውን ልዩነት የሚወስንበትን ቀመር ሳናወጣ እናቀርባለን።

የት k የ achromatic ከፍተኛው የተቀየረበት ባንዶች ቁጥር ነው; ኤል- ኩብ ርዝመት.

ሩዝ. 20.5.በ interferometer ውስጥ የጨረር መንገድ;

ኤስ - ምንጭ, ጠባብ ክፍተት, በ monochromatic ብርሃን የበራ; L - ሌንስ, የትኩረት ምንጭ ነው; K - ተመሳሳይ ርዝመት cuvettes ኤል; D - ዲያፍራም በሁለት ስንጥቆች; ኢ-ስክሪን

የጃሚን ኢንተርፌሮሜትር በመጠቀም እስከ ስድስተኛው የአስርዮሽ ቦታ ትክክለኛነት ባለው የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ላይ ያለውን ልዩነት ማወቅ ይቻላል. እንዲህ ዓይነቱ ከፍተኛ ትክክለኛነት አነስተኛ የአየር ብክለትን እንኳን ሳይቀር ለመለየት ያስችላል.

ጣልቃ-ገብነት ማይክሮስኮፕየኦፕቲካል ማይክሮስኮፕ እና ኢንተርፌሮሜትር (ምስል 20.6) ጥምረት ነው.

ሩዝ. 20.6.ጣልቃ-ገብ በማይክሮስኮፕ ውስጥ የጨረሮች መንገድ;

M - ግልጽነት ያለው ነገር; D - ድያፍራም; ኦ - በአጉሊ መነጽር የዓይን መነፅር ለ

የተጠላለፉ ጨረሮች ምልከታዎች; d - የነገር ውፍረት

በእቃው M እና በመካከለኛው የማጣቀሻ ኢንዴክሶች ልዩነት ምክንያት ጨረሮቹ የመንገዶች ልዩነት ያገኛሉ። በውጤቱም, በእቃው እና በአካባቢው መካከል የብርሃን ንፅፅር ይፈጠራል (በ monochromatic ብርሃን) ወይም እቃው ቀለም ይኖረዋል (በነጭ ብርሃን).

ይህ መሳሪያ የደረቁን ንጥረ ነገሮች መጠን እና በሚተላለፍ ብርሃን ውስጥ የማይነፃፀሩ ግልጽ ፣ ያልተቀቡ ጥቃቅን ነገሮች መጠንን ለመለካት ይጠቅማል።

የጭረት ልዩነት የሚወሰነው በእቃው ውፍረት d ነው. የኦፕቲካል ዱካ ልዩነት በመቶኛ የሞገድ ርዝመት ትክክለኛነት ሊለካ ይችላል ፣ ይህም የሕያዋን ሴል አወቃቀር በቁጥር ለማጥናት ያስችላል።

20.5. በቀጭን ፊልሞች ውስጥ ጣልቃ መግባት. የኦፕቲክስ ሽፋን

በውሃው ላይ ወይም በሳሙና አረፋ ላይ ያለው የቤንዚን ነጠብጣብ የቀስተ ደመና ቀለም እንዳለው ይታወቃል. የድራጎን ዝንቦች ግልፅ ክንፎች የቀስተ ደመና ቀለም አላቸው። የቀለም ገጽታ በተንፀባረቁ የብርሃን ጨረሮች ጣልቃገብነት ተብራርቷል

ሩዝ. 20.7.በቀጭኑ ፊልም ውስጥ የጨረር ነጸብራቅ

ከቀጭኑ ፊልም የፊት እና የኋላ ጎኖች. ይህንን ክስተት በበለጠ ዝርዝር እንመልከተው (ምሥል 20.7).

የሞኖክሮማቲክ ብርሃን 1 ጨረር ከአየር ላይ በተወሰነ አንግል α ላይ ባለው የሳሙና ፊልም የፊት ገጽ ላይ ይውደቅ። በተፅዕኖው ላይ, የብርሃን ነጸብራቅ እና የብርሃን ነጸብራቅ ክስተቶች ይታያሉ. የተንጸባረቀው ጨረር 2 ወደ አየር ይመለሳል. የቀዘቀዘው ጨረር ከፊልሙ የኋለኛው ገጽ ላይ ተንጸባርቋል እና ከፊት ለፊት ላይ ከተሰነጣጠለ በኋላ ወደ አየር (ጨረር 3) ከጨረር 2 ጋር ትይዩ ይወጣል።

በአይን ኦፕቲካል ሲስተም ውስጥ ካለፉ በኋላ ጨረሮች 2 እና 3 በሬቲና ላይ ይገናኛሉ ፣ እዚያም የእነሱ ጣልቃገብነት ይከሰታል። ስሌቶች እንደሚያሳዩት በሳሙና ፊልም ውስጥ ይገኛል የአየር አካባቢ, በጨረሮች 2 እና 3 መካከል ያለው የመንገድ ልዩነት በቀመር ይሰላል

ልዩነቱ ብርሃን ከኦፕቲካል ሲንፀባረቅ ነው የበለጠ ጥቅጥቅ ያለመካከለኛ፣ ደረጃው በ π ይቀየራል፣ ይህም የጨረር 2 በ λ/2 የጨረር መንገድ ርዝመት ላይ ካለው ለውጥ ጋር እኩል ነው። ከትንሽ ጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ ሲንጸባረቅ, ደረጃው አይለወጥም. በውሃው ላይ የቤንዚን ፊልም ጥቅጥቅ ካለው መካከለኛ ይንፀባርቃል ሁለት ግዜ.ስለዚህ, ተጨማሪው λ/2 ለሁለቱም ጣልቃገብ ጨረሮች ይታያል. የመንገድ ልዩነት ሲገኝ ይወድማል.

ከፍተኛሁኔታውን የሚያረካው የጣልቃ ገብነት ንድፍ የሚገኘው ለእነዚያ የመመልከቻ ማዕዘኖች (α) ነው።

በሞኖክሮማቲክ ብርሃን የበራውን ፊልም ብንመለከት፣ ተጓዳኝ ቀለም ያላቸው በርካታ ባንዶች በጨለማ ቦታዎች ተለያይተው እናያለን። ፊልሙ በነጭ ብርሃን ሲበራ የተለያየ ቀለም ያላቸውን ጣልቃገብነቶች እናያለን። በተመሳሳይ ጊዜ ፊልሙ ቀስተ ደመና ቀለም ያገኛል.

በቀጭን ፊልሞች ውስጥ ያለው ጣልቃገብነት ክስተት ጥቅም ላይ ይውላል የኦፕቲካል መሳሪያዎች, የተንጸባረቀውን የብርሃን ኃይል መጠን መቀነስ የኦፕቲካል ስርዓቶች, እና እየጨመረ (በኃይል ጥበቃ ህግ ምክንያት), ስለዚህ ለመቅዳት ስርዓቶች የሚሰጠውን ኃይል - የፎቶግራፍ ጠፍጣፋ, ዓይን.

የእይታ ኦፕቲክስ።በዘመናዊ ቴክኖሎጂ ውስጥ የብርሃን ጣልቃገብነት ክስተት በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል. ከእንደዚህ አይነት ትግበራ አንዱ የኦፕቲክስ "ሽፋን" ነው. ዘመናዊ የኦፕቲካል ስርዓቶች ብዙ ቁጥር ያላቸው አንጸባራቂ ንጣፎችን በመጠቀም ባለብዙ ሌንስ ሌንሶችን ይጠቀማሉ. በማንጸባረቅ ምክንያት የብርሃን መጥፋት በካሜራ ሌንስ 25% እና በአጉሊ መነጽር 50% ሊደርስ ይችላል. በተጨማሪም, በርካታ ነጸብራቆች የምስል ጥራትን ያበላሻሉ, ለምሳሌ, ንፅፅሩን የሚቀንስ ዳራ ይታያል.

የተንጸባረቀውን ብርሃን መጠን ለመቀነስ ሌንሱ ግልጽ በሆነ ፊልም ተሸፍኗል ፣ ውፍረቱ በውስጡ ካለው የብርሃን የሞገድ ርዝመት 1/4 ጋር እኩል ነው።

λ П በፊልሙ ውስጥ ያለው የብርሃን የሞገድ ርዝመት; λ በቫኩም ውስጥ የብርሃን የሞገድ ርዝመት ነው; n የፊልም ንጥረ ነገር አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ ነው።

ብዙውን ጊዜ የሚያተኩሩት ጥቅም ላይ ከሚውለው የብርሃን ስፔክትረም መሃከል ጋር በሚዛመደው የሞገድ ርዝመት ላይ ነው። የፊልም ቁሳቁስ የተመረጠው የማጣቀሻ ኢንዴክስ ከላንስ መስታወት ያነሰ እንዲሆን ነው. በዚህ ሁኔታ, ቀመር (20.11) የመንገዱን ልዩነት ለማስላት ጥቅም ላይ ይውላል.

አብዛኛው የብርሃን መጠን በዝቅተኛ ማዕዘኖች ላይ በሌንስ ላይ ይወርዳል። ስለዚህ ኃጢአትን 2 α ≈ 0 ማቀናበር እንችላለን ከዚያም ቀመር (20.11) የሚከተለውን ቅጽ ይወስዳል።

ስለዚህ, በፊልሙ የፊት እና የኋላ ገጽ ላይ የሚንፀባረቁ ጨረሮች ናቸው በ antiphase ውስጥእና ጣልቃ በሚገቡበት ጊዜ ሙሉ በሙሉ ማለት ይቻላል አንዳቸው ሌላውን ይሰርዛሉ። ይህ በጨረር መካከለኛ ክፍል ውስጥ ይከሰታል. ለሌሎች የሞገድ ርዝመቶች, የተንፀባረቀው የጨረር ጥንካሬም በትንሹም ቢሆን ይቀንሳል.

20.6. መሰረታዊ ጽንሰ-ሐሳቦች እና ቀመሮች

የጠረጴዛው መጨረሻ

20.7. ተግባራት

1. የአተም ብርሃን በሚታይበት ጊዜ የተፈጠረው የሞገድ ባቡር የቦታ ስፋት ምን ያህል ነው?

መፍትሄ

L = c * t = 3x10 8 m/cx10 -8 ሰ = 3 ሜትር. መልስ፡- 3ሚ.

2. ከሁለት የተጣመሩ የብርሃን ምንጮች የማዕበል መንገዶች ልዩነት 0.2 λ ነው. አግኝ፡ ሀ) የምዕራፉ ልዩነት ምንድን ነው፣ ለ) የጣልቃ ገብነት ውጤት ምንድ ነው?

3. በስክሪኑ ላይ በተወሰነ ቦታ ላይ ከሁለት የተጣመሩ የብርሃን ምንጮች የሞገድ መንገዶች ልዩነት δ = 4.36 μm ነው. የሞገድ ርዝመት λ ከሆነ የጣልቃገብነት ውጤት ምንድነው: a) 670; ለ) 438; ሐ) 536 nm?

መልስ፡-ሀ) ዝቅተኛ; ለ) ከፍተኛ; ሐ) በከፍተኛ እና ዝቅተኛ መካከል መካከለኛ ነጥብ.

4. ነጭ ብርሃን በሳሙና ፊልም (n = 1.36) በ 45 ° አንግል ላይ ተከስቷል. በየትኛው አነስተኛ የፊልም ውፍረት h ቢጫ ቀለም ይኖረዋል? (λ = 600 nm) በተንጸባረቀ ብርሃን ሲታዩ?

5. የ h = 0.3 μm ውፍረት ያለው የሳሙና ፊልም በነጭ የብርሃን ክስተት ከገጹ (α = 0) ጋር ያበራል። ፊልሙ በተንጸባረቀ ብርሃን ነው የሚታየው. የሳሙና መፍትሄ የማጣቀሻ ኢንዴክስ n = 1.33 ነው. ፊልሙ ምን ዓይነት ቀለም ይኖረዋል?

6. ኢንተርፌሮሜትር በ monochromatic ብርሃን ይብራራል λ = 589 nm. የኩቬት ርዝመት ኤል= 10 ሴ.ሜ. በአንድ ሕዋስ ውስጥ ያለው አየር በአሞኒያ ሲተካ, የአክሮማቲክ ከፍተኛው በ k = 17 ባንዶች ተለወጠ. የአየር ማቀዝቀዣ ኢንዴክስ n 1 = 1.000277. የአሞኒያ n 1 አንጻራዊ መረጃ ጠቋሚን ይወስኑ።

n 2 = n 1 + kλ/ ኤል = 1,000277 + 17*589*10 -7 /10 = 1,000377.

መልስ፡- n 1 = 1.000377.

7. ኦፕቲክስን ለማጽዳት ቀጭን ፊልሞች ጥቅም ላይ ይውላሉ. የሞገድ ርዝመት λ = 550 nm ያለ ነጸብራቅ ለማስተላለፍ ፊልሙ ምን ያህል ውፍረት ሊኖረው ይገባል? የፊልም ጠቋሚው n = 1.22 ነው.

መልስ፡-ሸ = λ/4n = 113 nm.

8. የታሸጉ ኦፕቲክስ በመልክ እንዴት እንደሚለይ? መልስ፡-የሁሉንም ርዝመቶች ብርሃን በአንድ ጊዜ ለማጥፋት የማይቻል ስለሆነ

ሞገዶች, ከዚያም ከብርሃን መሃከል ጋር የሚመጣጠን የብርሃን መጥፋት ይደርሳሉ. ኦፕቲክስ ቫዮሌት ቀለም ይይዛል.

9. በመስታወት ላይ የሚተገበር የኦፕቲካል ውፍረት λ/4 ያለው ሽፋን ምን ሚና ይጫወታል የሽፋኑ ንጥረ ነገር የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ ከሆነ። ተጨማሪየመስታወት አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ?

መፍትሄ

በዚህ ሁኔታ, የግማሽ ሞገድ መጥፋት የሚከሰተው በፊልም-አየር መገናኛ ላይ ብቻ ነው. ስለዚህ, የመንገዱ ልዩነት ከ λ/2 ይልቅ ከ λ ጋር እኩል ይሆናል. በተመሳሳይ ጊዜ, የሚያንጸባርቁት ሞገዶች ማጠናከር፣እርስ በርስ ከማጥፋት ይልቅ.

መልስ፡-ሽፋኑ አንጸባራቂ ነው.

10. የብርሃን ጨረሮች በቀጭኑ ገላጭ ሳህን ላይ የሚወርደውን አንግል α = 45° ሲንፀባረቅ አረንጓዴ ቀለም ይኖረዋል። የጨረራዎቹ የመከሰቱ አጋጣሚ ሲቀየር የፕላስቱ ቀለም እንዴት ይለወጣል?

በ α = 45 °, የመስተጓጎል ሁኔታዎች ለአረንጓዴ ጨረሮች ከከፍተኛው ጋር ይዛመዳሉ. አንግል ሲጨምር ግራ ጎንይቀንሳል። በውጤቱም, የቀኝ ጎን ደግሞ መቀነስ አለበት, ይህም ከ λ መጨመር ጋር ይዛመዳል.

አንግል ሲቀንስ, λ ይቀንሳል.

መልስ፡-አንግልው እየጨመረ በሄደ መጠን የጠፍጣፋው ቀለም ቀስ በቀስ ወደ ቀይ ይለወጣል. አንግልው እየቀነሰ ሲሄድ የጠፍጣፋው ቀለም ቀስ በቀስ ወደ ወይን ጠጅ ይለወጣል.

ቤንዚን ከውሃ ጋር አይዋሃድም. ስለዚህ, ለምሳሌ, በመንገድ ላይ ወደ ኩሬ ውስጥ ሲወድቅ, በላዩ ላይ ተዘርግቶ ቀጭን ፊልም ይሠራል. ይህ ፊልም አስደናቂ ነገር አለው። አካላዊ ንብረት- እንደዚህ ያሉ ቀስተ ደመና ምስሎችን ይፍጠሩ.

ይህ ለምን እየሆነ ነው?

የቤንዚን ፊልም የመምታት የብርሃን ጨረሮች ተከፍለዋል-የጨረሩ ክፍል ከነዳጅ ፊልም ወለል (በአየር እና በቤንዚን መካከል ያለው ድንበር) ተንፀባርቋል ፣ እና ከፊሉ በነዳጅ ንብርብር ውስጥ ያልፋል ፣ ወደ ቤንዚን-ውሃ ድንበር ይደርሳል እና ከዚህ ይንፀባርቃል። ወሰን (ሌላኛው ክፍል ወደ ጥልቅ ውሃ ይሄዳል, ነገር ግን ለጥያቄያችን ይህ አካል ምንም አይደለም).

በውጤቱም, ሁለት የሚያንፀባርቁ ጨረሮች እናገኛለን, እና ሁለተኛው ወደ ዓይናችን በሚወስደው መንገድ ላይ ከመጀመሪያው ወደ ኋላ ቀርቷል, ምክንያቱም የፊልሙን ውፍረት ሁለት ጊዜ ማሸነፍ ነበረበት. እነዚህ ሁለት ጨረሮች እርስ በእርሳቸው ይደራረባሉ, በዚህም ምክንያት ጉልበታቸውን በጠፈር ውስጥ እንደገና ማከፋፈል. የውጤት መለዋወጥበተመሳሳይ ጊዜ ማጠናከር ወይም ማዳከም. ማጉላት የሚፈጠረው የተበጣጠሰው ሞገድ 2 (ሥዕሉን ይመልከቱ) ከተንጸባረቀው ሞገድ 1 በኋላ የሚቀር ከሆነ በኢንቲጀር የሞገድ ርዝመት ነው። ሁለተኛው ሞገድ ከመጀመሪያው በግማሽ የሞገድ ርዝመት ወይም ኢተጋማሽ ቁጥርግማሽ ሞገዶች, ከዚያም ብርሃኑ ይዳከማል.

ይህ ክስተት በፊዚክስ ውስጥ ይባላል የብርሃን ጣልቃገብነት.

ከ ነጥብ Y የሚመነጨው የቀይ ብርሃን ጨረር የሁለት ጨረሮች ድምር ነው።
በፊልሙ ውስጥ ያለፈው የጨረር 1 ክፍል እና የጨረር 2 ክፍል ፣
ከውጪው ገጽ ላይ ተንጸባርቋል.
የመንገዱ ርዝመት XOY በፊልሙ ላይ ያለው የብርሃን ክስተት የሞገድ ርዝመት ብዜት ነው፣
ስለዚህ ሁለቱም ጨረሮች በደረጃ ይጨምራሉ እና ይጨምራሉ።

በዚህ ሁኔታ, ለተወሰነ ፊልም ውፍረት ሰማያዊ ጨረሮች
በ antiphase ውስጥ መጨመር ምክንያቱም
የXOY ርቀት ከሞገድ ርዝመት ጋር አይመጣጠንም።
ውጤቱም ጨረሮቹ በፀረ-ሙቀት ውስጥ ይጨምራሉ
እና ይጠፋሉ: ሰማያዊው ቀለም ከፊልሙ ውስጥ አይንጸባረቅም.

የጣልቃገብነት ክስተት እንዲከሰት ሁለት የተንፀባረቁ ጨረሮች ተመሳስለው፣ ወጥነት ያለው፣ ማለትም የሞገድ ርዝመታቸው አንድ አይነት መሆን አለበት፣ እና የምዕራፉ ለውጥ ቋሚ መሆን አለበት (የፊዚክስ ሊቃውንት እንዲህ ያሉ ሞገዶች ወጥነት ያለው ብለው ይጠሩታል። ተለምዷዊ የብርሃን ምንጮች ወጥነት የሌላቸው ብዙ ቁጥር ያላቸው አቶሚክ አስተላላፊዎች በመሆናቸው ራሳቸውን ችለው እና ወጥነት በሌለው መልኩ ስለሚሠሩ ከቀጭን ፊልም ውጫዊ እና ውስጣዊ ገጽታዎች ላይ የሚንፀባረቁ ሞገዶች ወጥነት ያላቸው ናቸው ምክንያቱም የአንድ የብርሃን ምንጭ አካል በመሆናቸው ነው።

የብርሃን ጨረሮች ተመሳሳይ የሞገድ ርዝመት ቢኖራቸው፣ ማለትም አንድ ቀለም ነበሩ (እንዲህ ዓይነቱ የብርሃን ምንጭ ሞኖክሮማቲክ ይባላል)፣ ከዚያ የጣልቃ ገብነት ንድፍ የብርሃን እና ጥቁር ግርፋት (በቅደም ተከተላቸው ጣልቃ-ገብነት maxima እና minima) ተለዋጭ ይመስላል። ግን የፀሐይ ጨረሮች- ነጭ, የሁሉንም ነገር ሞገዶች ይይዛሉ የሚታይ ስፔክትረም. ስለዚህ, በነዳጅ ፊልም ላይ የተገኘው ምስል ከ የፀሐይ ብርሃን- ባለብዙ ቀለም ፣ ቀስተ ደመና።

እውነታው ግን በፊልሙ ላይ የሚንፀባረቁ የጨረራዎች መንገድ ልዩነት እንደ ውፍረት ይወሰናል. በተወሰነ ውፍረት, ከፍተኛው ሁኔታ ለተወሰነ የሞገድ ርዝመት ይሟላል, እና በብርሃን ውስጥ ያለው ፊልም ከዚህ የሞገድ ርዝመት ጋር የሚመጣጠን ቀለም ያገኛል. ፊልሙ ተለዋዋጭ ውፍረት ካለው እና ይህ በውሃ ላይ ባለው የቤንዚን ፊልም ላይ ከሆነ ፣ ከዚያ ጣልቃ-ገብ ክፈፎች የቀስተ ደመና ቀለም ያገኛሉ ፣ ምክንያቱም እ.ኤ.አ. የተለያዩ አካባቢዎችፊልም, ከፍተኛው ሁኔታ ለተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ረክቷል.

ነገር ግን ይህ ማለት አንድ ወጥ የሆነ ውፍረት ባለው ፊልም ላይ ጣልቃ ገብነትን ለመመልከት የማይቻል ነው ማለት አይደለም: ከሁሉም በላይ, የጣልቃገብነት ተፅእኖ የሚወሰነው በፊልሙ ውፍረት ብቻ ሳይሆን በሌሎች ምክንያቶችም ነው, ለምሳሌ, ማዕዘን. የብርሃን ጨረር መከሰት, የፊልሙ አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ.

የብርሃን ጣልቃገብነት ክስተት በቀጫጭን ፊልሞች ላይ ብቻ ሊታይ ይችላል, ውፍረታቸውም በላያቸው ላይ ካለው የብርሃን ክስተት የሞገድ ርዝመት ጋር ተመጣጣኝ ነው (ነገር ግን ከእሱ የበለጠ ነው). ከሁሉም በላይ, ብርሃን የጨረራዎች ድምር ነው የተለያየ ርዝመትሞገዶች. በወፍራም ፊልም ውስጥ በሚያልፉበት ጊዜ, የጨረራዎቹ መተላለፊያ ልዩነቶች በጣም የተለያዩ ይሆናሉ, እና የተንፀባረቁ ጨረሮች ወጥነት አይኖራቸውም. ያ ማለት፣ በእርግጥ፣ አንዳንድ ሞገዶች በክፍል ውስጥ ይሆናሉ፣ እና አንዳንዶቹ ከመድረክ ውጭ ይሆናሉ፣ ነገር ግን በጣም ብዙ የማይጣጣሙ ሞገዶች ይኖራሉ እና የጣልቃ ገብነት ስርዓቱ በቀላሉ “ይበላሻል”። ቢሆንም, በወፍራም ፊልሞች ውስጥ ጣልቃገብነት ሊታይ ይችላል, ለዚህም የብርሃን ምንጩ ሞኖክሮማቲክ መሆን አለበት.

የብርሃን ጣልቃገብነት በውሃ ላይ በሚገኙ የነዳጅ ፊልሞች ላይ ብቻ ሳይሆን ሊታይ ይችላል.

በባህር ላይ ዘይት ቢፈስስ የውሃ ወለልበቀስተ ደመና ነጠብጣቦች ተሸፍኗል - ነገር ግን የዘይቱ ፊልም ቀጭን ከሆነ ፣ ከአንድ ማይክሮን ያልበለጠ ፣ ማለትም የአደጋው መጠን በአንጻራዊ ሁኔታ ትንሽ ነው።

ጣልቃ-ገብነት በሲዲዎች ገጽ ላይ ብስጭት ያስከትላል.

የሳሙና አረፋዎች ብስጭት እንዲሁ የመጠላለፍ ውጤት ነው። የሳሙና አረፋ ግድግዳ ውፍረት ከሚታየው ስፔክትረም የሞገድ ርዝመት ትንሽ ይበልጣል። የግድግዳው ውፍረት እየቀነሰ ሲሄድ አረፋው ቀስ በቀስ ቀለሙን ይለውጣል. በ 230 nm ውፍረት ቀለም አለው ብርቱካንማ ቀለም, በ 200 nm - አረንጓዴ, በ 170 nm - ሰማያዊ. የፊልሙ ውፍረት ያልተመጣጠነ ይለያያል, ስለዚህ ነጠብጣብ መልክ አለው. በውሃው ትነት ምክንያት የሳሙና አረፋ ግድግዳ ውፍረት ከሚታየው ብርሃን የሞገድ ርዝመት ያነሰ በሚሆንበት ጊዜ አረፋው በቀስተ ደመና ቀለሞች መብረቅ ያቆማል እና ከመፍረሱ በፊት የማይታይ ይሆናል - ይህ የሚሆነው የግድግዳው ውፍረት በግምት 20 በሚሆንበት ጊዜ ነው። -30 nm.