ఏ దృగ్విషయాన్ని కాంతి జోక్యం అంటారు. జోక్యం దృగ్విషయం

జంగ్ అనుభవంతరంగ సిద్ధాంతం ఆధారంగా వివరించబడిన మొదటి జోక్యం ప్రయోగం. యంగ్ యొక్క ప్రయోగంలో, ఒక మూలం నుండి వచ్చే కాంతి రెండు దగ్గరగా ఉండే చీలికల గుండా వెళుతుంది. కాంతి కిరణాలు, డిఫ్రాక్షన్ కారణంగా విస్తరిస్తాయి, రిమోట్ స్క్రీన్‌పై పడతాయి. కాంతి కిరణాలు అతివ్యాప్తి చెందుతున్న ప్రదేశంలో జోక్యం అంచులు కనిపిస్తాయి.

జోక్యం - కాంతి తరంగ స్వభావం యొక్క ప్రకాశవంతమైన వ్యక్తీకరణలలో ఒకటి. ఈ ఆసక్తికరమైన మరియు అందమైన దృగ్విషయం రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కాంతి కిరణాలు సూపర్మోస్ చేయబడినప్పుడు గమనించవచ్చు. కిరణాలు అతివ్యాప్తి చెందే ప్రాంతంలోని కాంతి తీవ్రత కాంతి మరియు చీకటి చారలను ఏకాంతరంగా మార్చే లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, గరిష్ట స్థాయి వద్ద తీవ్రత ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు కనిష్ట స్థాయి వద్ద బీమ్ తీవ్రతల మొత్తం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. తెల్లని కాంతిని ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు జోక్యం అంచులు స్పెక్ట్రం యొక్క వివిధ రంగులలో రంగులో కనిపిస్తాయి. మేము చాలా తరచుగా జోక్యం దృగ్విషయాన్ని ఎదుర్కొంటాము: తారుపై నూనె మరకల రంగులు, గడ్డకట్టే విండో గ్లాస్ యొక్క రంగు, కొన్ని సీతాకోకచిలుకలు మరియు బీటిల్స్ రెక్కలపై వికారమైన రంగు నమూనాలు - ఇవన్నీ కాంతి జోక్యం యొక్క అభివ్యక్తి.

ప్రయోగశాల పరిస్థితులలో కాంతి జోక్యాన్ని గమనించే మొదటి ప్రయోగం I. న్యూటన్‌కు చెందినది. ఫ్లాట్ గ్లాస్ ప్లేట్ మరియు ప్లానో-కుంభాకార కటకం మధ్య వంపు యొక్క పెద్ద వ్యాసార్థం మధ్య సన్నని గాలి ఖాళీలో కాంతి ప్రతిబింబించినప్పుడు సంభవించే జోక్య నమూనాను అతను గమనించాడు. (మూర్తి 6).జోక్యం నమూనా కేంద్రీకృత వలయాల రూపాన్ని కలిగి ఉంది, దీనిని పిలుస్తారు న్యూటన్ ఉంగరాలు (చిత్రం 7).

కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతం యొక్క కోణం నుండి వలయాలు ఎందుకు కనిపించాయో న్యూటన్ వివరించలేకపోయాడు, అయితే ఇది కాంతి ప్రక్రియల యొక్క కొంత ఆవర్తనానికి కారణమని అతను అర్థం చేసుకున్నాడు.

కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం ఆధారంగా వివరించబడిన మొదటి జోక్యం ప్రయోగం జంగ్ అనుభవం (1802) జంగ్ యొక్క ప్రయోగంలో, ఒక మూలం నుండి వచ్చే కాంతి, ఇది ఇరుకైన చీలికగా పనిచేసింది ఎస్, రెండు దగ్గరగా ఉండే చీలికలతో తెరపై పడింది ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2 (మూర్తి 8).ప్రతి చీలిక గుండా వెళుతున్నప్పుడు, కాంతి పుంజం విక్షేపం కారణంగా విస్తరించింది, కాబట్టి, తెల్లటి స్క్రీన్ E పై, కాంతి కిరణాలు చీలికల గుండా వెళతాయి ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2, అతివ్యాప్తి చెందింది. కాంతి కిరణాలు అతివ్యాప్తి చెందిన ప్రాంతంలో, ప్రత్యామ్నాయ కాంతి మరియు చీకటి చారల రూపంలో జోక్యం నమూనా గమనించబడింది.

చిత్రం 8 జంగ్ జోక్యం ప్రయోగ రేఖాచిత్రం

రెండు స్వతంత్ర మూలాల నుండి తరంగాలను జోడించినప్పుడు జోక్యాన్ని గమనించలేమని యంగ్ మొదట గ్రహించాడు. అందువల్ల, అతని అనుభవంలో ఖాళీలు ఉన్నాయి ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2, ఇది హ్యూజెన్స్ సూత్రానికి అనుగుణంగా, ద్వితీయ తరంగాల మూలాలుగా పరిగణించబడుతుంది, ఒక మూలం యొక్క కాంతి ద్వారా ప్రకాశిస్తుంది ఎస్. స్లిట్ల యొక్క సుష్ట అమరికతో, మూలాల ద్వారా విడుదలయ్యే ద్వితీయ తరంగాలు ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2 దశలో ఉన్నాయి, కానీ ఈ తరంగాలు పరిశీలన పాయింట్‌కి ప్రయాణిస్తాయి పివివిధ దూరాలు ఆర్ 1 మరియు ఆర్ 2. పర్యవసానంగా, మూలాల నుండి తరంగాల ద్వారా సృష్టించబడిన డోలనాల దశలు ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2 పాయింట్ వద్ద పి, సాధారణంగా చెప్పాలంటే, భిన్నంగా ఉంటాయి. అందువలన, వేవ్ జోక్యం యొక్క సమస్య అదే ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క డోలనాలను జోడించే సమస్యకు తగ్గించబడుతుంది, కానీ వివిధ దశలతో. మూలాల నుండి తరంగాల ప్రకటన ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2 ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా ప్రచారం చేస్తాయి మరియు పరిశీలన పాయింట్ వద్ద అవి జోడించబడతాయి, ఇది ఒక ప్రయోగాత్మక వాస్తవం మరియు దీనిని అంటారు. సూపర్ పొజిషన్ సూత్రం .

మోనోక్రోమటిక్ (లేదా సైన్) వేవ్ , వ్యాసార్థం వెక్టర్ దిశలో ప్రచారం, రూపంలో వ్రాయబడింది

ఆప్టికల్ పరిధిలో లైట్ వేవ్ రంగంలో వేగవంతమైన మార్పులను పర్యవేక్షించగలిగే సాధనాలు లేవు; గమనించిన పరిమాణం శక్తి ప్రవాహం, ఇది వేవ్ యొక్క విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క వ్యాప్తి యొక్క వర్గానికి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. తరంగ విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క వ్యాప్తి యొక్క వర్గానికి సమానమైన భౌతిక పరిమాణాన్ని సాధారణంగా అంటారు తీవ్రత : I = ఎ 2 .

సాధారణ త్రికోణమితి రూపాంతరాలు ఒక బిందువు వద్ద వచ్చే కంపనం యొక్క తీవ్రత కోసం క్రింది వ్యక్తీకరణకు దారితీస్తాయి పి:

ఎక్కడ Δ = ఆర్ 2 – ఆర్ 1 - అని పిలవబడేది స్ట్రోక్ తేడా .

ఈ వ్యక్తీకరణ నుండి Δ = స్పేస్‌లోని ఆ పాయింట్ల వద్ద జోక్యం గరిష్ట (లైట్ స్ట్రిప్) సాధించబడుతుంది. mλ ( m= 0, ± 1, ± 2, ...). ఇందులో Iగరిష్ట = ( a 1 + a 2) 2 > I 1 + I 2. జోక్యం కనిష్ట (డార్క్ బ్యాండ్) Δ = వద్ద సాధించబడుతుంది mλ + λ / 2. కనిష్ట తీవ్రత విలువ Iనిమి = ( a 1 – a 2) 2 < I 1 + I 2. పై చిత్రం 9మార్గం వ్యత్యాసం Δ ఆధారంగా జోక్యం నమూనాలో కాంతి తీవ్రత పంపిణీని చూపుతుంది.

ముఖ్యంగా, ఉంటే I 1 = I 2 = I 0, అనగా రెండు అంతరాయం కలిగించే తరంగాల తీవ్రతలు ఒకే విధంగా ఉంటాయి, వ్యక్తీకరణ (*) రూపాన్ని తీసుకుంటుంది:

కోఆర్డినేట్ అక్షం వెంట మారినప్పుడు వైసమాన దూరం వరకు జోక్యం అంచు వెడల్పు Δ ఎల్, అనగా, ఒక అంతరాయ గరిష్ఠం నుండి ప్రక్కనే ఉన్నదానికి మారినప్పుడు, మార్గం వ్యత్యాసం Δ ఒక తరంగదైర్ఘ్యం λ ద్వారా మారుతుంది. అందుకే, ఇక్కడ ψ అనేది పరిశీలన పాయింట్ వద్ద "కిరణాల" కలయిక యొక్క కోణం పి. పరిమాణాత్మక మూల్యాంకనం చేద్దాం. దూరం అని అనుకుందాం డిపగుళ్ల మధ్య ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2 అనేది 1 మిమీకి సమానం, మరియు స్లిట్‌ల నుండి స్క్రీన్ Eకి దూరం ఎల్= 1 మీ, ఆపై ψ = డి / ఎల్= 0.001 రేడ్. గ్రీన్ లైట్ కోసం (λ = 500 nm) మనకు Δ వస్తుంది ఎల్= λ / ψ = 5 10 5 nm = 0.5 mm. ఎరుపు కాంతి కోసం (λ = 600 nm) Δ ఎల్= 0.6 మి.మీ. ఈ విధంగా, యంగ్ మొదట కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాలను కొలిచాడు, అయితే ఈ కొలతల యొక్క ఖచ్చితత్వం తక్కువగా ఉంది. వేవ్ ఆప్టిక్స్‌లో, రేఖాగణిత ఆప్టిక్స్ వలె కాకుండా, కాంతి కిరణం యొక్క భావన దాని భౌతిక అర్ధాన్ని కోల్పోతుందని నొక్కి చెప్పాలి. తరంగ ప్రచారం దిశను సూచించడానికి సంక్షిప్తత కోసం ఇక్కడ "రే" అనే పదాన్ని ఉపయోగించారు. కింది వాటిలో, ఈ పదం కొటేషన్ గుర్తులు లేకుండా ఉపయోగించబడుతుంది. న్యూటన్ ప్రయోగంలో (చిత్రం 6)లెన్స్ యొక్క చదునైన ఉపరితలంపై అల యొక్క సాధారణ సంఘటనలతో, మార్గం వ్యత్యాసం లెన్స్ మరియు విమానం మధ్య గాలి గ్యాప్ యొక్క మందం 2hకి దాదాపు రెండు రెట్లు సమానంగా ఉంటుంది. లెన్స్ యొక్క వక్రత R యొక్క వ్యాసార్థం hతో పోలిస్తే పెద్దదిగా ఉన్నప్పుడు, మనం సుమారుగా పొందవచ్చు: (6) ఇక్కడ r అనేది సమరూపత యొక్క అక్షం నుండి స్థానభ్రంశం. మార్గం వ్యత్యాసం కోసం వ్యక్తీకరణను వ్రాసేటప్పుడు, మీరు తరంగాలు 1 మరియు 2 వేర్వేరు పరిస్థితులలో ప్రతిబింబిస్తారని కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి. మొదటి వేవ్ గ్లాస్-ఎయిర్ ఇంటర్‌ఫేస్ నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు రెండవది ఎయిర్-గ్లాస్ ఇంటర్‌ఫేస్ నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది. రెండవ సందర్భంలో, ప్రతిబింబించే తరంగం యొక్క డోలనం దశ π ద్వారా మారుతుంది, ఇది λ / 2 ద్వారా మార్గం వ్యత్యాసంలో పెరుగుదలకు సమానం. (7) r = 0 వద్ద, అంటే, మధ్యలో (పరిచయం స్థానం) Δ = λ / 2; అందువల్ల, న్యూటన్ రింగుల మధ్యలో జోక్యం కనిష్టంగా-ఒక చీకటి మచ్చ- ఎల్లప్పుడూ గమనించబడుతుంది. తదుపరి చీకటి వలయాల యొక్క వ్యాసార్థం r m వ్యక్తీకరణ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది (8) లెన్స్ యొక్క వక్రత R యొక్క వ్యాసార్థం తెలిసినట్లయితే కాంతి λ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యాన్ని ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ణయించడానికి ఈ సూత్రం మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. వేవ్ కోహెరెన్స్ సమస్య. యంగ్ యొక్క సిద్ధాంతం రెండింటిని జోడించినప్పుడు ఉత్పన్నమయ్యే జోక్య దృగ్విషయాన్ని వివరించడం సాధ్యం చేసింది ఏకవర్ణ తరంగాలుఅదే ఫ్రీక్వెన్సీ. ఏది ఏమైనప్పటికీ, వాస్తవానికి కాంతి యొక్క జోక్యాన్ని గమనించడం అంత సులభం కాదని రోజువారీ అనుభవం బోధిస్తుంది. ఒక గదిలో రెండు ఒకేలాంటి లైట్ బల్బులు వెలిగిస్తే, ఏ సమయంలోనైనా కాంతి తీవ్రత జోడించబడుతుంది మరియు జోక్యం గమనించబడదు. ప్రశ్న తలెత్తుతుంది: ఏ సందర్భాలలో తీవ్రతలను జోడించడం అవసరం (దశ సంబంధాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం), ఏ సందర్భాలలో - వేవ్ తీవ్రతలు, అంటే, ఫీల్డ్ బలాలు యొక్క చతురస్రాలు? ఏకవర్ణ తరంగాల జోక్యం సిద్ధాంతం ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వదు. నిజమైన కాంతి తరంగాలు ఖచ్చితంగా ఏకవర్ణంగా ఉండవు. ప్రాథమిక భౌతిక కారణాల వల్ల, రేడియేషన్ ఎల్లప్పుడూ గణాంక (లేదా యాదృచ్ఛిక) పాత్రను కలిగి ఉంటుంది. కాంతి మూలం యొక్క పరమాణువులు యాదృచ్ఛిక సమయాల్లో ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా విడుదల చేస్తాయి మరియు ప్రతి అణువు యొక్క రేడియేషన్ చాలా తక్కువ సమయం (τ ≤ 10 –8 సె) ఉంటుంది. ప్రతి క్షణంలో మూలం నుండి వచ్చే రేడియేషన్ భారీ సంఖ్యలో అణువుల నుండి వచ్చే సహకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది. τ క్రమం యొక్క సమయం తరువాత, ఉద్గార పరమాణువుల మొత్తం సెట్ పునరుద్ధరించబడుతుంది. అందువల్ల, మొత్తం రేడియేషన్ వేరే వ్యాప్తిని కలిగి ఉంటుంది మరియు ముఖ్యంగా, వేరొక దశ ఉంటుంది. నిజమైన కాంతి మూలం ద్వారా విడుదలయ్యే తరంగ దశ τ క్రమం యొక్క సమయ వ్యవధిలో మాత్రమే దాదాపు స్థిరంగా ఉంటుంది. వ్యవధి τ యొక్క రేడియేషన్ యొక్క వ్యక్తిగత "స్క్రాప్లు" అంటారు సుగామి . రైళ్లకు సమానమైన ప్రాదేశిక పొడవు ఉంటుంది సిτ, ఎక్కడ సి- కాంతి యొక్క వేగము. వేర్వేరు రైళ్లలో డోలనాలు ఒకదానికొకటి స్థిరంగా లేవు. అందువల్ల, నిజమైన కాంతి తరంగం అనేది వేవ్ రైళ్ల క్రమం యాదృచ్ఛికంగా మారుతున్న దశ. వేర్వేరు రైళ్లలో ఊగిసలాటలు అని సాధారణంగా చెబుతారు అసంబద్ధమైన . డోలనం దశ దాదాపు స్థిరంగా ఉండే సమయ విరామం τ అంటారు పొందిక సమయం . పొందికైన డోలనాలను, అంటే ఒకే రైలుకు చెందిన డోలనాలను జోడించడం ద్వారా మాత్రమే జోక్యం ఏర్పడుతుంది. ఈ ప్రతి డోలనాల దశలు కూడా సమయం లో యాదృచ్ఛిక మార్పులకు లోబడి ఉన్నప్పటికీ, ఈ మార్పులు ఒకే విధంగా ఉంటాయి, కాబట్టి పొందికైన డోలనాల మధ్య దశ వ్యత్యాసం స్థిరంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, స్థిరమైన జోక్యం నమూనా గమనించబడుతుంది మరియు అందువల్ల, ఫీల్డ్ సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం సంతృప్తి చెందుతుంది. అసంబద్ధ డోలనాలను జోడించినప్పుడు, దశ వ్యత్యాసం సమయం యొక్క యాదృచ్ఛిక విధిగా మారుతుంది. జోక్యం అంచులు ప్రక్క నుండి ప్రక్కకు మరియు Δ సమయంలో యాదృచ్ఛిక కదలికలను అనుభవిస్తాయి tవారి నమోదు, ఇది ఆప్టికల్ ప్రయోగాలలో పొందిక సమయం కంటే గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది (Δ t>> τ), పూర్తి సగటు జరుగుతుంది. రికార్డింగ్ పరికరం (కన్ను, ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్, ఫోటోసెల్) పరిశీలన పాయింట్ వద్ద తీవ్రతల మొత్తానికి సమానమైన సగటు తీవ్రత విలువను రికార్డ్ చేస్తుంది. I 1 + Iరెండు వైబ్రేషన్‌లలో 2. ఈ సందర్భంలో, తీవ్రతల జోడింపు చట్టం సంతృప్తి చెందుతుంది. అందువల్ల, పొందికైన డోలనాలను జోడించినప్పుడు మాత్రమే జోక్యం ఏర్పడుతుంది. తరంగ జోక్యం జరగాలంటే, తరంగాలు ఒకే పౌనఃపున్యం కలిగి ఉండటం అవసరం మరియు ఈ తరంగాలలోని క్షేత్రాల డోలనాల మధ్య దశ వ్యత్యాసం కాలక్రమేణా స్థిరంగా ఉంటుంది. ఈ సందర్భంలో, జోక్యం నమూనా కాలక్రమేణా అస్పష్టంగా ఉండదు మరియు అంతరిక్షంలో కదలదు. ఈ పరిస్థితులను సంతృప్తిపరిచే తరంగాలను పొందికగా పిలుస్తారు. పొందికైన తరంగాలను పొందేందుకు సులభమైన మార్గం ఏమిటంటే, కొన్ని ఏకవర్ణ మూలం నుండి తరంగాన్ని రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ తరంగాలుగా విభజించడం (ఉదాహరణకు, అద్దం నుండి ప్రతిబింబించేటప్పుడు, అనియంత్రిత దశ వ్యత్యాసాన్ని పరిచయం చేయకపోతే ఈ తరంగాలు పొందికగా ఉంటాయి). అప్పుడు మీరు తరంగాలు ఒక్కొక్కటి వేర్వేరు మార్గాల్లో వేర్వేరు మార్గంలో వెళ్లేలా చేయవచ్చు. రెండు కిరణాలు అంతరిక్షంలో వేర్వేరు దూరాలు ప్రయాణించేలా చేయడం ద్వారా (యంగ్ యొక్క ప్రయోగంలో వలె) లేదా కిరణాలు ఒకే దూరం ప్రయాణించేలా చేయడం ద్వారా కానీ వివిధ వక్రీభవన సూచికలతో మాధ్యమంలో కాంతి వేగాన్ని మార్చడం ద్వారా ఇది చేయవచ్చు. రెండు సందర్భాల్లో, కిరణాల మార్గంలో ఒక నిర్దిష్ట స్థిరమైన వ్యత్యాసం తలెత్తుతుంది, ఈ కిరణాలు కలిపినప్పుడు, జోక్యం నమూనాకు దారి తీస్తుంది. రెండు స్వతంత్ర మూలాల నుండి తరంగాలు అసంబద్ధంగా ఉంటాయి మరియు జోక్యం చేసుకోలేవు. T. యంగ్ అకారణంగా కాంతి జోక్యాన్ని పొందేందుకు, మూలం నుండి తరంగాన్ని రెండు పొందికైన తరంగాలుగా విభజించి, ఆపై తెరపై వాటి జోడింపు ఫలితాన్ని గమనించడం అవసరం అని ఊహించాడు. ఇది అన్ని జోక్యం పథకాలలో జరుగుతుంది. అయినప్పటికీ, ఈ సందర్భంలో కూడా, మార్గం వ్యత్యాసం Δ పొందిక పొడవును మించి ఉంటే జోక్యం నమూనా అదృశ్యమవుతుంది సిτ.

మెరుస్తున్న హోలోగ్రాఫిక్ చిత్రాన్ని చూస్తే, మనలో చాలామంది భౌతిక పదాలను గుర్తుంచుకోవడానికి అవకాశం లేదు "వివర్తనం"మరియు "కాంతి తరంగాల జోక్యం".


కానీ ఈ భావనల అధ్యయనానికి ధన్యవాదాలు, హోలోగ్రామ్‌లను సృష్టించే అవకాశం సాధ్యమైంది.

లైట్ డిఫ్రాక్షన్ అంటే ఏమిటి?

మాట "వివర్తనం"లాటిన్ నుండి తీసుకోబడింది "డిఫ్రాక్టస్", ఇది అక్షరాలా అర్థం "తరంగాలు అడ్డంకి చుట్టూ వంగి ఉంటాయి" . తెలిసినట్లుగా, ఇది తరంగ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దాని కిరణాలు తరంగ చట్టాలకు కట్టుబడి ఉంటాయి. భౌతిక శాస్త్రంలో, కాంతి తరంగాలు అపారదర్శక చేరికలతో ఆప్టికల్‌గా అసమాన మాధ్యమంలో ప్రచారం చేసినప్పుడు సంభవించే ఆప్టికల్ దృగ్విషయాలకు డిఫ్రాక్షన్ అని పేరు.

అడ్డంకుల చుట్టూ తిరిగేటప్పుడు కాంతి యొక్క తరంగ స్వభావం దాని ప్రవర్తనను నిర్ణయిస్తుంది. ఒక అడ్డంకి కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం కంటే చాలా రెట్లు ఎక్కువ ఉంటే, కాంతి దాని చుట్టూ వంగదు, నీడ జోన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. కానీ అవరోధాల పరిమాణం తరంగదైర్ఘ్యానికి అనుగుణంగా ఉన్న సందర్భాలలో, విక్షేపం యొక్క దృగ్విషయం సంభవిస్తుంది. సూత్రప్రాయంగా, రేఖాగణిత ఆప్టికల్ చట్టాల నుండి ఏదైనా విచలనం విక్షేపణకు ఆపాదించబడుతుంది.

వేవ్ జోక్యం

మేము కాంతి మూలం ముందు అపారదర్శక స్క్రీన్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేసి, దానిలో పిన్‌హోల్ చేస్తే, మొదటి స్క్రీన్‌కు సమాంతరంగా ఉన్న తదుపరి స్క్రీన్‌లో ఈ పాయింట్ ద్వారా చొచ్చుకుపోయే కాంతి కిరణాలు ఏకాంతర వలయాల రూపంలో కనిపిస్తాయి. మరియు డార్క్ సర్కిల్స్. భౌతిక శాస్త్రంలో ఈ దృగ్విషయాన్ని ఫ్రెస్నెల్ డిఫ్రాక్షన్ అని పిలుస్తారు, దీనిని మొదట కనుగొన్న మరియు వివరించిన శాస్త్రవేత్త పేరు పెట్టారు.

రంధ్రం యొక్క ఆకారాన్ని మార్చడం ద్వారా మరియు దానిని చీలికలా చేయడం ద్వారా, మేము రెండవ స్క్రీన్‌పై వేరొక చిత్రాన్ని పొందుతాము. కాంతి కిరణాలు స్టోర్ బార్‌కోడ్‌లో వలె కాంతి మరియు ముదురు చారల శ్రేణిలో అమర్చబడతాయి. చీలిక ఆకారపు రంధ్రం ద్వారా కాంతి యొక్క విక్షేపణను మొదట జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ఫ్రాన్‌హోఫర్ వర్ణించారు, దీని తర్వాత దీనిని ఇప్పటికీ పిలుస్తారు.


శాస్త్రవేత్తలు జోక్యం అనే భావనను ఉపయోగించి కాంతి మరియు చీకటి ప్రాంతాలలో కాంతి తరంగం యొక్క కుళ్ళిపోవడాన్ని వివరించగలిగారు. తరంగ డోలనాల యొక్క అనేక మూలాలు, వాటి డోలనం పౌనఃపున్యాలు పొందికగా ఉంటే (ఒకదానికొకటి ఒకే లేదా గుణిజాలు), ఒకదానికొకటి రేడియేషన్‌ను మెరుగుపరుస్తాయి, కానీ డోలనం దశల యాదృచ్చికతను బట్టి దానిని బలహీనపరచవచ్చు. అడ్డంకుల చుట్టూ తిరిగేటప్పుడు మరియు ద్వితీయ తరంగాలు కనిపించినప్పుడు, వారి జోక్యం అమలులోకి వస్తుంది. తరంగాల దశలు ఏకీభవించే ప్రదేశాలలో, పెరిగిన ప్రకాశం గమనించవచ్చు (ప్రకాశవంతమైన కాంతి చారలు లేదా వృత్తాలు), మరియు అవి ఏకీభవించని చోట, ప్రకాశం తగ్గుతుంది (చీకటి ప్రాంతాలు).

డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్

మనం ఒక పారదర్శక ప్లేట్‌ని తీసుకుని, దానిపై సమాంతర అపారదర్శక రేఖల శ్రేణిని ఒకదానికొకటి ఒకే దూరంలో వర్తింపజేస్తే, మనకు డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ వస్తుంది. ఫ్లాట్ లైట్ ఫ్రంట్ దాని గుండా వెళ్ళినప్పుడు, అపారదర్శక రేఖలపై విక్షేపం ఏర్పడుతుంది. ద్వితీయ తరంగాలు, పరస్పరం అటెన్యూయేట్ మరియు యాంప్లిఫైడ్, డిఫ్రాక్షన్ మినిమా మరియు మ్యాగ్జిమాను ఏర్పరుస్తాయి, వీటిని గ్రేటింగ్ వెనుక ఉంచిన స్క్రీన్‌పై సులభంగా గుర్తించవచ్చు.

ఈ సందర్భంలో, కాంతి కిరణాల విక్షేపం మాత్రమే కాకుండా, తెల్లని కాంతిని రంగు వర్ణపట భాగాలుగా విభజించడం కూడా జరుగుతుంది. ప్రకృతిలో, సీతాకోకచిలుక రెక్కలు, పక్షి ఈకలు మరియు మభ్యపెట్టడానికి అవసరమైన పాము పొలుసుల రంగులు తరచుగా డిఫ్రాక్షన్ మరియు ఇంటర్‌ఫరెన్స్ ఆప్టికల్ దృగ్విషయాలను ఉపయోగించడం ద్వారా ఏర్పడతాయి మరియు వర్ణద్రవ్యాల వల్ల కాదు.

హోలోగ్రామ్స్

హోలోగ్రామ్ సూత్రాన్ని 1947లో భౌతిక శాస్త్రవేత్త డి. గాబోర్ కనిపెట్టాడు, ఆ తర్వాత అతని ఆవిష్కరణకు నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నాడు. త్రిమితీయ, అనగా. ఒక వస్తువు యొక్క త్రిమితీయ చిత్రాన్ని సంగ్రహించవచ్చు, రికార్డ్ చేయవచ్చు మరియు లేజర్ కిరణాలను ఉపయోగించి పునరుత్పత్తి చేయవచ్చు. కాంతి తరంగాలలో ఒకటి రిఫరెన్స్ వేవ్ అని పిలువబడుతుంది మరియు మూలం ద్వారా విడుదల చేయబడుతుంది మరియు రెండవది ఆబ్జెక్ట్ వేవ్ మరియు రికార్డ్ చేయబడిన వస్తువు నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది.

ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్ లేదా రికార్డింగ్ కోసం ఉద్దేశించిన ఇతర పదార్థంపై, కాంతి మరియు ముదురు చారలు మరియు మచ్చల కలయిక రికార్డ్ చేయబడింది, ఇది స్థలం యొక్క ఈ జోన్‌లో విద్యుదయస్కాంత తరంగాల జోక్యాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది. రిఫరెన్స్ వేవ్ యొక్క లక్షణాలకు అనుగుణంగా తరంగదైర్ఘ్యం ఉన్న కాంతిని ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్‌పైకి మళ్లిస్తే, అది ఆబ్జెక్ట్ వేవ్‌కు దగ్గరగా ఉన్న లక్షణాలతో కాంతి తరంగంగా మార్చబడుతుంది. అందువలన, ఒక స్థిర వస్తువు యొక్క త్రిమితీయ చిత్రం కాంతి ప్రవాహంలో పొందబడుతుంది.


నేడు, ఇప్పటికీ హోలోగ్రామ్‌లను రికార్డ్ చేయవచ్చు మరియు ఇంట్లో కూడా ప్లే చేయవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, మీకు లేజర్ పుంజం, ఫోటోగ్రాఫిక్ ప్లేట్ మరియు ఈ పరికరాలను చలనం లేకుండా విశ్వసనీయంగా ఉంచే ఫ్రేమ్, అలాగే రికార్డింగ్ వస్తువు అవసరం. హోమ్ హోలోగ్రామ్ కోసం, ఫోకస్ చేసే లెన్స్‌తో లేజర్ పాయింటర్ యొక్క బీమ్ తీసివేయబడుతుంది.

నిర్వచనం

జోక్యం యొక్క దృగ్విషయండోలనాల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్ మరియు వాటి పరస్పర బలపరచడం లేదా బలహీనపడటం అని పిలుస్తారు.

ఇంటెన్సిటీ మాగ్జిమా మరియు మినిమా యొక్క ప్రత్యామ్నాయంగా జోక్యం వ్యక్తమవుతుంది. జోక్యం యొక్క ఫలితాన్ని జోక్యం నమూనా అంటారు. జోక్యం అనే పదం ఫ్రెంచ్ మూలానికి చెందినది మరియు జోక్యం చేసుకోవడం అని అర్థం.

డోలనాలు సమాన పౌనఃపున్యాల వద్ద సంభవించినప్పుడు, అంతరిక్షంలో కణాల స్థానభ్రంశం యొక్క అదే దిశలను కలిగి ఉన్నప్పుడు మరియు డోలనాల యొక్క దశల వ్యత్యాసాలు స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు తరంగ జోక్యం యొక్క దృగ్విషయం సాధ్యమవుతుంది, అనగా, డోలనాల మూలాలు పొందికగా ఉంటే. (కోహేరర్ అనే పదం లాటిన్ నుండి కనెక్షన్ లో ఉన్నట్లుగా అనువదించబడింది). ఖాళీగా, తరంగ క్షేత్రం యొక్క పరిగణించబడిన భాగం, ఒకే విధమైన డోలనాలను ప్రతి పాయింట్ వద్ద ఒక ప్రయాణ తరంగాల సమితి వరుసగా సృష్టిస్తుంది. ఈ సందర్భంలో, ఇది మొదటిదానితో పొందికైన మరియు అదే వ్యాప్తిని కలిగి ఉన్న సారూప్య తరంగాల సమితిపై సూపర్మోస్ చేయబడుతుంది, అప్పుడు జోక్యం యొక్క దృగ్విషయం కాలక్రమేణా వేవ్ ఫీల్డ్ యొక్క స్థిరమైన స్తరీకరణకు దారితీసింది, పెరిగిన డోలనాలు లేదా వాటి ప్రాంతాలలో బలహీనపడుతోంది.

డోలనాల యొక్క జోక్యం విస్తరణ యొక్క స్థానం వేవ్ మార్గాల్లో () వ్యత్యాసం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. డోలనాల గరిష్ట విస్తరణ ఇలా ఉంటే సాధించబడుతుంది:

K అనేది పూర్ణాంకం; - తరంగదైర్ఘ్యం.

డోలనాలు చాలా బలహీనంగా ఉంటే:

ఏ రకమైన వేవ్ అయినా జోక్యం చేసుకోవచ్చు. చారిత్రాత్మకంగా, సన్నని చిత్రాలలో రంగు యొక్క రూపాన్ని గమనించిన R. బోయిల్ మరియు R. హుక్ ద్వారా కాంతి తరంగాలలో జోక్యం మొదట కనుగొనబడింది. T. జంగ్ తరంగాల సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రం యొక్క భావనను ప్రవేశపెట్టాడు, దృగ్విషయం యొక్క సారాంశాన్ని వివరించాడు మరియు జోక్యం అనే పదాన్ని ఉపయోగించాడు. కాంతి జోక్యాన్ని ప్రయోగించిన మొదటి వ్యక్తి జంగ్. అతను రెండు చీలికల నుండి జోక్యం నమూనాను పొందాడు, ఇది తరువాత ఒక క్లాసిక్ ప్రయోగంగా మారింది. ఈ ప్రయోగంలో, ఒక ఇరుకైన చీలిక నుండి ఒక కాంతి తరంగం మరో రెండు ఇరుకైన చీలికలు ఉన్న స్క్రీన్‌ను తాకింది. ప్రదర్శన తెరపై, చివరి రెండు చీలికల నుండి కాంతి కిరణాలు ఒకదానికొకటి అతివ్యాప్తి చెందాయి. అతివ్యాప్తి ప్రాంతంలో, కాంతి మరియు చీకటి చారల జోక్యం నమూనా కనిపించింది. జంగ్ సృష్టించిన సిద్ధాంతం ఒకే పౌనఃపున్యాల యొక్క రెండు ఏకవర్ణ తరంగాలను అతివ్యాప్తి చేసినప్పుడు జోక్యం యొక్క దృగ్విషయాన్ని వివరించింది. స్వతంత్ర కాంతి వనరులతో వ్యవహరించేటప్పుడు జోక్యం పొందలేమని మొదట గ్రహించిన వ్యక్తి జంగ్.

స్థిర మరియు నాన్-స్టేషనరీ జోక్యం

జోక్యం స్థిర మరియు నాన్-స్టేషనరీగా విభజించబడింది. పూర్తిగా పొందికైన తరంగాల విషయంలో మాత్రమే స్థిరమైన జోక్యం నమూనా ఏర్పడుతుంది.

ఫలితంగా, శక్తి అంతరిక్షంలో పునఃపంపిణీ చేయబడుతుంది. శక్తి గరిష్టాలలో కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది, కానీ కనిష్ట స్థాయికి చేరుకోదు. జోక్యం సమయంలో అంతరిక్షంలో తరంగ శక్తి యొక్క పునఃపంపిణీ శక్తి పరిరక్షణ చట్టానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. జోక్యం వల్ల ఏర్పడే తరంగం యొక్క శక్తి క్రీపింగ్ తరంగాల శక్తుల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది (సగటున).

అసంబద్ధమైన తరంగాలు సూపర్మోస్ చేయబడినప్పుడు, జోక్యం దృగ్విషయం గమనించబడదు.

కాంతి తరంగానికి జోక్యం గరిష్టం కోసం షరతు వ్యక్తీకరణ:

శూన్యంలో కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం; - కిరణాల మార్గంలో ఆప్టికల్ తేడా. ఆప్టికల్ పాత్ తేడా () అనేది తరంగాలు ప్రయాణించే ఆప్టికల్ పొడవులలో తేడా:

L అనేది ఆప్టికల్ పాత్ పొడవు (జ్యామితీయ మార్గం పొడవు (లు) మాధ్యమం (n) యొక్క వక్రీభవన సూచికతో గుణించబడుతుంది):

సమానత్వం కలిగి ఉంటే:

అప్పుడు ప్రశ్నలోని పాయింట్ వద్ద కనిష్టాన్ని గమనించవచ్చు. వ్యక్తీకరణ (6)ని జోక్యం కనీస స్థితి అంటారు.

సమస్య పరిష్కారానికి ఉదాహరణలు

ఉదాహరణ 1

వ్యాయామం	కనిపించే కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యాలు 380 nm నుండి 760 nm వరకు ఉంటాయి. ఈ శ్రేణి నుండి ఏ తరంగాలు ఆప్టికల్ పాత్ తేడాతో గరిష్టంగా విస్తరించబడతాయి m?
పరిష్కారం	జోక్యం సమయంలో గరిష్ట కాంతి తీవ్రత కోసం షరతు: పరిస్థితి (1.1) నుండి కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాన్ని తెలియజేస్తాము: k యొక్క విభిన్న విలువలను పరిశీలిద్దాం. 380 (nm) కనిపించే తరంగదైర్ఘ్యం పరిధిలోకి వచ్చిన తరంగదైర్ఘ్యాలలో ఏది వస్తుందో చూద్దాం (nm) పోలిక సౌలభ్యం కోసం nmని మీటర్లుగా మారుద్దాం: 0.380 m. పరిగణించబడిన పరిధిలో m వద్ద మాత్రమే తరంగాలు ఉంటాయి; వాటిని.
సమాధానం	m; m

ఉదాహరణ 2

వ్యాయామం	యంగ్ యొక్క ప్రయోగం (l)లో పొందికైన కాంతి మూలాల నుండి ప్రదర్శన స్క్రీన్‌కు దూరం ఎంత, ఈ మూలాల మధ్య దూరం d, కాంతి పొడవు , జోక్యం నమూనా మధ్యలో ఉన్న అంచుల మధ్య దూరం b? దానిని అంగీకరించు.
పరిష్కారం	డ్రాయింగ్ చేద్దాం. Fig. 1 నుండి, పైథాగరియన్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, మనకు ఇవి ఉన్నాయి:

మునుపటి పాఠాలకు ధన్యవాదాలు, కాంతి అనేది ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో అంతరిక్షంలో ప్రచారం చేసే రెక్టిలినియర్ కిరణాల సమాహారం అని మాకు తెలుసు. అయితే, కొన్ని దృగ్విషయాల లక్షణాలను వివరించడానికి, మేము రేఖాగణిత ఆప్టిక్స్ యొక్క భావనలను ఉపయోగించలేము, అనగా, మేము కాంతి యొక్క తరంగ లక్షణాలను విస్మరించలేము. ఉదాహరణకు, సూర్యకాంతి గ్లాస్ ప్రిజం గుండా వెళుతున్నప్పుడు, స్క్రీన్‌పై ఏకాంతర రంగు బ్యాండ్ల చిత్రం కనిపిస్తుంది (Fig. 1), దీనిని స్పెక్ట్రం అంటారు; సబ్బు బుడగను జాగ్రత్తగా పరిశీలిస్తే దాని వికారమైన రంగు (Fig. 2) వెల్లడి అవుతుంది, కాలక్రమేణా నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది. వీటిని మరియు ఇతర సారూప్య ఉదాహరణలను వివరించడానికి, మేము కాంతి యొక్క తరంగ లక్షణాలపై ఆధారపడే సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగిస్తాము, అనగా వేవ్ ఆప్టిక్స్.

అన్నం. 1. వర్ణపటంలోకి కాంతి కుళ్ళిపోవడం

అన్నం. 2. సబ్బు బుడగ

ఈ పాఠంలో మనం కాంతి జోక్యం అనే దృగ్విషయాన్ని పరిశీలిస్తాము. ఈ దృగ్విషయం సహాయంతో, 19వ శతాబ్దంలో శాస్త్రవేత్తలు కాంతికి తరంగ స్వభావం ఉందని నిరూపించారు, కార్పస్కులర్ కాదు.

జోక్యం యొక్క దృగ్విషయం క్రింది విధంగా ఉంటుంది: అంతరిక్షంలో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ తరంగాలు ఒకదానిపై మరొకటి అతిశయోక్తి అయినప్పుడు, స్థిరమైన వ్యాప్తి పంపిణీ యొక్క నమూనా కనిపిస్తుంది, అయితే అంతరిక్షంలో కొన్ని పాయింట్లలో ఫలిత వ్యాప్తి అనేది అసలు తరంగాల వ్యాప్తి యొక్క మొత్తం, అంతరిక్షంలోని ఇతర పాయింట్ల వద్ద ఫలితంగా వ్యాప్తి చెందుతుంది. సున్నాకి సమానం. ఈ సందర్భంలో, ప్రారంభంలో మడత తరంగాల యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీలు మరియు దశలపై కొన్ని పరిమితులు తప్పనిసరిగా విధించబడతాయి.

రెండు కాంతి తరంగాలను జోడించే ఉదాహరణ

వ్యాప్తిలో పెరుగుదల లేదా తగ్గుదల అనేది రెండు మడత తరంగాలు ఇచ్చిన పాయింట్ వద్దకు వచ్చే దశ వ్యత్యాసంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

అంజీర్లో. మూర్తి 3 పాయింట్ మూలాల నుండి మరియు దూరం వద్ద మరియు పాయింట్ నుండి రెండు తరంగాల జోడింపు కేసును చూపుతుంది ఎం, దీనిలో వ్యాప్తి కొలతలు తయారు చేయబడతాయి. రెండు తరంగాలు ఒక బిందువు వద్ద ఉంటాయి ఎంసాధారణ సందర్భంలో, వివిధ వ్యాప్తి, ఈ స్థానానికి చేరుకోవడానికి ముందు వారు వేర్వేరు మార్గాల్లో ప్రయాణిస్తారు మరియు వాటి దశలు భిన్నంగా ఉంటాయి.

అన్నం. 3. రెండు తరంగాల జోడింపు

అంజీర్లో. ఒక పాయింట్ వద్ద డోలనం యొక్క ఫలిత వ్యాప్తి ఎలా ఆధారపడి ఉంటుందో మూర్తి 4 చూపిస్తుంది ఎందాని రెండు సైన్ తరంగాలు వచ్చే దశలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. గట్లు ఏకీభవించినప్పుడు, ఫలిత వ్యాప్తి గరిష్టీకరించబడుతుంది. క్రెస్ట్ ట్రఫ్‌తో సమానంగా ఉన్నప్పుడు, ఫలిత వ్యాప్తి సున్నాకి రీసెట్ చేయబడుతుంది. ఇంటర్మీడియట్ సందర్భాలలో, ఫలిత వ్యాప్తికి సున్నా మరియు మడత తరంగాల వ్యాప్తి మొత్తం మధ్య విలువ ఉంటుంది (Fig. 4).

అన్నం. 4. రెండు సైన్ వేవ్‌ల జోడింపు

రెండు జోడించే తరంగాల మధ్య దశ వ్యత్యాసం సున్నా అయినప్పుడు ఫలిత వ్యాప్తి యొక్క గరిష్ట విలువ గమనించబడుతుంది. దశ వ్యత్యాసం సమానంగా ఉన్నప్పుడు అదే గమనించాలి, ఎందుకంటే ఇది సైన్ ఫంక్షన్ యొక్క కాలం (Fig. 5).

అన్నం. 5. ఫలిత వ్యాప్తి యొక్క గరిష్ట విలువ

ఇచ్చిన పాయింట్ వద్ద డోలనాల వ్యాప్తి గరిష్టంగా, ఈ సమయంలో డోలనం ఉత్తేజపరిచే రెండు తరంగాల మార్గాల్లో తేడా తరంగదైర్ఘ్యాల పూర్ణాంకం సంఖ్యకు లేదా సగం తరంగాల సరి సంఖ్యకు సమానంగా ఉంటే (Fig. 6).

అన్నం. 6. ఒక పాయింట్ వద్ద డోలనాల గరిష్ట వ్యాప్తి ఎం

ఈ బిందువు వద్ద డోలనం ఉత్తేజపరిచే రెండు తరంగాల మార్గాల్లో వ్యత్యాసం బేసి సంఖ్యలో సగం తరంగాలు లేదా సగం పూర్ణాంకాల తరంగదైర్ఘ్యాల సంఖ్య (Fig. 7)కి సమానంగా ఉంటే, ఇచ్చిన పాయింట్ వద్ద డోలనాల వ్యాప్తి తక్కువగా ఉంటుంది.

అన్నం. 7. ఒక పాయింట్ వద్ద డోలనాల కనీస వ్యాప్తి ఎం

, ఎక్కడ .

జోక్యంఅదనంగా విషయంలో మాత్రమే గమనించవచ్చు పొందికైనతరంగాలు (Fig. 8).

అన్నం. 8. జోక్యం

పొందికైన అలలు- ఇవి ఒకే పౌనఃపున్యాలను కలిగి ఉండే తరంగాలు, ఇచ్చిన పాయింట్ వద్ద కాలక్రమేణా స్థిరంగా ఉండే దశ వ్యత్యాసం (Fig. 9).

అన్నం. 9. పొందికైన తరంగాలు

తరంగాలు పొందికగా లేకుంటే, ఏదైనా పరిశీలన పాయింట్ వద్ద రెండు తరంగాలు యాదృచ్ఛిక దశ వ్యత్యాసంతో వస్తాయి. ఈ విధంగా, రెండు తరంగాల జోడింపు తర్వాత వ్యాప్తి కూడా యాదృచ్ఛిక వేరియబుల్ అవుతుంది, ఇది కాలక్రమేణా మారుతుంది మరియు ప్రయోగం జోక్యం నమూనా లేకపోవడాన్ని చూపుతుంది.

అసంబద్ధ తరంగాలు- ఇవి తరంగాలు, దీనిలో దశ వ్యత్యాసం నిరంతరం మారుతుంది (Fig. 10).

అన్నం. 10. అసంబద్ధ తరంగాలు

కాంతి కిరణాల జోక్యాన్ని గమనించే అనేక పరిస్థితులు ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, ఒక సిరామరకంలో ఒక గ్యాసోలిన్ మరక (Fig. 11), ఒక సబ్బు బుడగ (Fig. 2).

అన్నం. 11. ఒక సిరామరకంలో గ్యాసోలిన్ మరక

సబ్బు బుడగలు ఉన్న ఉదాహరణ సన్నని చిత్రాలలో జోక్యం అని పిలవబడే సందర్భాన్ని సూచిస్తుంది. ఆంగ్ల శాస్త్రవేత్త థామస్ యంగ్ (Fig. 12) తరంగాలను జోడించడం ద్వారా సన్నని చలనచిత్రాల రంగులను వివరించే అవకాశం గురించి మొదటి ఆలోచనతో ముందుకు వచ్చారు, వీటిలో ఒకటి బాహ్య ఉపరితలం నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది. చిత్రం, మరియు ఇతర అంతర్గత నుండి.

అన్నం. 12. థామస్ యంగ్ (1773-1829)

జోక్యం యొక్క ఫలితం ఫిల్మ్‌పై కాంతి సంభవం యొక్క కోణం, దాని మందం మరియు కాంతి తరంగదైర్ఘ్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వక్రీభవన తరంగం పూర్ణాంకాల తరంగదైర్ఘ్యాల సంఖ్యతో ప్రతిబింబించే తరంగం కంటే వెనుకబడి ఉంటే యాంప్లిఫికేషన్ జరుగుతుంది. రెండవ వేవ్ సగం వేవ్ లేదా బేసి సంఖ్యలో సగం-తరంగాల వెనుకబడి ఉంటే, అప్పుడు కాంతి బలహీనపడుతుంది (Fig. 13).

అన్నం. 13. ఫిల్మ్ ఉపరితలాల నుండి కాంతి తరంగాల ప్రతిబింబం

చలనచిత్రం యొక్క బయటి మరియు లోపలి ఉపరితలాల నుండి ప్రతిబింబించే తరంగాల పొందిక ఈ రెండు తరంగాలు ఒకే సంఘటన తరంగం యొక్క భాగాలు అనే వాస్తవం ద్వారా వివరించబడింది.

రంగులలో వ్యత్యాసం కాంతి వివిధ పౌనఃపున్యాల (పొడవు) తరంగాలను కలిగి ఉంటుంది అనే వాస్తవానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. కాంతి ఒకే పౌనఃపున్యాలతో తరంగాలను కలిగి ఉంటే, దానిని అంటారు ఏకవర్ణమరియు మన కన్ను దానిని ఒక రంగుగా గ్రహిస్తుంది.

ఏకవర్ణ కాంతి(ప్రాచీన గ్రీకు నుండి μόνος - ఒకటి, χρῶμα - రంగు) - మానవ కన్ను నేరుగా గ్రహించిన పౌనఃపున్యాల పరిధి నుండి ఒక నిర్దిష్ట మరియు ఖచ్చితంగా స్థిరమైన ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క విద్యుదయస్కాంత తరంగం. కాంతి తరంగాల పౌనఃపున్యంలోని వ్యత్యాసాలు రంగులో తేడాలుగా మానవులు గ్రహించిన వాస్తవం కారణంగా ఈ పదం యొక్క మూలం ఏర్పడింది. అయినప్పటికీ, వాటి భౌతిక స్వభావం ప్రకారం, కనిపించే పరిధిలోని విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు ఇతర పరిధులలో (ఇన్‌ఫ్రారెడ్, అతినీలలోహిత, ఎక్స్-రే, మొదలైనవి) తరంగాల నుండి భిన్నంగా ఉండవు మరియు "మోనోక్రోమటిక్" ("ఒక-రంగు") అనే పదాన్ని కూడా ఉపయోగిస్తారు. వాటికి సంబంధించి, వీటికి రంగు యొక్క సంచలనం లేనప్పటికీ, తరంగాలు లేవు. వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల తరంగాలతో కూడిన కాంతిని అంటారు బహువర్ణ(సూర్యుని నుండి కాంతి).

అందువల్ల, ఏకవర్ణ కాంతి ఒక సన్నని చలనచిత్రంపై సంభవించినట్లయితే, జోక్యం నమూనా సంఘటనల కోణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది (కొన్ని కోణాల్లో తరంగాలు ఒకదానికొకటి మెరుగుపరుస్తాయి, ఇతర కోణాల్లో అవి ఒకదానికొకటి రద్దు చేస్తాయి). పాలిక్రోమటిక్ లైట్‌తో, జోక్య నమూనాను గమనించడానికి, వేరియబుల్ మందం యొక్క ఫిల్మ్‌ను ఉపయోగించడం సౌకర్యంగా ఉంటుంది, దీనిలో వేర్వేరు పొడవులతో తరంగాలు వేర్వేరు పాయింట్ల వద్ద జోక్యం చేసుకుంటాయి మరియు మేము రంగు చిత్రాన్ని పొందవచ్చు (సబ్బు బుడగలో వలె).

ప్రత్యేక పరికరాలు ఉన్నాయి - ఇంటర్ఫెరోమీటర్లు (Fig. 14, 15), దీనితో మీరు తరంగదైర్ఘ్యాలు, వివిధ పదార్ధాల వక్రీభవన సూచికలు మరియు ఇతర లక్షణాలను కొలవవచ్చు.

అన్నం. 14. జామిన్ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్

అన్నం. 15. ఫిజౌ ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్

ఉదాహరణకు, 1887లో, ఇద్దరు అమెరికన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు, మిచెల్సన్ మరియు మోర్లీ (Fig. 16), ఒక ప్రత్యేక ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌ను (Fig. 17) రూపొందించారు, దానితో వారు ఈథర్ ఉనికిని నిరూపించడానికి లేదా నిరూపించడానికి ఉద్దేశించారు. ఈ ప్రయోగం భౌతిక శాస్త్రంలో అత్యంత ప్రసిద్ధి చెందిన ప్రయోగాలలో ఒకటి.

అన్నం. 17. మిచెల్సన్ స్టెల్లార్ ఇంటర్ఫెరోమీటర్

మానవ కార్యకలాపాల యొక్క ఇతర రంగాలలో కూడా జోక్యం ఉపయోగించబడుతుంది (ఉపరితల చికిత్స యొక్క నాణ్యతను అంచనా వేయడానికి, ఆప్టిక్స్ను క్లియర్ చేయడానికి, అత్యంత ప్రతిబింబించే పూతలను పొందేందుకు).

పరిస్థితి

రెండు అపారదర్శక అద్దాలు ఒకదానికొకటి సమాంతరంగా ఉన్నాయి. ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క కాంతి తరంగం అద్దాల సమతలానికి లంబంగా వాటిపై వస్తుంది (Fig. 18). ప్రయాణిస్తున్న కిరణాల యొక్క కనీస మొదటి-ఆర్డర్ జోక్యాన్ని గమనించడానికి అద్దాల మధ్య కనీస దూరం ఎంత ఉండాలి?

అన్నం. 18. సమస్యకు ఉదాహరణ

ఇచ్చిన:

కనుగొనండి:

పరిష్కారం

ఒక పుంజం రెండు అద్దాల గుండా వెళుతుంది. మరొకటి మొదటి అద్దం గుండా వెళుతుంది, రెండవ మరియు మొదటి నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు రెండవది గుండా వెళుతుంది. ఈ కిరణాల మార్గంలో వ్యత్యాసం అద్దాల మధ్య దూరం కంటే రెండింతలు ఉంటుంది.

కనిష్ట సంఖ్య పూర్ణాంకం విలువకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

తరంగదైర్ఘ్యం:

కాంతి వేగం ఎక్కడ ఉంది.

తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క విలువ మరియు విలువను పాత్ డిఫరెన్స్ ఫార్ములాలో ప్రత్యామ్నాయం చేద్దాం:

సమాధానం: .

సాంప్రదాయిక కాంతి వనరులను ఉపయోగించి పొందికైన కాంతి తరంగాలను పొందేందుకు, వేవ్‌ఫ్రంట్ విభజన పద్ధతులు ఉపయోగించబడతాయి. ఈ సందర్భంలో, ఏదైనా మూలం ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి తరంగం ఒకదానికొకటి పొందికగా రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ భాగాలుగా విభజించబడింది.

1. యంగ్ పద్ధతి ద్వారా పొందికైన తరంగాలను పొందడం

కాంతి మూలం ప్రకాశవంతంగా ప్రకాశించే చీలిక, దీని నుండి కాంతి తరంగం అసలు చీలికకు సమాంతరంగా రెండు ఇరుకైన చీలికలపై వస్తుంది. ఎస్(Fig. 19). అందువలన, చీలికలు పొందికైన మూలాలుగా పనిచేస్తాయి. ప్రాంతంలో తెరపై బి.సి.ప్రత్యామ్నాయ కాంతి మరియు చీకటి చారల రూపంలో జోక్యం నమూనా గమనించబడుతుంది.

అన్నం. 19. యంగ్ పద్ధతి ద్వారా పొందికైన తరంగాలను పొందడం

2. ఫ్రెస్నెల్ బిప్రిజం ఉపయోగించి పొందికైన తరంగాలను పొందడం

ఈ బైప్రిజం చాలా చిన్న వక్రీభవన కోణంతో రెండు ఒకేలాంటి దీర్ఘచతురస్రాకార ప్రిజమ్‌లను కలిగి ఉంటుంది, వాటి స్థావరాలలో మడవబడుతుంది. మూలం నుండి వచ్చే కాంతి రెండు ప్రిజమ్‌లలో వక్రీభవనం చెందుతుంది, దీని ఫలితంగా ప్రిజం వెనుక కిరణాలు వ్యాపిస్తాయి, ఊహాత్మక మూలాల నుండి వెలువడినట్లుగా మరియు (Fig. 20). ఈ మూలాలు పొందికగా ఉన్నాయి. అందువలన, ప్రాంతంలో తెరపై బి.సి.ఒక జోక్యం నమూనా గమనించబడింది.

అన్నం. 20. ఫ్రెస్నెల్ బిప్రిజం ఉపయోగించి పొందికైన తరంగాలను పొందడం

3. ఆప్టికల్ మార్గం పొడవు విభజనను ఉపయోగించి పొందికైన తరంగాలను పొందడం

రెండు పొందికైన తరంగాలు ఒక మూలం ద్వారా సృష్టించబడతాయి, కానీ పొడవు యొక్క వివిధ రేఖాగణిత మార్గాలు మరియు స్క్రీన్‌కు పాస్ (Fig. 21). ఈ సందర్భంలో, ప్రతి కిరణం దాని స్వంత సంపూర్ణ వక్రీభవన సూచికతో ఒక మాధ్యమం ద్వారా ప్రయాణిస్తుంది. తెరపై ఒక బిందువు వద్దకు వచ్చే తరంగాల మధ్య దశ వ్యత్యాసం క్రింది విలువకు సమానంగా ఉంటుంది:

ఎక్కడ మరియు వక్రీభవన సూచికలు వరుసగా సమానంగా ఉంటాయి మరియు మీడియాలోని తరంగదైర్ఘ్యాలు.

అన్నం. 21. ఆప్టికల్ పాత్ పొడవు విభజనను ఉపయోగించి పొందికైన తరంగాలను పొందడం

రేఖాగణిత మార్గం పొడవు మరియు మాధ్యమం యొక్క సంపూర్ణ వక్రీభవన సూచిక యొక్క ఉత్పత్తిని పిలుస్తారు ఆప్టికల్ మార్గం పొడవు.

,

- అంతరాయం కలిగించే తరంగాల మార్గంలో ఆప్టికల్ వ్యత్యాసం.

జోక్యాన్ని ఉపయోగించి, మీరు తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క ఖచ్చితత్వంతో ఉత్పత్తి యొక్క ఉపరితల చికిత్స యొక్క నాణ్యతను అంచనా వేయవచ్చు. దీన్ని చేయడానికి, మీరు నమూనా యొక్క ఉపరితలం మరియు చాలా మృదువైన సూచన ప్లేట్ మధ్య గాలి యొక్క సన్నని చీలిక ఆకారపు పొరను సృష్టించాలి. అప్పుడు cm వరకు ఉపరితల అసమానతలు పరీక్షించబడుతున్న ఉపరితలాలు మరియు దిగువ అంచు (Fig. 22) నుండి కాంతి ప్రతిబింబించినప్పుడు ఏర్పడిన జోక్యం అంచుల యొక్క గుర్తించదగిన వక్రతను కలిగిస్తాయి.

అన్నం. 22. ఉపరితల చికిత్స నాణ్యతను తనిఖీ చేయడం

చాలా ఆధునిక ఫోటోగ్రాఫిక్ పరికరాలు పెద్ద సంఖ్యలో ఆప్టికల్ గ్లాసెస్ (లెన్సులు, ప్రిజమ్‌లు మొదలైనవి) ఉపయోగిస్తాయి. అటువంటి వ్యవస్థల గుండా వెళుతున్నప్పుడు, లైట్ ఫ్లక్స్ బహుళ ప్రతిబింబాలను అనుభవిస్తుంది, ఇది ఇమేజ్ నాణ్యతపై హానికరమైన ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే ప్రతిబింబం సమయంలో శక్తిలో కొంత భాగం పోతుంది. ఈ ప్రభావాన్ని నివారించడానికి, ప్రత్యేక పద్ధతులను ఉపయోగించడం అవసరం, వాటిలో ఒకటి ఆప్టిక్స్ను క్లియర్ చేసే పద్ధతి.

ఆప్టికల్ క్లియరింగ్ జోక్యం యొక్క దృగ్విషయం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. గాజు యొక్క వక్రీభవన సూచిక కంటే తక్కువ వక్రీభవన సూచిక కలిగిన సన్నని చలనచిత్రం లెన్స్ వంటి ఆప్టికల్ గాజు ఉపరితలంపై వర్తించబడుతుంది.

అంజీర్లో. మూర్తి 23 స్వల్ప కోణంలో ఇంటర్‌ఫేస్‌లో బీమ్ సంఘటన యొక్క మార్గాన్ని చూపుతుంది. సరళీకృతం చేయడానికి, మేము సున్నాకి సమానమైన కోణం కోసం అన్ని గణనలను నిర్వహిస్తాము.

అన్నం. 23. ఆప్టిక్స్ యొక్క పూత

చిత్రం యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ ఉపరితలాల నుండి ప్రతిబింబించే కాంతి తరంగాలు 1 మరియు 2 యొక్క మార్గంలో వ్యత్యాసం చిత్రం యొక్క రెండు రెట్లు మందంతో సమానంగా ఉంటుంది:

చిత్రంలో తరంగదైర్ఘ్యం వాక్యూమ్ ఇన్‌లో తరంగదైర్ఘ్యం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది nఒకసారి ( n- చిత్రం యొక్క వక్రీభవన సూచిక):

తరంగాలు 1 మరియు 2 ఒకదానికొకటి బలహీనపడాలంటే, మార్గం వ్యత్యాసం సగం తరంగదైర్ఘ్యానికి సమానంగా ఉండాలి, అంటే:

రెండు పరావర్తన తరంగాల వ్యాప్తి ఒకేలా లేదా ఒకదానికొకటి చాలా దగ్గరగా ఉంటే, అప్పుడు కాంతి విలుప్తత పూర్తవుతుంది. దీనిని సాధించడానికి, చిత్రం యొక్క వక్రీభవన సూచిక తదనుగుణంగా ఎంపిక చేయబడుతుంది, ఎందుకంటే ప్రతిబింబించే కాంతి యొక్క తీవ్రత రెండు మాధ్యమాల వక్రీభవన సూచికల నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

జోక్యం యొక్క దృగ్విషయం ఎక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది?

జోక్యం గరిష్టం కోసం పరిస్థితి ఏమిటి?

1.2 µm యొక్క ఆప్టికల్ పాత్ తేడాతో రెండు పొందికైన రేడియేషన్‌లు స్క్రీన్‌పై ఒక నిర్దిష్ట బిందువు వద్దకు వస్తాయి. వాక్యూమ్‌లో ఈ కిరణాల తరంగదైర్ఘ్యం 600 nm. మూడు సందర్భాలలో జోక్యం ఫలితంగా ఈ సమయంలో ఏమి జరుగుతుందో నిర్ణయించండి: a) కాంతి గాలిలో ప్రయాణిస్తుంది; బి) కాంతి నీటిలో వస్తుంది; c) కాంతి 1.5 వక్రీభవన సూచికతో గాజు ద్వారా ప్రయాణిస్తుంది.

జోక్యం- రెండు (లేదా అనేక) తరంగాల స్థలంలో అదనంగా, వివిధ పాయింట్ల వద్ద ఫలితంగా వేవ్ యొక్క వ్యాప్తి బలపడుతుంది లేదా బలహీనపడుతుంది. ఈ దృగ్విషయం ఏదైనా స్వభావం యొక్క తరంగాలకు విలక్షణమైనది: ధ్వని తరంగాలు, నీటి ఉపరితలంపై తరంగాలు, విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు మొదలైనవి.

స్థిరమైన జోక్యం నమూనా మాత్రమే ఇవ్వబడుతుంది పొందికైన తరంగాలు, అనగా డోలనాల దశల్లో ఒకే పౌనఃపున్యాలు మరియు స్థిరమైన సమయ వ్యత్యాసాన్ని కలిగి ఉండే తరంగాలు.

ఒకే పౌనఃపున్యం యొక్క రెండు తరంగాలు ఇంతకుముందు వేర్వేరు దూరాలు ప్రయాణించి పాయింట్ A వద్దకు చేరుకుంటాయి l 1మరియు l 2వారి మూలాల నుండి.

ఫలితంగా వచ్చే డోలనం యొక్క వ్యాప్తి అనే పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది స్ట్రోక్ తేడాఅలలు

మార్గ వ్యత్యాసం తరంగాల పూర్ణాంకం సంఖ్యకు సమానం అయితే, తరంగాలు దశ బిందువుకు చేరుకుంటాయి. జోడించినప్పుడు, తరంగాలు ఒకదానికొకటి బలపరుస్తాయి మరియు రెట్టింపు వ్యాప్తితో డోలనాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

మార్గ వ్యత్యాసం బేసి సంఖ్యలో సగం తరంగాలకు సమానంగా ఉంటే, తరంగాలు యాంటీఫేస్‌లో పాయింట్ A వద్దకు చేరుకుంటాయి. ఈ సందర్భంలో, వారు ఒకరినొకరు రద్దు చేసుకుంటారు, ఫలితంగా డోలనం యొక్క వ్యాప్తి సున్నా.

అంతరిక్షంలోని ఇతర పాయింట్ల వద్ద, ఫలితంగా వేవ్ యొక్క పాక్షిక బలోపేతం లేదా బలహీనపడటం గమనించవచ్చు.

జంగ్ అనుభవం

1802 లో, ఒక ఆంగ్ల శాస్త్రవేత్త థామస్ యంగ్అతను కాంతి జోక్యాన్ని గమనించిన ఒక ప్రయోగాన్ని నిర్వహించాడు. ఇరుకైన గ్యాప్ నుండి కాంతి ఎస్, రెండు దగ్గరగా ఉండే చీలికలతో తెరపై పడింది S 1మరియు S 2. ప్రతి చీలిక గుండా వెళుతున్నప్పుడు, కాంతి పుంజం విస్తరించింది మరియు తెల్లటి తెరపై కాంతి కిరణాలు చీలికల గుండా వెళుతున్నాయి S 1మరియు S 2, అతివ్యాప్తి చెందింది. కాంతి కిరణాలు అతివ్యాప్తి చెందిన ప్రాంతంలో, ప్రత్యామ్నాయ కాంతి మరియు చీకటి చారల రూపంలో జోక్యం నమూనా గమనించబడింది.

సబ్బు చిత్రంలో బీమ్ మార్గం

ఫిగర్ ఒక సబ్బు ఫిల్మ్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్ మందంతో బాగా పెరిగింది. ఫిల్మ్ యొక్క లైట్ వేవ్ హిట్ పాయింట్ Aని అనుమతించండి. ఈ ఉపరితలం నుండి కొంత కాంతి ప్రతిబింబిస్తుంది, మరియు కొన్ని వక్రీభవనం చెంది, ఫిల్మ్‌లోకి వెళుతుంది మరియు పాయింట్ B వద్ద దాని ఉపరితలం నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది. ఈ రెండు ప్రతిబింబించే కాంతి కిరణాలు ఒకే పౌనఃపున్యం కలిగి ఉంటాయి ఎందుకంటే అవి ఒకే మూలం నుండి వస్తాయి. ఒకదానితో ఒకటి జోడించినప్పుడు, అవి జోక్యం నమూనాను ఏర్పరుస్తాయి.

మేము చాలా తరచుగా జోక్యం దృగ్విషయాన్ని ఎదుర్కొంటాము: చమురు మరకల రంగులు, కొన్ని సీతాకోకచిలుకలు మరియు బీటిల్స్ రెక్కలపై నమూనాలు మొదలైనవి.