ఈ దృగ్విషయం కాంతి యొక్క తరంగ సిద్ధాంతం యొక్క దృక్కోణం నుండి వివరించబడింది. నిర్మాణాత్మక కాంతి వనరులు

వేవ్ జోక్యం. పొందికైన అలలు. రెండు తరంగాల మధ్య వ్యత్యాసం. జోక్యం గరిష్ట మరియు కనిష్ట కోసం షరతులు

జోక్యం గరిష్ట మరియు కనిష్ట పరిస్థితులు

అంశం 9. కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం. కాంతి జోక్యం. యంగ్ పద్ధతి

జోక్యంతరంగాలు అనేది అంతరిక్షంలో కొన్ని పాయింట్ల వద్ద డోలనాలను తీవ్రతరం చేయడం మరియు ఈ పాయింట్ల వద్దకు వచ్చే రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ తరంగాల సూపర్‌పొజిషన్ ఫలితంగా ఇతర పాయింట్ల వద్ద డోలనాలను బలహీనపరచడం. రెండు (లేదా అంతకంటే ఎక్కువ) కాంతి తరంగాలు అతివ్యాప్తి చెందినప్పుడు, ప్రాదేశిక పునఃపంపిణీ జరుగుతుంది ప్రకాశించే ధార, దీని ఫలితంగా కొన్ని చోట్ల గరిష్టం మరియు మరికొన్నింటిలో కనిష్ట తీవ్రత కనిపిస్తుంది. అవసరమైన పరిస్థితిస్థిరమైన జోక్యం నమూనాను గమనించడం పొందికపేర్చగల తరంగాలు. పొందికైనఅదే పౌనఃపున్యం యొక్క తరంగాలు అని పిలుస్తారు, వీటిలో డోలనాలు కాలక్రమేణా స్థిరంగా ఉండే దశ వ్యత్యాసంలో విభిన్నంగా ఉంటాయి.

పొందికైన కాంతి తరంగాలను పొందడానికి, ఒక మూలం ద్వారా విడుదలయ్యే తరంగాన్ని రెండు భాగాలుగా విభజించే పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది వేర్వేరు గుండా వెళ్ళిన తర్వాత ఆప్టికల్ మార్గాలుఒకదానికొకటి అతిశయోక్తి, మరియు ఫలితంగా జోక్యం నమూనా గమనించవచ్చు.

రేఖాగణిత పొడవు యొక్క ఉత్పత్తి లుసూచిక ద్వారా ఇచ్చిన మాధ్యమంలో కాంతి తరంగం యొక్క మార్గం nఈ మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవనాన్ని అంటారు ఆప్టికల్ మార్గం పొడవు ఎల్ , ఒక విలువ D = ఎల్ 2 – ఎల్ 1 (తరంగాలు ప్రయాణించే మార్గాల ఆప్టికల్ పొడవులో వ్యత్యాసం) అంటారు ఆప్టికల్ మార్గం తేడా.

ఒకవేళ ఆప్టికల్ పాత్ తేడా D తరంగదైర్ఘ్యాల పూర్ణాంకాల సంఖ్యకు సమానం ఎల్ 0, అనగా

( = 0, 1, 2,…) ,

ఎంరెండు తరంగాలు ఒకే దశలో మరియు పాయింట్ వద్ద సంభవిస్తాయి ఎంగమనించబడుతుంది జోక్యం గరిష్ట(m- జోక్యం గరిష్ట క్రమం).

ఆప్టికల్ పాత్ తేడా D తరంగదైర్ఘ్యాల సగం-పూర్ణాంక సంఖ్యకు సమానం అయితే ఎల్ 0, అనగా

( = 0, 1, 2,…) ,

అప్పుడు పాయింట్ వద్ద ఉత్తేజిత డోలనాలు ఎంరెండు తరంగాలు యాంటీఫేస్‌లో మరియు పాయింట్ వద్ద సంభవిస్తాయి ఎంగమనించబడుతుంది జోక్యం కనీస(m- జోక్యం కనిష్ట క్రమం).

కాంతి తరంగాల జోక్యానికి ఉదాహరణగా, యంగ్ పద్ధతిని పరిగణించండి .

జంగ్ పద్ధతి.కాంతి యొక్క జోక్యాన్ని గమనించడానికి, ఒకే మూలం నుండి వెలువడే కాంతి కిరణాలను వేరు చేసి, కలపడం ద్వారా పొందికైన కాంతి కిరణాలు పొందబడతాయి. కాంతి మూలం ప్రకాశవంతంగా వెలిగించిన చీలిక ఎస్(Fig. 20), దీని నుండి కాంతి తరంగంరెండు ఇరుకైన సమాన దూరపు చీలికలపైకి వస్తుంది ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2 , సమాంతర చీలికలు ఎస్.కాబట్టి ఖాళీలు ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2 పాత్ర పోషిస్తాయి పొందికైన మూలాలు, ఎ

ఒక పాయింట్ వద్ద కాంతి తీవ్రత ఎకిరణాల యొక్క ఆప్టికల్ మార్గం వ్యత్యాసం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది: D = లు 2 – లు 1 .

మూర్తి 20 ప్రకారం:

; , ఎక్కడ లేదా .

పరిస్థితి నుండి ఎల్>>డిదానిని అనుసరిస్తుంది లు 1 + లు 2 » 2 l,అప్పుడు

ఈ సంబంధం మరియు పరిశీలన పరిస్థితుల ప్రకారం జోక్యం గరిష్ట మరియు కనిష్టగరిష్ట స్థానాలు ( గరిష్టంగా) మరియు కనిష్టాలు ( xmin) యంగ్ పద్ధతిలో స్క్రీన్‌పై తీవ్రతలు నిర్ణయించబడతాయి క్రింది విధంగా:

( = 0, 1, 2,…) ,

( = 0, 1, 2,…) .

రెండు ప్రక్కనే ఉన్న గరిష్ట (లేదా మినిమా) మధ్య దూరం D xఅని పిలిచారు జోక్యం అంచు వెడల్పుమరియు సమానం:

ఈ సంబంధం నుండి D యొక్క విలువను అనుసరిస్తుంది xతరంగదైర్ఘ్యం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది ఎల్ 0 . అందువల్ల, స్క్రీన్‌పై కాంతి మరియు ముదురు చారల ప్రత్యామ్నాయం అయిన స్పష్టమైన జోక్యం నమూనా, ఉపయోగించినప్పుడు మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది ఏకవర్ణ కాంతి,అంటే, ఒక నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క కాంతి ఎల్ 0 .

అంశం 10. కాంతి యొక్క విక్షేపం. ఫ్రెస్నెల్ డిఫ్రాక్షన్

వివర్తనముఅడ్డంకుల చుట్టూ బెండింగ్ వేవ్స్ అంటారు. వివర్తనముకాంతి అనేది చట్టాల నుండి అడ్డంకుల దగ్గర కాంతి వ్యాప్తికి ఏదైనా విచలనం అని నిర్వచించబడింది రేఖాగణిత ఆప్టిక్స్. విక్షేపణకు ధన్యవాదాలు, తరంగాలు రేఖాగణిత నీడ ప్రాంతంలోకి వస్తాయి, చిన్న రంధ్రాల ద్వారా చొచ్చుకుపోతాయి.

డిఫ్రాక్షన్ యొక్క దృగ్విషయం ఉపయోగించి వివరించబడింది హ్యూజెన్స్ సూత్రం, దీని ప్రకారం ఒక తరంగం చేరుకునే ప్రతి బిందువు ద్వితీయ తరంగాల కేంద్రంగా పనిచేస్తుంది మరియు ఈ తరంగాల కవరు వేవ్ ఫ్రంట్ యొక్క స్థానాన్ని నిర్దేశిస్తుంది.

అన్నం. 3

ఫ్రెస్నెల్ ద్వితీయ తరంగాల జోక్యం ఆలోచనతో హ్యూజెన్స్ సూత్రాన్ని భర్తీ చేశాడు.

ప్రకారం హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రంఏదో ఒక మూలం ద్వారా ఉత్తేజిత కాంతి తరంగం ఎస్, గా సూచించవచ్చు పొందికైన ద్వితీయ తరంగాల సూపర్‌పొజిషన్ ఫలితం,కల్పిత మూలాల ద్వారా "ప్రసరించబడింది". అటువంటి మూలాధారాలు, ఉదాహరణకు, మూలాన్ని చుట్టుముట్టే ఏదైనా సంవృత ఉపరితలం యొక్క అనంతమైన మూలకాలు కావచ్చు ఎస్.మీరు వాటిలో ఒకదాన్ని ఎంచుకుంటే తరంగ ఉపరితలాలు (తరంగ ఉపరితలం -ఈ లోకస్అదే దశలో డోలనాలు సంభవించే పాయింట్లు), అప్పుడు ఈ మూసివున్న ఉపరితలం యొక్క అన్ని అనంతమైన అంశాలు, కల్పిత మూలాల వంటివి, దశలో పనిచేస్తాయి. పొందికైన ద్వితీయ తరంగాల యొక్క కల్పిత మూలాల యొక్క ఈ లక్షణం గోళాకార తరంగాల విక్షేపణను అధ్యయనం చేయడంలో ఫ్రెస్నెల్ జోన్ పద్ధతిలో ఉపయోగించబడింది.

ఫ్రెస్నెల్ జోన్ పద్ధతి.ఒక ఏకపక్ష పాయింట్ వద్ద కనుగొనండి ఎంనుండి వ్యాపించే కాంతి తరంగం యొక్క వ్యాప్తి పాయింట్ మూలంశ్వేత ఎస్(Fig. 21).

అన్నం. 21

ఫ్రెస్నెల్ తరంగ ఉపరితలాన్ని విచ్ఛిన్నం చేసింది ఎఫ్, ఇది బిందువు వద్ద కేంద్రీకృతమై ఉన్న గోళాకార ఉపరితలం ఎస్, రింగ్ జోన్‌లలోకి (ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌లు) అటువంటి పరిమాణంలో ప్రక్కనే ఉన్న జోన్‌ల అంచుల నుండి బిందువు వరకు దూరం ఉంటుంది ఎంద్వారా విభేదించారు ఎల్/2 (Fig. 21). పొరుగు మండలాల నుండి డోలనాలు పాయింట్‌కి ప్రయాణిస్తాయి కాబట్టి ఎందూరాలు భిన్నంగా ఉంటాయి ఎల్/2, ఆపై పాయింట్‌కి ఎంఅవి యాంటీఫేస్‌లో వస్తాయి మరియు అతిగా అమర్చబడినప్పుడు, పరస్పరం బలహీనపడతాయి. అందువలన వ్యాప్తి ఎ ఎం:

ఎక్కడ ఎ 1 , ఎ 2 , ..., A n– 1వ, 2వ, ... , నుండి వచ్చే డోలనాల వ్యాప్తి n-వ జోన్.

అదనంగా, వ్యాప్తి ఫలితంగా ఎఒక పాయింట్ వద్ద ఫలితంగా కాంతి కంపనం ఎంఅని తేలింది సగానికి సమానంవ్యాప్తి ఎ 1 సెంట్రల్ జోన్ఫ్రెస్నెల్:

అంటే, ఒక సెంట్రల్ ఫ్రెస్నెల్ జోన్ నుండి వచ్చే కాంతి కంపనం యొక్క వ్యాప్తి పూర్తిగా ఓపెన్ వేవ్ ఫ్రంట్‌తో వచ్చే కాంతి కంపనం యొక్క వ్యాప్తి కంటే రెండు రెట్లు పెద్దది. ఈ ప్రభావం ప్రయోగాత్మకంగా ఉపయోగించి నిర్ధారించబడింది జోన్ ప్లేట్లు,ఆచరణలో, ఫ్రెస్నెల్ జోన్ పద్ధతిని ఉపయోగించి గ్లాస్ ప్లేట్లు నిర్మించబడ్డాయి. జోన్ ప్లేట్లు ప్రత్యామ్నాయ పారదర్శక (బేసి ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌లకు) మరియు అపారదర్శక (సరి ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌లకు) కేంద్రీకృత వలయాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, ఫలితంగా వ్యాప్తి ఎ(A=A 1 +A 3 +A 5 +... ) పూర్తిగా ఓపెన్ వేవ్ ఫ్రంట్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. జోన్ ప్లేట్లు ఒక పాయింట్ వద్ద ప్రకాశాన్ని పెంచుతాయని అనుభవం నిర్ధారించింది M,కన్వర్జింగ్ లెన్స్ లాగా పని చేస్తుంది.

వృత్తాకార రంధ్రం ద్వారా ఫ్రెస్నెల్ డిఫ్రాక్షన్.పాయింట్ సోర్స్ నుండి వ్యాపించే గోళాకార తరంగం S,దాని మార్గంలో ఒక రౌండ్ రంధ్రం కలుస్తుంది (Fig. 22). స్క్రీన్‌పై డిఫ్రాక్షన్ నమూనా వృత్తాకార రంధ్రం ద్వారా తెరవబడిన ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌ల సంఖ్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది. వేవ్ ఉపరితలం యొక్క బహిరంగ భాగాన్ని విచ్ఛిన్నం చేసిన తర్వాత ఎఫ్ఒక పాయింట్ కోసం ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌లకు INతెరపై పడి (Fig. 22), ఓపెన్ జోన్ల సంఖ్యను నిర్ణయించండి. ఓపెన్ ఫ్రెస్నెల్ జోన్ల సంఖ్య సమానంగా ఉంటే, అప్పుడు పాయింట్ వద్ద INప్రక్కనే ఉన్న ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌ల యొక్క ప్రతి జత నుండి డోలనాలు ఒకదానికొకటి రద్దు చేయబడినందున, ఒక చీకటి మచ్చ గమనించబడుతుంది. ఓపెన్ ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌ల సంఖ్య బేసిగా ఉంటే, పాయింట్ వద్ద INఒక ప్రకాశవంతమైన ప్రదేశం ఉంటుంది.

డిస్క్‌లో ఫ్రెస్నెల్ డిఫ్రాక్షన్.పాయింట్ సోర్స్ నుండి వ్యాపించే గోళాకార తరంగం S,దాని మార్గంలో డిస్క్‌ను కలుస్తుంది (Fig. 23). ఒక పాయింట్ కోసం లెట్ INమూలాన్ని కలిపే రేఖపై పడి ఉంది ఎస్డిస్క్ మధ్యలో, వేవ్ ఉపరితలాన్ని విచ్ఛిన్నం చేసిన తర్వాత ఎఫ్ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌లకు డిస్క్ ద్వారా మూసివేయబడుతుంది mమొదటి ఫ్రెస్నెల్ మండలాలు. అప్పుడు వ్యాప్తి ఎ ఫలితంగా డోలనంపాయింట్ వద్ద INసమానముగా: , అంటే, పాయింట్ వద్ద INమొదటి ఓపెన్ ఫ్రెస్నెల్ జోన్ యొక్క సగం చర్యకు అనుగుణంగా ప్రకాశవంతమైన ప్రదేశం ఉంటుంది.

1. కాంతి తరంగం. కాంతి జోక్యం. కోహెరెన్స్ (తాత్కాలిక మరియు ప్రాదేశిక) మరియు కాంతి తరంగాల ఏకవర్ణత. జోక్యం సమయంలో గరిష్ట మరియు కనిష్ట తీవ్రత కోసం పరిస్థితులు.

కాంతి తరంగం - విద్యుదయస్కాంత తరంగంకనిపించే తరంగదైర్ఘ్యం పరిధి. కాంతి తరంగం యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ (లేదా పౌనఃపున్యాల సమితి) "రంగు"ని నిర్ణయిస్తుంది. కాంతి తరంగం ద్వారా బదిలీ చేయబడిన శక్తి దాని వ్యాప్తి యొక్క వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. పెరుగుతున్న మరియు తగ్గుతున్న కాంతి తీవ్రత యొక్క ప్రత్యామ్నాయ బ్యాండ్లు ఏర్పడే దృగ్విషయాన్ని అంటారు జోక్యం.రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కాంతి కిరణాలు ఒకదానిపై ఒకటి అమర్చబడినప్పుడు కాంతి జోక్యం ఏర్పడుతుంది. పొందిక- అనేక ఓసిలేటరీ యొక్క సమయం మరియు ప్రదేశంలో సమన్వయ ప్రవాహం లేదా వేవ్ ప్రక్రియలు. ఈ తరంగాల దశలు, పౌనఃపున్యాలు, ధ్రువణాలు మరియు వ్యాప్తి మధ్య స్థిరత్వం లేదా క్రమబద్ధమైన సంబంధంలో పొందిక వ్యక్తీకరించబడుతుంది. తాత్కాలిక పొందిక- కాంతి తరంగాలు వాటి కాలమంతా ప్రయాణించే స్థితి ఈ ప్రాంతంఅదే సమయంలో అంతరిక్షంలో. ప్రాదేశిక పొందిక - అంతరిక్షం గుండా వెళుతున్న కాంతి తరంగాలు తప్పనిసరిగా ఒకే పౌనఃపున్యం కానవసరం లేదు, కానీ దశలో ఒకే విధంగా ఉంటాయి. ఏకవర్ణ తరంగాలు- ఒక నిర్దిష్ట మరియు ఖచ్చితంగా స్థిరమైన ఫ్రీక్వెన్సీ ఉన్న ప్రదేశంలో అపరిమితమైన తరంగాలు.

మార్గం వ్యత్యాసం వాక్యూమ్‌లోని తరంగదైర్ఘ్యాల పూర్ణాంకాల సంఖ్యకు సమానం అయితే

అప్పుడు, మరియు రెండు తరంగాల ద్వారా పాయింట్ P వద్ద ఉత్తేజిత డోలనాలు ఒకే దశలో సంభవిస్తాయి. కాబట్టి, (8.1.3) ఉంది జోక్యం గరిష్ట పరిస్థితి.

ఆప్టికల్ మార్గం తేడా ఉంటే

(8.1.4)

అప్పుడు, మరియు రెండు తరంగాల ద్వారా పాయింట్ P వద్ద ఉత్తేజిత డోలనాలు యాంటీఫేస్‌లో సంభవిస్తాయి. కాబట్టి, (8.1.4) జోక్యం కనిష్ట పరిస్థితి.

2. పొందే పద్ధతులు పొందికైన తరంగాలు. సన్నని చిత్రాలలో కాంతి జోక్యం.

ఉష్ణ మూలాలు ఒకదానికొకటి అసంబద్ధంగా ఉంటాయి. పొందికైన కాంతి తరంగాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి, ఒక కాంతి మూలం ద్వారా విడుదలయ్యే తరంగాన్ని రెండుగా విభజించారు, ఆపై ఫలితంగా వచ్చే తరంగాలు అతివ్యాప్తి ప్రాంతం అని పిలువబడే ప్రదేశంలో కలిసి ఉంటాయి.

జంగ్ అనుభవం

మరియు కాంతి యొక్క మూలం ఒక ఇల్యూమినేటెడ్ స్లిట్ S, దీని నుండి కాంతి తరంగం రెండు మీద ఉంటుంది ఇరుకైన ఖాళీలు ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2, అదే వేవ్ ఫ్రంట్ యొక్క వివిధ భాగాల ద్వారా ప్రకాశిస్తుంది (Fig. 1.5). ప్రతి చీలిక గుండా వెళుతున్నప్పుడు, కాంతి పుంజం డిఫ్రాక్షన్ కారణంగా విస్తరించింది, కాబట్టి, తెల్లటి స్క్రీన్ P పై, చీలికల గుండా కాంతి కిరణాలు వెళతాయి. ఎస్ 1 మరియు ఎస్ 2, అతివ్యాప్తి చెందింది. కాంతి కిరణాలు అతివ్యాప్తి చెందిన ప్రాంతంలో, ప్రత్యామ్నాయ కాంతి మరియు చీకటి చారల రూపంలో జోక్యం నమూనా గమనించబడింది.

ఫ్రెస్నెల్ బిప్రిజమ్స్

డి కాంతి తరంగాన్ని వేరు చేయడానికి, చిన్న వక్రీభవన కోణంతో డబుల్ ప్రిజం (బిప్రిజం) ఉపయోగించబడుతుంది. కాంతి మూలం బిప్రిజం యొక్క వక్రీభవన అంచుకు సమాంతరంగా ప్రకాశవంతంగా ప్రకాశించే చీలిక. బిప్రిజం (చాలా నిమిషాల ఆర్క్) యొక్క వక్రీభవన కోణం యొక్క చిన్నతనం కారణంగా, సంభవం యొక్క కోణంతో సంబంధం లేకుండా, అన్ని కిరణాలు ఒకే కోణం ద్వారా విక్షేపం చెందుతాయి మరియు విక్షేపం ఏర్పడే ప్రతి ప్రిజమ్ యొక్క ఆధారం వైపు సంభవిస్తుంది. ద్విపద ఫలితంగా, రెండు పొందికైన తరంగాలు ఏర్పడతాయి, వాస్తవంగా ఊహాత్మక మూలాల నుండి ఉద్భవించాయి మరియు ఒకే విమానంలో ఉంటాయి నిజమైన మూలం

ఫ్రెస్నెల్ అద్దం

ఫ్రెస్నెల్ బిమిర్రర్ సెటప్‌లో, రెండు అద్దాల నుండి ప్రతిబింబం ద్వారా రెండు పొందికైన తరంగాలు పొందబడతాయి, వీటిలో విమానాలు డైహెడ్రల్ కోణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, ఇక్కడ చాలా చిన్న కోణం ఉంటుంది. మూలం ముఖానికి సమాంతరంగా ఇరుకైన ప్రకాశవంతమైన చీలిక డైహెడ్రల్ కోణం. అద్దాల నుండి ప్రతిబింబించే కిరణాలు స్క్రీన్ E పై పడతాయి మరియు అతివ్యాప్తి ప్రాంతంలో PQ చీలికకు సమాంతరంగా చారల రూపంలో జోక్యం నమూనా కనిపిస్తుంది.

సన్నని చలనచిత్రాలలో కాంతి జోక్యం:

ఒక సన్నని చలనచిత్రం వెలిగించబడినప్పుడు, చలనచిత్రాల ఎగువ మరియు దిగువ ఉపరితలాల నుండి ప్రతిబింబించే కాంతి తరంగాల జోక్యాన్ని గమనించవచ్చు. మొత్తం ఆప్టికల్ స్పెక్ట్రం నుండి విద్యుదయస్కాంత తరంగాల మిశ్రమం అయిన తెల్లని కాంతి కోసం, జోక్యం అంచులు రంగును పొందుతాయి.

ఒక వేవ్ (సినిమాలోకి ప్రవేశించినది) మరొకదాని కంటే వెనుకబడి ఉంటుంది. తరంగాల మధ్య కోర్సులో వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది. ఈ మార్గం వ్యత్యాసం అంతరిక్షంలో వేరియబుల్ అయితే, జోక్యం బ్యాండ్‌లను గమనించడానికి పరిస్థితులు సృష్టించబడతాయి. సన్నని చిత్రాలలో జోక్యం రెండు విధాలుగా గమనించవచ్చు. ఫిల్మ్‌కి వేర్వేరు ప్రదేశాల్లో వేర్వేరు మందాలు ఉండటం ఒక పద్ధతి, మరొకటి వివిధ కోణాల్లో ఫిల్మ్‌పై కాంతి పడవచ్చు అనే వాస్తవం ఆధారంగా ఉంటుంది. మొదటి పద్ధతి సమాన మందం అని పిలవబడే స్ట్రిప్స్, రెండవది - సమాన వంపు యొక్క స్ట్రిప్స్.

3. జోక్యం యొక్క అప్లికేషన్: ఇంటర్ఫెరోమీటర్లు, ఆప్టిక్స్ యొక్క క్లియరింగ్.

జోక్యం యొక్క దృగ్విషయం కాంతి యొక్క తరంగ స్వభావం కారణంగా ఉంటుంది; దాని పరిమాణాత్మక నమూనాలు తరంగదైర్ఘ్యంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. అందువల్ల, ఈ దృగ్విషయం కాంతి యొక్క తరంగ స్వభావాన్ని నిర్ధారించడానికి మరియు తరంగదైర్ఘ్యాలను కొలవడానికి (జోక్యం స్పెక్ట్రోస్కోపీ) ఉపయోగించబడుతుంది.

ఇంటర్ఫెరోమీటర్ - కొలిచే పరికరం, దీని యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం జోక్యం యొక్క దృగ్విషయం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇంటర్ఫెరోమీటర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంది: బీమ్ విద్యుదయస్కాంత వికిరణం(కాంతి, రేడియో తరంగాలు, మొదలైనవి) ఒకటి లేదా మరొక పరికరం సహాయంతో ప్రాదేశికంగా రెండు లేదా విభజించబడింది పెద్ద పరిమాణంపొందికైన కిరణాలు. ప్రతి కిరణం వేర్వేరు ఆప్టికల్ మార్గాల గుండా వెళుతుంది మరియు స్క్రీన్‌కి తిరిగి వస్తుంది, దీని నుండి కిరణాల దశ మార్పును నిర్ణయించగల జోక్య నమూనాను సృష్టిస్తుంది

ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌లు రెండింటికీ ఉపయోగించబడతాయి ఖచ్చితమైన కొలతలుపొడవులు, ప్రత్యేకించి మెషిన్ టూల్ మరియు మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్‌లో మరియు ఆప్టికల్ ఉపరితలాల నాణ్యతను అంచనా వేయడానికి మరియు సాధారణంగా ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌లను పరీక్షించడానికి.

ఆప్టిక్స్ పూత- ఇది గాలికి సరిహద్దుగా ఉన్న లెన్స్‌ల ఉపరితలంపై ఒక అప్లికేషన్, అత్యంత సన్నని చిత్రంలేదా అనేక సినిమాలు ఒకదానిపై ఒకటి. కాంతి ప్రసారాన్ని పెంచడానికి ఇది అవసరం ఆప్టికల్ సిస్టమ్. అటువంటి చిత్రాల వక్రీభవన సూచిక లెన్స్ గ్లాస్ యొక్క వక్రీభవన సూచిక కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. యాంటీరిఫ్లెక్షన్ ఫిల్మ్‌లు ఆప్టికల్ ఎలిమెంట్ యొక్క ఉపరితలం నుండి కాంతి వికీర్ణం మరియు సంఘటన కాంతి యొక్క ప్రతిబింబాన్ని తగ్గిస్తాయి, తదనుగుణంగా సిస్టమ్ మరియు కాంట్రాస్ట్ యొక్క కాంతి ప్రసారాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి.

ఆప్టికల్ చిత్రం.

4. లైట్ డిఫ్రాక్షన్ భావన. హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రం. ఫ్రెస్నెల్ జోన్ పద్ధతి. కాంతి యొక్క రెక్టిలినియర్ ప్రచారం.

కాంతి యొక్క విక్షేపంఅడ్డంకులు సమీపంలో ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు ప్రచారం యొక్క రెక్టిలినియర్ దిశ నుండి కాంతి యొక్క విచలనం యొక్క దృగ్విషయం. సమాంతర కాంతి పుంజం (అపారదర్శక స్క్రీన్‌లో ఒక రౌండ్ డిస్క్, బాల్ లేదా రౌండ్ హోల్) మార్గంలో రౌండ్ అడ్డంకి ఉంటే, అడ్డంకి నుండి తగినంత పెద్ద దూరంలో ఉన్న స్క్రీన్‌పై విక్షేపణ నమూనా కనిపిస్తుంది - a కాంతి మరియు చీకటి వలయాలను ఏకాంతర వ్యవస్థ. అడ్డంకి సరళంగా ఉంటే (స్లిట్, థ్రెడ్, స్క్రీన్ అంచు), అప్పుడు సమాంతర డిఫ్రాక్షన్ అంచుల వ్యవస్థ తెరపై కనిపిస్తుంది.

పి హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రంతరంగ ప్రచారం యొక్క యంత్రాంగాన్ని వివరించడానికి మాకు అనుమతిస్తుంది. సూత్రం రెండు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:

మొదటి భాగందీనిని హ్యూజెన్స్ సూత్రం (1678) అంటారు. దీని సారాంశం ఏమిటంటే, కాంతి తరంగం ద్వారా చేరుకున్న ఉపరితలంపై ప్రతి పాయింట్ కాంతి తరంగాల యొక్క ద్వితీయ మూలం. ద్వితీయ తరంగాలను ఆవరించిన బిందువు తదుపరి క్షణంలో తరంగ ఉపరితలం అవుతుంది.

రెండవ భాగంసూత్రాన్ని ఫ్రెస్నెల్ (1815) సూత్రం (అదనపు) అంటారు. ఇది ఇలా ఉంటుంది: వేవ్ ఫ్రంట్‌లోని ప్రతి మూలకం ద్వితీయ గోళాకార తరంగాలను ఉత్పత్తి చేసే ద్వితీయ భంగం యొక్క కేంద్రంగా పరిగణించబడుతుంది మరియు అంతరిక్షంలో ప్రతి బిందువు వద్ద ఫలిత కాంతి క్షేత్రం ఈ తరంగాల జోక్యం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

గణితశాస్త్రపరంగా, హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రం రూపంలో సమర్థించబడింది సమగ్ర సిద్ధాంతంకిర్చోఫ్.

ఫ్రెస్నెల్ జోన్ పద్ధతి:ఫ్రెస్నెల్ వేవ్ ఫ్రంట్‌ను యాన్యులర్ జోన్‌లుగా విభజించే పద్ధతిని ప్రతిపాదించాడు, తర్వాత దీనిని ఫ్రెస్నెల్ జోన్ పద్ధతిగా పిలిచారు.

కాంతి మూలం S నుండి ఏకవర్ణ గోళాకార తరంగాన్ని ప్రచారం చేయనివ్వండి, P అనేది పరిశీలనా స్థానం. ఒక గోళాకార తరంగ ఉపరితలం పాయింట్ O గుండా వెళుతుంది. ఇది సరళరేఖ SPకి సంబంధించి సుష్టంగా ఉంటుంది.

ఆర్ మేము ఈ ఉపరితలాన్ని వార్షిక మండలాలు I, II, III, మొదలైనవిగా విభజిద్దాము. తద్వారా జోన్ అంచుల నుండి పాయింట్ P కి ఉన్న దూరాలు సగం కాంతి తరంగదైర్ఘ్యంతో విభేదిస్తాయి. ఈ విభజనను O. ఫ్రెస్నెల్ ప్రతిపాదించారు మరియు మండలాలను ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌లు అంటారు.

తీసుకుందాం ఏకపక్ష పాయింట్మొదటి ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌లో 1. జోన్ IIలో, జోన్‌లను నిర్మించడానికి నియమం ప్రకారం, దానికి సంబంధించిన ఒక బిందువు ఉంది, పాయింట్లు 1 మరియు 2 నుండి పాయింట్ Pకి వెళ్లే కిరణాల మార్గాల్లో వ్యత్యాసం l/2కి సమానంగా ఉంటుంది. ఫలితంగా, పాయింట్లు 1 మరియు 2 నుండి డోలనాలు పాయింట్ P వద్ద ఒకదానికొకటి రద్దు చేస్తాయి.

జ్యామితీయ పరిశీలనల నుండి, జోన్ల సంఖ్య చాలా పెద్దది కానట్లయితే, వాటి ప్రాంతాలు దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటాయి. దీనర్థం మొదటి జోన్‌లోని ప్రతి బిందువుకు రెండవదానిలో సంబంధిత పాయింట్ ఉంటుంది, దీని డోలనాలు ఒకదానికొకటి రద్దు చేస్తాయి. జోన్ సంఖ్య m నుండి పాయింట్ P వద్దకు వచ్చే ఫలిత డోలనం యొక్క వ్యాప్తి m పెరుగుతున్న కొద్దీ తగ్గుతుంది, అనగా.

ఈ డోలనాలను జోడించేటప్పుడు, అవి పరస్పరం బలహీనపడాలి:

కాంతి యొక్క రెక్టిలినియర్ ప్రచారం యొక్క చట్టం -పారదర్శక, సజాతీయ మాధ్యమంలో, కాంతి సరళ రేఖల్లో ప్రయాణిస్తుంది.

5. ఫ్రాన్‌హోఫర్ డిఫ్రాక్షన్ ద్వారా డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్.

సమాంతర కిరణాల ద్వారా డిఫ్రాక్షన్ నమూనా ఏర్పడిన విక్షేపణ రకాన్ని అంటారు ఫ్రాన్‌హోఫర్ డిఫ్రాక్షన్.

ఒక డైమెన్షనల్ డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్సమాన వెడల్పు మరియు పెద్ద సంఖ్యలో N యొక్క వ్యవస్థ సమాంతర స్నేహితుడుస్క్రీన్‌లోని ఒకదానికొకటి చీలికలు, సమాన వెడల్పుతో అపారదర్శక ఖాళీలతో కూడా వేరు చేయబడతాయి

అన్ని చీలికల నుండి వచ్చే తరంగాల పరస్పర జోక్యం ఫలితంగా గ్రేటింగ్‌పై విక్షేపణ నమూనా నిర్ణయించబడుతుంది, అనగా. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌లో, అన్ని చీలికల నుండి వచ్చే పొందికైన డిఫ్రాక్టెడ్ కిరణాల యొక్క బహుళ-బీమ్ జోక్యం ఏర్పడుతుంది.

అన్నం. 9.6 Fig. 9.7

బీమ్ 1 లెన్స్‌పై కోణం φ (డిఫ్రాక్షన్ యాంగిల్) వద్ద పడనివ్వండి. చీలిక నుండి ఈ కోణంలో వచ్చే కాంతి తరంగం పాయింట్ వద్ద గరిష్ట తీవ్రతను సృష్టిస్తుంది. అదే కోణం φ వద్ద ప్రక్కనే ఉన్న చీలిక నుండి వచ్చే రెండవ కిరణం అదే పాయింట్ వద్దకు వస్తుంది. ఈ రెండు కిరణాలు దశకు చేరుకుంటాయి మరియు ఆప్టికల్ పాత్ తేడా mλకి సమానంగా ఉంటే ఒకదానికొకటి బలోపేతం అవుతాయి:

డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ కోసం గరిష్ట పరిస్థితి ఇలా కనిపిస్తుంది: ,

ఇక్కడ m = ± 1, ± 2, ± 3, … .

ఈ స్థితికి సంబంధించిన గరిష్టాన్ని ప్రధాన గరిష్టం అంటారు. ఒకటి లేదా మరొక గరిష్టానికి సంబంధించిన m విలువను డిఫ్రాక్షన్ గరిష్ట క్రమం అంటారు.

పాయింట్ F0 వద్ద, సున్నా లేదా సెంట్రల్ డిఫ్రాక్షన్ గరిష్టం ఎల్లప్పుడూ గమనించబడుతుంది.

స్క్రీన్‌పై కాంతి సంఘటన డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌లోని స్లిట్‌ల గుండా మాత్రమే వెళుతుంది కాబట్టి, స్లిట్ యొక్క కనీస పరిస్థితి గ్రేటింగ్ కోసం ప్రధాన డిఫ్రాక్షన్ కనిష్టంగా ఉంటుంది:

వాస్తవానికి, ఎప్పుడు పెద్ద సంఖ్యలోస్లిట్‌లు, మెయిన్ డిఫ్రాక్షన్ మినిమాకు సంబంధించిన స్క్రీన్ పాయింట్‌ల వద్ద, కొన్ని స్లిట్‌ల నుండి కాంతి ప్రవేశిస్తుంది మరియు సెకండరీ డిఫ్రాక్షన్ మ్యాగ్జిమా మరియు మినిమా అక్కడ ఏర్పడుతుంది (Fig. 9.7). కానీ వాటి తీవ్రత, ప్రధాన మాగ్జిమాతో పోలిస్తే, తక్కువ (≈ 1/22).

అని ఇచ్చారు , ప్రతి చీలిక ద్వారా పంపబడిన తరంగాలు జోక్యం ఫలితంగా రద్దు చేయబడతాయి మరియు అదనపు మినిమా కనిపిస్తుంది.

చీలికల సంఖ్య గ్రిల్ ద్వారా ప్రకాశించే ప్రవాహాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. ఎంత ఎక్కువ ఉంటే, దాని ద్వారా వేవ్ ద్వారా ఎక్కువ శక్తి బదిలీ చేయబడుతుంది. అంతేకాక, కంటే పెద్ద సంఖ్యఖాళీలు, మరింత అదనపు మినిమా ప్రక్కనే ఉన్న గరిష్టాల మధ్య ఉంచబడుతుంది. పర్యవసానంగా, మాగ్జిమా ఇరుకైనది మరియు మరింత తీవ్రంగా ఉంటుంది:

కాంతి తరంగాల జోక్యం

వేవ్ లక్షణాలులైట్లు తమని తాము చాలా స్పష్టంగా బహిర్గతం చేస్తాయి జోక్యంమరియు విక్షేపం. ఈ దృగ్విషయాలు ఏదైనా స్వభావం యొక్క తరంగాల లక్షణం మరియు నీటి ఉపరితలంపై లేదా ధ్వని తరంగాల కోసం ప్రయోగాత్మకంగా సులభంగా గమనించబడతాయి. కాంతి తరంగాల జోక్యం మరియు విక్షేపణను గమనించడం కొన్ని పరిస్థితులలో మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది. సాంప్రదాయ (లేజర్ కాని) మూలాల ద్వారా విడుదలయ్యే కాంతి ఖచ్చితంగా ఏకవర్ణంగా ఉండదు. అందువల్ల, జోక్యాన్ని గమనించడానికి, ఒక మూలం నుండి వచ్చే కాంతిని రెండు కిరణాలుగా విభజించి, ఆపై ఒకదానికొకటి అతివ్యాప్తి చేయాలి.

జోక్యం సూక్ష్మదర్శిని.

ఉనికిలో ఉంది ప్రయోగాత్మక పద్ధతులుఒక కాంతి పుంజం నుండి పొందికైన కిరణాలను పొందడం విభజించవచ్చు రెండు తరగతులు.

IN వేవ్‌ఫ్రంట్ విభజన పద్ధతి పుంజం పంపబడుతుంది, ఉదాహరణకు, ఒక అపారదర్శక స్క్రీన్‌లో (జంగ్ యొక్క ప్రయోగం) దగ్గరగా ఉన్న రెండు రంధ్రాల ద్వారా. ఈ పద్ధతి తగినంత చిన్న మూలాధార పరిమాణాలకు మాత్రమే సరిపోతుంది.

మరొక పద్ధతిలో, పుంజం ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పాక్షికంగా ప్రతిబింబించే, పాక్షికంగా ప్రసార ఉపరితలాలపై విభజించబడింది. ఈ పద్ధతి వ్యాప్తి విభాగాలు విస్తరించిన మూలాలతో కూడా ఉపయోగించవచ్చు. ఇది ఎక్కువ తీవ్రతను అందిస్తుంది మరియు వివిధ రకాల ఇంటర్‌ఫెరోమీటర్‌ల ఆపరేషన్‌ను సూచిస్తుంది. అంతరాయం కలిగించే కిరణాల సంఖ్యపై ఆధారపడి, రెండు-పుంజం మరియు బహుళ-బీమ్ ఇంటర్ఫెరోమీటర్లు ప్రత్యేకించబడ్డాయి. వాటికి ముఖ్యమైనవి ఉన్నాయి ఆచరణాత్మక అప్లికేషన్లుఇంజనీరింగ్, మెట్రాలజీ మరియు స్పెక్ట్రోస్కోపీలో.

ఒకే పౌనఃపున్యం యొక్క రెండు తరంగాలు, ఒకదానిపై ఒకటి అతిగా అమర్చబడి, అంతరిక్షంలో ఏదో ఒక సమయంలో ఒకే దిశలో డోలనాలను ఉత్తేజపరచనివ్వండి:

కింద ఎక్కడ xవిద్యుత్ ఒత్తిడిని అర్థం చేసుకోండి ఇమరియు అయస్కాంత హెచ్వేవ్ ఫీల్డ్‌లు, సూపర్‌పొజిషన్ సూత్రానికి కట్టుబడి ఉంటాయి (పేరా 6 చూడండి).

ఒక సరళ రేఖ వెంట దర్శకత్వం వహించిన డోలనాలను జోడించినప్పుడు ఫలిత డోలనం యొక్క వ్యాప్తి సూత్రాన్ని (2.2.2) ఉపయోగించి కనుగొనబడుతుంది:

డోలనాల దశ వ్యత్యాసం ఉంటే,అంతరిక్షంలో ఏదో ఒక సమయంలో అలల ద్వారా ఉత్తేజితం,సమయం లో స్థిరంగా ఉంటుంది, అప్పుడు అలాంటి తరంగాలు అంటారు పొందికైన.

ఎప్పుడు అసంబద్ధమైనతరంగాలు, దశ వ్యత్యాసం నిరంతరం మారుతుంది, సమాన సంభావ్యతతో ఏదైనా విలువలను తీసుకుంటుంది, దీని ఫలితంగా సమయ-సగటు విలువ సున్నా (-1 నుండి +1 వరకు మారుతుంది). అందుకే.

కాంతి తీవ్రత వ్యాప్తి యొక్క వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది: . దీని నుండి మనం దీనిని ముగించవచ్చు అసంబద్ధమైన మూలాల కోసం, ఫలిత తరంగం యొక్క తీవ్రత ప్రతిచోటా ఒకేలా ఉంటుంది మరియు ప్రతి తరంగం విడిగా సృష్టించిన తీవ్రతల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది:

ఈ వ్యక్తీకరణలో చివరి పదం అంటారు జోక్యం పదం .

స్పేస్‌లోని పాయింట్ల వద్ద, (గరిష్టంగా), ఎక్కడ, తీవ్రత (కనిష్టంగా). పర్యవసానంగా, రెండు (లేదా అనేక) పొందికైన కాంతి తరంగాలు అతివ్యాప్తి చెందినప్పుడు, కాంతి ప్రవాహం యొక్క ప్రాదేశిక పునఃపంపిణీ జరుగుతుంది, దీని ఫలితంగా కొన్ని ప్రదేశాలలో తీవ్రత గరిష్టంగా మరియు మరికొన్నింటిలో తీవ్రత కనిష్టంగా ఉంటుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని అంటారు కాంతి జోక్యం .

పొందికైన తరంగాలను జోడించడం ద్వారా మాత్రమే స్థిరమైన జోక్యం నమూనా పొందబడుతుంది. అసంబద్ధం సహజ వనరులుశరీరం యొక్క రేడియేషన్ అనేక అణువుల ద్వారా విడుదలయ్యే తరంగాలతో కూడి ఉండటం వల్ల కాంతి వస్తుంది . ప్రతి దశలు అల రైలు ఒకదానికొకటి ఏ విధంగానూ సంబంధం లేదు . అణువులు అస్తవ్యస్తంగా విడుదలవుతాయి.

వేవ్ క్రెస్ట్‌లు మరియు ట్రఫ్‌ల యొక్క ఆవర్తన క్రమం,ఒక అణువు యొక్క రేడియేషన్ చర్య సమయంలో ఏర్పడింది,అని పిలిచారు అల రైలులేదా అల రైలు.

ఒక అణువు యొక్క రేడియేషన్ ప్రక్రియ సుమారు సె. ఈ సందర్భంలో, రైలు పొడవు.

దాదాపు తరంగదైర్ఘ్యాలు ఒక రైలుకు సరిపోతాయి.

కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం

కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం- కాంతి స్వభావాన్ని వివరించే సిద్ధాంతాలలో ఒకటి. సిద్ధాంతం యొక్క ప్రధాన స్థానం కాంతి తరంగ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అంటే, అది విద్యుదయస్కాంత తరంగం వలె ప్రవర్తిస్తుంది (దీని పొడవు మనం చూసే కాంతి రంగును నిర్ణయిస్తుంది).

ఈ సిద్ధాంతం అనేక ప్రయోగాలు (ముఖ్యంగా, T. యంగ్ యొక్క ప్రయోగం) ద్వారా ధృవీకరించబడింది మరియు కాంతి యొక్క ఈ ప్రవర్తన (విద్యుదయస్కాంత తరంగం రూపంలో) వ్యాప్తి, విక్షేపం మరియు కాంతి జోక్యం వంటి భౌతిక దృగ్విషయాలలో గమనించబడుతుంది. అయితే, అనేక ఇతర భౌతిక దృగ్విషయాలు, కాంతితో అనుబంధించబడినది, తరంగ సిద్ధాంతం ద్వారా మాత్రమే వివరించబడదు.

ఈ సిద్ధాంతం హ్యూజెన్స్ నుండి ఉద్భవించింది. ఇది కాంతిని విలోమ మోనోక్రోమటిక్ విద్యుదయస్కాంత తరంగాల సమితిగా పరిగణిస్తుంది మరియు ఈ తరంగాల జోక్యం ఫలితంగా గమనించిన ఆప్టికల్ ప్రభావాలు. రేడియేషన్ శక్తిని ఇతర రకాల శక్తిలోకి మార్చడం లేనప్పుడు, ఈ తరంగాలు ఒకదానికొకటి ప్రభావితం చేయవని నమ్ముతారు, ఒక నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో అంతరాయ దృగ్విషయానికి కారణమైనందున, తరంగం మారకుండా మరింత ప్రచారం చేస్తూనే ఉంటుంది. దాని లక్షణాలు. విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క తరంగ సిద్ధాంతం దాని మార్గాన్ని కనుగొంది సైద్ధాంతిక వివరణమాక్స్వెల్ యొక్క సమీకరణాల రూపంలో మాక్స్వెల్ యొక్క రచనలలో. కాంతి యొక్క ఆలోచనను తరంగాగా ఉపయోగించడం వల్ల నిర్మాణంతో సహా జోక్యం మరియు విక్షేపణతో సంబంధం ఉన్న దృగ్విషయాన్ని వివరించడం సాధ్యపడుతుంది కాంతి క్షేత్రం(ఇమేజింగ్ మరియు హోలోగ్రఫీ).

ఇది కూడ చూడు

వికీమీడియా ఫౌండేషన్. 2010.

ఇతర నిఘంటువులలో "కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం" ఏమిటో చూడండి:

కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం- banginė šviesos teorija statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. కాంతి యొక్క undulatory సిద్ధాంతం; లైట్ వోక్ యొక్క తరంగ సిద్ధాంతం. వెల్లెంథియోరీ డెస్ లిచ్టెస్, ఎఫ్ రస్. కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం, f ప్రాంక్. థియోరీ ఒండులాటోయిరే డి లా లూమియర్, ఎఫ్ … ఫిజికోస్ టెర్మిన్స్ జోడినాస్

కాంతి యొక్క స్వభావాన్ని వివరించే సిద్ధాంతాలలో కాంతి ఒకటి. సిద్ధాంతం యొక్క ప్రధాన స్థానం కాంతికి తరంగ స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అంటే అది విద్యుదయస్కాంత తరంగం వలె ప్రవర్తిస్తుంది (దీని పొడవు మనం చూసే కాంతి రంగును నిర్ణయిస్తుంది). సిద్ధాంతం... ... వికీపీడియా

భౌతిక విభాగం ఆప్టిక్స్, ఇది తరంగాలు కనిపించే దృగ్విషయాల సంపూర్ణతను అధ్యయనం చేస్తుంది. కాంతి స్వభావం. తరంగాల గురించి ఆలోచనలు. కాంతి యొక్క హర్ రీ ప్రచారం గోల్ యొక్క ప్రాథమిక పనులకు తిరిగి వెళుతుంది. శాస్త్రవేత్త 2వ అంతస్తు 17 వ శతాబ్దం X. హ్యూజెన్స్. జీవులు V. o అభివృద్ధి ... ... ఫిజికల్ ఎన్సైక్లోపీడియా

సంస్థ యొక్క అత్యంత అభివృద్ధి చెందిన రూపం శాస్త్రీయ జ్ఞానం, వాస్తవికత యొక్క అధ్యయనం చేయబడిన ప్రాంతం యొక్క నమూనాలు మరియు అవసరమైన కనెక్షన్ల యొక్క సమగ్ర ఆలోచనను అందించడం. T.n ఉదాహరణలు. ఉన్నాయి క్లాసికల్ మెకానిక్స్ I. న్యూటన్, కార్పస్కులర్ మరియు వేవ్... ... ఫిలాసఫికల్ ఎన్సైక్లోపీడియా

- (గ్రీకు థియోరియా పరిశీలన, పరిశీలన, పరిశోధన నుండి) శాస్త్రీయ జ్ఞానం యొక్క సంస్థ యొక్క అత్యంత అభివృద్ధి చెందిన రూపం, వాస్తవికత యొక్క నిర్దిష్ట ప్రాంతం యొక్క నమూనాలు మరియు అవసరమైన కనెక్షన్ల యొక్క సమగ్ర ఆలోచనను ఇస్తుంది. T. యొక్క ఉదాహరణలు ... ... లాజిక్ నిబంధనల నిఘంటువు

అన్ని రకాల ప్రకంపనలను పరిగణించే సిద్ధాంతం, వాటి నుండి సంగ్రహిస్తుంది భౌతిక స్వభావం. ఈ ప్రయోజనం కోసం పరికరం ఉపయోగించబడుతుంది అవకలన కాలిక్యులస్. కంటెంట్ 1 హార్మోనిక్ వైబ్రేషన్స్... వికీపీడియా

వేవ్ ఉపరితలం అనేది అదే దశలో సాధారణీకరించిన కోఆర్డినేట్ యొక్క గందరగోళాన్ని ఎదుర్కొంటున్న పాయింట్ల రేఖాగణిత స్థానం. వేవ్ యొక్క మూలం ఒక బిందువు అయితే, సజాతీయ మరియు ఐసోట్రోపిక్ ప్రదేశంలో తరంగ ఉపరితలాలు... ... వికీపీడియా

క్వాంటం మెకానిక్స్ ... వికీపీడియా

మెకానిక్స్ యొక్క ప్లాస్టిసిటీ థియరీ విభాగం నిరంతరాయంగా, స్థితిస్థాపకత యొక్క పరిమితికి మించి వికృతమైన శరీరంలో ఒత్తిడి మరియు స్థానభ్రంశం నిర్ణయించడం దీని లక్ష్యాలు. ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, ప్లాస్టిసిటీ సిద్ధాంతంలో ఒత్తిడి స్థితి అని భావించబడుతుంది... ... వికీపీడియా

కంటిన్యూమ్ మెకానిక్స్ ... వికీపీడియా

పుస్తకాలు

• 1888లో ఎన్‌సైక్లోపీడియా బ్రిటౌనికా యొక్క 9వ ఎడిషన్‌కు వ్యాసంగా వ్రాసిన జాన్ విలియం స్ట్రట్, లార్డ్ రేలీ (మరింత సరిగ్గా రేలీగ్) రచించిన వేవ్ థియరీ ఆఫ్ లైట్, స్ట్రట్ట్ J. W.. ది వేవ్ థియరీ ఆఫ్ లైట్. లోతైన మరియు సూక్ష్మ విశ్లేషణలో మాస్టర్...

అదే సమయంలో, న్యూటన్ డచ్ శాస్త్రవేత్త H. హ్యూజెన్స్ ద్వారా వ్యక్తీకరించబడిన వాటిపై దృష్టి పెట్టారు తరంగ సిద్ధాంతంకాంతి (1690). హ్యూజెన్స్ స్పేస్ ఒక నిర్దిష్ట పదార్ధంతో నిండి ఉందని సూచించాడు - ఈథర్, మరియు, ఈథర్ ఆధారంగా నిర్మించబడింది కొత్త సిద్ధాంతంశ్వేత. ఆమె చాలా విభిన్నమైన వాటిని వివరించే గొప్ప పని చేసింది ఆప్టికల్ దృగ్విషయాలుమరియు తరువాత కనుగొనబడిన కొన్నింటిని కూడా అంచనా వేసింది - ఒక్క మాటలో చెప్పాలంటే, ఇది మంచి పరికల్పనగా మారింది. ఒక మినహాయింపుతో: మనస్సు నమ్మడానికి నిరాకరించిన విరుద్ధమైన లక్షణాలను ఈథర్ కలిగి ఉండాలి. ఒక వైపు, పూర్తి అసంగతత (గ్రహాల కదలికకు అంతరాయం కలగకుండా), మరియు మరొక వైపు, స్థితిస్థాపకత, ఉత్తమ ఉక్కు యొక్క స్థితిస్థాపకత కంటే వేల రెట్లు ఎక్కువ (లేకపోతే కాంతి అవసరమైన వేగంతో వ్యాపించదు). కునాఫిన్ M. S. కాన్సెప్ట్‌లు ఆధునిక సహజ శాస్త్రం: ట్యుటోరియల్. ప్రచురుణ భవనం - ఉఫా, 2003. - పేజి 149

సాగే లూమినిఫెరస్ ఈథర్ ఆలోచనను ఉపయోగించి, హ్యూజెన్స్ దానిలో ప్రచారం తరంగాలు కాదు, కానీ కొన్ని ప్రేరణలను పరిగణించారు. మరియు ఇంకా అతను స్థాపించాడు తరంగ సూత్రం, ఇది ఇప్పుడు అతని పేరును కలిగి ఉంది మరియు దానిలో భాగమైంది ఆధునిక పాఠ్యపుస్తకాలు. అవగాహన లేకపోవడంఈ స్వభావం, తెలిసినట్లుగా, హ్యూజెన్స్ తన స్వంత విషయాన్ని వివరించడానికి అనుమతించలేదు సొంత అనుభవాలుబైర్‌ఫ్రింగెన్స్ ద్వారా, దీనిలో కాంతి పుంజం రెండు స్ఫటికాల ద్వారా వరుసగా పంపబడుతుంది. స్ఫటికాల సాపేక్ష విన్యాసాన్ని బట్టి మొదటి స్ఫటికం నుండి వెలువడే సాధారణ మరియు అసాధారణ కిరణాలు రెండవ స్ఫటికంలో ఎలా భిన్నంగా ప్రవర్తిస్తున్నాయో హ్యూజెన్స్ గమనించారు. కొన్ని సందర్భాల్లో, ప్రతి కిరణాలు మళ్లీ రెండు కిరణాలుగా "విభజింపబడతాయి". ఇతర సందర్భాల్లో, కిరణాల యొక్క కొత్త "విభజన" జరగలేదు; ఈ సందర్భంలో, మొదటి స్ఫటికం నుండి వెలువడే సాధారణ కిరణం రెండవ స్ఫటికంలో సాధారణ కిరణంగా మిగిలిపోయింది, లేదా (స్పటికాల యొక్క విభిన్న ధోరణితో) అసాధారణ కిరణంగా ప్రవర్తిస్తుంది. మొదటి స్ఫటికం నుండి వచ్చిన అసాధారణ కిరణం కూడా అలాగే ప్రవర్తించింది. హ్యూజెన్స్ పొందిన ఫలితాలను వివరించలేకపోయాడు, ఎందుకంటే కాంతి తరంగాలు అడ్డంగా ఉన్నాయని అతనికి తెలియదు (మరియు ఊహించడానికి కూడా ధైర్యం చేయలేదు). కాంతి ధ్రువణాన్ని కనుగొనడానికి అతని ప్రయోగాలు సరిపోతాయి. తగినంత, కానీ కాంతి స్వభావం యొక్క లోతైన అవగాహనకు లోబడి ఉంటుంది. అటువంటి అవగాహన లేదు, అందువల్ల ధ్రువణత యొక్క ఆవిష్కరణ జరగలేదు (ధ్రువణాన్ని వంద సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ తర్వాత మాత్రమే కనుగొనబడింది). తారాసోవ్ L.V. పరిచయంలో క్వాంటం ఆప్టిక్స్. - ఎం.: పట్టబద్రుల పాటశాల, 1987. -p. 10

ఆప్టికల్ సమస్యలపై ఆసక్తి ప్రారంభ XIXవి. విద్యుత్, రసాయన శాస్త్రం మరియు ఆవిరి ఇంజనీరింగ్ యొక్క సిద్ధాంతం అభివృద్ధి ద్వారా నిర్దేశించబడింది. వేడి, కాంతి మరియు విద్యుత్ స్వభావంలో ఏదో ఉమ్మడిగా ఉన్నట్లు అనిపించింది. ఫోటోలను తెరవడం మరియు అధ్యయనం చేయడం రసాయన ప్రతిచర్యలు, వేడి మరియు కాంతి విడుదలతో రసాయన ప్రతిచర్యలు, ఉష్ణ మరియు రసాయన చర్యలువిద్యుత్తు - ఇవన్నీ ముఖ్యమైన శాస్త్రీయ మరియు ఆచరణాత్మక సమస్యలను పరిష్కరించడానికి కాంతి అధ్యయనం ఉపయోగకరంగా ఉంటుందని మాకు అనిపించింది.

18వ శతాబ్దంలో చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు కట్టుబడి ఉన్నారు కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతంకాంతి, ఇది చాలా బాగా వివరించబడింది, కానీ అన్నీ కాదు, ఆప్టికల్ దృగ్విషయాలు. 19వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో. కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతం ద్వారా అసంతృప్తికరంగా వివరించబడిన కాంతి యొక్క జోక్యం, విక్షేపం మరియు ధ్రువణ సమస్యలు భౌతిక శాస్త్రవేత్తల దృక్కోణంలోకి వచ్చాయి. ఇది వేవ్ ఆప్టిక్స్‌లో మరచిపోయిన ఆలోచనల పునరుద్ధరణకు దారితీస్తుంది. అసలు విషయం ఆప్టిక్స్‌లో జరుగుతోంది. శాస్త్రీయ విప్లవం, ఇది కార్పస్కులర్ మీద కాంతి యొక్క తరంగ సిద్ధాంతం యొక్క విజయంతో ముగిసింది.

కాంతి యొక్క తరంగ సిద్ధాంతాన్ని మొదటిసారిగా 1799లో సమర్థించారు. ఆంగ్ల వైద్యుడు T. జంగ్, బహుముఖ చదువుకున్న వ్యక్తి, గణితం, భౌతిక శాస్త్రం, మెకానిక్స్, వృక్షశాస్త్రం మొదలైన రంగాలలో పరిశోధనలో నిమగ్నమై, సాహిత్యం మరియు చరిత్రలో విస్తృతమైన జ్ఞానాన్ని కలిగి ఉన్నారు మరియు ఈజిప్షియన్ హైరోగ్లిఫ్‌లను అర్థం చేసుకోవడానికి చాలా చేసారు. జంగ్ కాంతి యొక్క కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతాన్ని విమర్శించాడు, దాని స్థానాల నుండి వివరించలేని దృగ్విషయాలను ఎత్తి చూపాడు, ప్రత్యేకించి, అదే వేగంతేలికపాటి కార్పస్కిల్స్ బలహీనంగా మరియు బలమైన మూలాలు, అలాగే ఒక మాధ్యమం నుండి మరొక మాధ్యమానికి వెళ్ళేటప్పుడు, కిరణాలలో ఒక భాగం నిరంతరం ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు మరొకటి నిరంతరం వక్రీభవనం చెందుతుంది. జంగ్ కాంతిని ఈథర్ కణాల డోలనం చేసే కదలికగా పరిగణించాలని ప్రతిపాదించాడు: “...ప్రకాశించే ఈథర్, లో ఉన్నత స్థాయిఅరుదైన మరియు సాగే, విశ్వాన్ని నింపుతుంది... ఆసిలేటరీ కదలికలుశరీరం ప్రకాశించడం ప్రారంభించిన ప్రతిసారీ ఈథర్‌లో ఉత్సాహంగా ఉంటారు. అతను కాంతి యొక్క తరంగ స్వభావాన్ని ప్రాథమికంగా కాంతి జోక్యం యొక్క దృగ్విషయం ద్వారా నిరూపించాడు.

కాంతి జోక్యం యొక్క దృగ్విషయాన్ని ప్రదర్శించే ఒక ప్రయోగం క్రింది విధంగా ఉంది. రెండు చిన్న రంధ్రాలు తెరపై కుట్టినవి సమీపంఒకదానికొకటి మరియు దానిని ప్రకాశవంతం చేయండి సూర్యకాంతికిటికీలో రంధ్రం గుండా వెళుతుంది. ఈ స్క్రీన్ వెనుక రెండవ స్క్రీన్ ఉంచబడింది, మొదటి స్క్రీన్ వెనుక రెండు కాంతి శంకువులు ఏర్పడతాయి. ఈ శంకువులు అతివ్యాప్తి చెందుతున్న చోట, రెండవ స్క్రీన్‌లో కాంతి మరియు ముదురు చారలు కనిపిస్తాయి. కాంతికి కాంతి చేరిక నుండి, చీకటి ఏర్పడుతుంది! కాంతి తరంగాల చిహ్నాలు ఒకదానికొకటి గ్రహించే చీకటి బ్యాండ్లు ఏర్పడతాయని యంగ్ సరిగ్గా సూచించారు. మీరు ఒక రంధ్రం మూసివేస్తే, చారలు అదృశ్యమవుతాయి మరియు స్క్రీన్‌పై విక్షేపణ వలయాలు మాత్రమే కనిపిస్తాయి. రింగుల మధ్య దూరాన్ని కొలవడం ద్వారా, యంగ్ ఎరుపు, వైలెట్ మరియు అనేక ఇతర రంగుల తరంగదైర్ఘ్యాలను నిర్ణయించాడు. అతను కాంతి వివర్తనానికి సంబంధించిన కొన్ని కేసులను కూడా పరిగణించాడు. అతను రెండు తరంగాల జోక్యం ద్వారా డిఫ్రాక్షన్ అంచుల రూపాన్ని వివరించాడు: ఒకటి నేరుగా ప్రసారం చేయబడుతుంది మరియు ఒకటి అడ్డంకి అంచు నుండి ప్రతిబింబిస్తుంది. అదనంగా, కాంతి తరంగం రేఖాంశంగా కాకుండా అడ్డంగా ఉంటేనే కాంతి ధ్రువణ దృగ్విషయం సాధ్యమవుతుందని అతను ఒక ముఖ్యమైన అంచనా చేశాడు.

యంగ్ యొక్క పని కాంతి యొక్క తరంగ సిద్ధాంతానికి అనుకూలంగా సాక్ష్యాలను అందించినప్పటికీ, ఇది కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతాన్ని విడిచిపెట్టడానికి దారితీయలేదు, ఇది ఆప్టిక్స్‌పై ఆధిపత్యం కొనసాగించింది.

1815లో, ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త O. ఫ్రెస్నెల్ కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతానికి వ్యతిరేకంగా మాట్లాడారు. పట్ట భద్రత తర్వాత పాలిటెక్నిక్ స్కూల్పారిస్‌లో అతను రోడ్లు వేయడం మరియు మరమ్మత్తు చేసే ఇంజనీర్‌గా ప్రావిన్సులలో పనిచేశాడు ఖాళీ సమయంచదువుతున్నాడు శాస్త్రీయ పరిశోధన. అతను ఆప్టిక్స్ సమస్యలపై ఆసక్తి కనబరిచాడు మరియు ఇది కార్పస్కులర్ కాదు, కానీ కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం చెల్లుబాటు అయ్యేదని స్వతంత్రంగా నిర్ధారణకు వచ్చాడు. 1818లో, ఫ్రెస్నెల్ పొందిన ఫలితాలను మిళితం చేసి, ఫ్రెంచ్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ ప్రకటించిన పోటీకి సమర్పించిన కాంతి యొక్క విక్షేపణపై ఒక పేపర్‌లో సమర్పించారు.

ఫ్రెస్నెల్ యొక్క పనిగా పరిగణించబడుతుంది ప్రత్యేక కమిషన్జె.బి.లో భాగంగా బయో, డి.ఎఫ్. అరగో, పి.ఎస్. లాప్లేస్, J.L. గే-లుసాక్ మరియు S.D. పాయిజన్ - కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతానికి మద్దతుదారులు. కానీ ఫ్రెస్నెల్ యొక్క పని యొక్క ఫలితాలు ప్రయోగానికి చాలా స్థిరంగా ఉన్నాయి, దానిని తిరస్కరించడం అసాధ్యం. విరుద్ధమైన ఫ్రెస్నెల్ సిద్ధాంతం నుండి ఒక పరిణామాన్ని పొందవచ్చని పాయిసన్ పేర్కొన్నాడు ఇంగిత జ్ఞనం: గుండ్రని స్క్రీన్ నుండి నీడ మధ్యలో ఒక కాంతి ప్రదేశం ఉండాలి. ఈ "అస్థిరత" అనుభవం ద్వారా నిర్ధారించబడింది: అభ్యంతరం దాని విరుద్ధంగా మారింది. కమీషన్ చివరికి ఫ్రెస్నెల్ యొక్క వేవ్ సిద్ధాంతం యొక్క ఫలితాలు సరైనదని గుర్తించి అతనికి బహుమతిని అందజేసింది. అయినప్పటికీ, ఫ్రెస్నెల్ యొక్క సిద్ధాంతం ఇంకా సాధారణంగా ఆమోదించబడలేదు మరియు చాలా మంది భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు పాత అభిప్రాయాలకే కట్టుబడి ఉన్నారు. కాంతి తరంగ కార్పస్కులర్ ప్లాంక్

కాంతి యొక్క కార్పస్కులర్ మరియు వేవ్ సిద్ధాంతాల మధ్య పోరాటంలో చివరి తీగ నీటిలో కాంతి వేగాన్ని కొలిచే ఫలితాలు. కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, ఆప్టికల్‌గా దట్టమైన మాధ్యమంలో కాంతి వేగం ఆప్టికల్‌గా తక్కువ సాంద్రత కలిగిన మాధ్యమం కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి మరియు తరంగ సిద్ధాంతం ప్రకారం, దీనికి విరుద్ధంగా ఉండాలి. 1850లో, ఫ్రెంచ్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు J.B.L. ఫౌకాల్ట్ మరియు A.I.L. ఫిజౌ, తిరిగే అద్దాన్ని ఉపయోగించి కాంతి వేగాన్ని కొలిచాడు, నీటిలో కాంతి వేగం గాలిలో కంటే తక్కువగా ఉందని చూపించాడు మరియు చివరికి కాంతి తరంగ సిద్ధాంతాన్ని ధృవీకరించాడు. 19వ శతాబ్దం మధ్య నాటికి. కాంతి యొక్క కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతానికి ఇప్పటికే కొంతమంది అనుచరులు మిగిలి ఉన్నారు. Naydysh V.M. ఆధునిక సహజ శాస్త్రం యొక్క భావనలు: పాఠ్య పుస్తకం. -- ఎడ్. 2వ, సవరించబడింది మరియు అదనపు - M.: ఆల్ఫా-M; INFRA-M, 2004. - p.228

ఉపయోగకరమైన చర్చల కొనసాగింపు

ఈథర్ యొక్క తరంగ కదలికగా కాంతి ఆలోచన నుండి వచ్చింది అగస్టిన్ ఫ్రెస్నెల్. మొదట అతను గ్రామీణ అరణ్యంలో పనిచేశాడు మరియు జంగ్ యొక్క ప్రయోగాల గురించి పూర్తిగా తెలియదు, వాటిని పునరావృతం చేశాడు. ఫ్రెస్నెల్ న్యూటన్ ప్రారంభించిన పరిశోధనను కొనసాగిస్తూ యంగ్ మాదిరిగానే అడ్డంకుల చుట్టూ కాంతి వంగడం యొక్క దృగ్విషయాన్ని వివరించాడు.

అప్పుడు, ఇప్పటికే పారిస్‌లో పనిచేస్తున్న ఫ్రెస్నెల్ అందుకున్నాడు గణిత సమీకరణాలు, రెండు వేర్వేరు ఆప్టికల్ మీడియా సరిహద్దులో సంభవించే ఆప్టికల్ ప్రక్రియలను ఖచ్చితంగా వివరిస్తుంది.

ఫ్రెస్నెల్ ద్వారా పెంచబడింది సాధారణ సూత్రాలుపారదర్శక విద్యుద్వాహకాలను ప్రతిబింబించే సామర్థ్యాన్ని గుర్తించడానికి ఇప్పటికీ ఆప్టిషియన్లు విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

నీళ్ళలో నీ ప్రతిబింబాన్ని చూస్తూ, మెరుపు నుండి మెల్లగా చూస్తూ సూర్యకాంతితారు మీద వసంత puddles నుండి చెదరగొట్టడం, తిరగడం వివిధ ముఖాలుగాజు ముక్క, మైకా, ప్లాస్టిక్, గత శతాబ్దం ప్రారంభంలో ప్రకృతి యొక్క ఈ అంతుచిక్కని, సూక్ష్మమైన, కవితా దృగ్విషయాలన్నింటినీ అగస్టిన్ ఫ్రెస్నెల్ ధరించారని మేము అనుకోము. కఠినమైన చట్టాలుమరియు సూత్రాలు.

అరాగోతో కలిసి, ఫ్రెస్నెల్ పారదర్శక స్ఫటికాలలో కాంతి ప్రవర్తనను వివరంగా అధ్యయనం చేశాడు.

ఒక రోజు, ఒక సమావేశంలో ఫ్రెస్నెల్ నివేదిక తర్వాత ఫ్రెంచ్ అకాడమీఅడ్డంకుల చుట్టూ కాంతి వంగడం గురించి శాస్త్రాలు, ప్రసిద్ధ భౌతిక శాస్త్రవేత్త మరియు గణిత శాస్త్రవేత్త పాయిసన్, ఎవరికి కాంతి తరంగ సిద్ధాంతంనమ్మశక్యం కానిదిగా అనిపించింది, ఫ్రెస్నెల్ సరైనది అయితే, గుండ్రని అపారదర్శక వస్తువు నుండి తగినంత దూరంలో ఉన్న తెరపై ఏర్పడిన నీడ మధ్యలో ఒక కాంతి మచ్చను గమనించాలని అతను పేర్కొన్నాడు.

ఇంతకుముందు ఈ స్థలాన్ని గమనించని ఫ్రెస్నెల్, వెంటనే ఒక ప్రయోగాన్ని నిర్వహించాడు, అది ప్రకాశవంతమైన ప్రదేశం నిజంగా ఉందని నిరూపించబడింది మరియు అకాడమీ యొక్క తదుపరి సమావేశంలో దాని గురించి నివేదించింది!

కంటి సున్నితత్వాన్ని అధ్యయనం చేయడం ద్వారా, సూర్యుడు మరియు దీపాల యొక్క ఉద్గార వర్ణపటాలను కొలవడం మరియు చంద్రుని ద్వారా ప్రతిబింబించే సూర్యకాంతి కూర్పును అధ్యయనం చేయడం ద్వారా, శాస్త్రవేత్తలు ప్రకృతి యొక్క ఆప్టికల్ రహస్యాలను వెల్లడిస్తున్నారు.

కాంతి స్వభావం గురించి వారి ఆలోచనలలో వారు గొప్ప డచ్ శాస్త్రవేత్త యొక్క అనుచరులు క్రిస్టియన్ హ్యూజెన్స్, "... కాంతి అనేది మనకు మరియు ప్రకాశించే శరీరానికి మధ్య ఉన్న పదార్థం యొక్క కదలికలో ఉంటుంది" అని నమ్మేవారు.

1690లో ప్రచురించబడిన తన ట్రీటైస్ ఆన్ లైట్‌లో, హ్యూజెన్స్ ఇలా వ్రాశాడు: “... మనం ఒక ప్రకాశించే వస్తువును చూసినప్పుడు, ఇది పదార్థాన్ని బదిలీ చేయడం వల్ల జరగదు, ఇది ఈ వస్తువు నుండి గాలిని దాటుతున్న బుల్లెట్ లేదా బాణం వంటిది, . .. గాలిలో ధ్వని ప్రచారం గురించి మనకు తెలిసిన విషయాలకు దారి తీయడం కాంతి ఎలా ప్రయాణిస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి మాకు సహాయపడుతుంది.

హ్యూజెన్స్ యొక్క తరంగ ఆలోచనలు తరచుగా న్యూటన్ యొక్క అభిప్రాయాలతో విభేదిస్తాయి, అతను కణాల గురించి వ్రాసాడు, లేదా అతను వాటిని పిలిచినట్లుగా, కాంతి యొక్క "కార్పస్కిల్స్". ఇది పూర్తిగా న్యాయమైనది కాదు, ముఖ్యంగా న్యూటన్‌కు సంబంధించి, దృగ్విషయాల స్వభావం గురించి ఎల్లప్పుడూ జాగ్రత్తగా మాట్లాడేవాడు, దృఢంగా స్థిరపడిన భౌతిక వాస్తవాల గురించి మాత్రమే మాట్లాడటానికి ఇష్టపడతాడు.

ఇక్కడ ఒక సాధారణ న్యూటన్ ఉంది రిజర్వు చేయబడిన పదబంధం: "కాంతి యొక్క కార్పోరియాలిటీ గురించి నా సిద్ధాంతం నుండి నేను ముగించడం న్యాయమే, కానీ నేను దీన్ని ఎటువంటి సంపూర్ణ నిశ్చయత లేకుండా చేస్తాను..."

వేవ్ మెకానిజమ్‌ను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, ఆదర్శప్రాయమైన ప్రయోగాన్ని మళ్లీ పరిశీలిద్దాం. ఒక భారీ స్థలం పూర్తిగా నీరు, లేదా గాలి లేదా కొన్ని ఇతర "మీడియం"తో నిండి ఉందని అనుకుందాం. ఎక్కడా మధ్యలో ఒక బంతి ఉంది (Fig. 40). ప్రయోగం ప్రారంభంలో ఎటువంటి కదలిక లేదు. అకస్మాత్తుగా బంతి లయబద్ధంగా "ఊపిరి" ప్రారంభమవుతుంది, వాల్యూమ్‌లో విస్తరిస్తుంది మరియు కుదించబడుతుంది, కానీ అన్ని సమయాలలో గోళాకారంలో ఉంటుంది. వాతావరణంలో ఏం జరుగుతోంది? బంతి విస్తరించడం ప్రారంభించిన క్షణంలో మన పరిశీలనను ప్రారంభిద్దాం. లో ఉన్న మాధ్యమం యొక్క కణాలు దగ్గరగాబంతి వైపు, తిప్పికొట్టండి, తద్వారా బంతికి ప్రక్కనే ఉన్న నీరు లేదా గాలి పొర యొక్క సాంద్రత దాని స్వంతదానికి వ్యతిరేకంగా పెరుగుతుంది సాధారణ విలువ. అదే విధంగా, బంతిని కుదించబడినప్పుడు, బంతిని వెంటనే చుట్టుముట్టే మాధ్యమం యొక్క ఆ భాగం యొక్క సాంద్రత తగ్గుతుంది. సాంద్రతలో ఈ మార్పులు పర్యావరణం అంతటా వ్యాపిస్తాయి. మాధ్యమాన్ని తయారు చేసే కణాలు కేవలం చిన్న కంపనాలకు లోనవుతాయి, అయితే మొత్తం కదలిక అనేది ప్రచారం చేసే తరంగం. ఇక్కడ ముఖ్యంగా కొత్త విషయం ఏమిటంటే, మేము మొదటిసారిగా పదార్థం కాని, పదార్థంలో శక్తి ప్రచారం చేసే ఏదో కదలికను పరిశీలిస్తున్నాము.

పల్సేటింగ్ బాల్ యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి, తరంగాలను వర్గీకరించడానికి ముఖ్యమైన రెండు సాధారణ భౌతిక భావనలను మేము పరిచయం చేయవచ్చు. మొదటిది అల ప్రయాణించే వేగం. ఇది పర్యావరణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు భిన్నంగా ఉంటుంది, ఉదాహరణకు, నీరు మరియు గాలి కోసం. రెండవ భావన తరంగదైర్ఘ్యం -ఇది ఒక కెరటం యొక్క లోతు నుండి తదుపరి లోతు వరకు దూరం, లేదా ఒక అల యొక్క శిఖరం నుండి తదుపరి శిఖరానికి దూరం. సముద్ర అలలునదిపై తరంగాల కంటే ఎక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉంటుంది. మన తరంగాలలో, బంతి యొక్క పల్సేషన్ కారణంగా ఏర్పడిన, తరంగదైర్ఘ్యం అనేది రెండు ప్రక్కనే ఉన్న గోళాకార పొరల మధ్య ఒక నిర్దిష్ట క్షణంలో తీసుకున్న దూరం, ఇది ఏకకాలంలో గరిష్ట సాంద్రత లేదా కనీస విలువ. సహజంగానే, ఈ దూరం పర్యావరణంపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది. బంతి యొక్క పల్సేషన్ యొక్క వేగం, వాస్తవానికి, గొప్ప ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది; అందువల్ల, పల్సేషన్ వేగంగా మారితే తరంగదైర్ఘ్యం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు పల్సేషన్ నెమ్మదిగా మారితే పొడవుగా ఉంటుంది.

వేవ్ యొక్క ఈ భావన భౌతిక శాస్త్రంలో చాలా విజయవంతమైంది. ఇది ఖచ్చితంగా యాంత్రిక భావన. దృగ్విషయం కణాల కదలికకు తగ్గించబడుతుంది, ఇది ప్రకారం గతితార్కిక సిద్ధాంతం, ఒక పదార్థాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. అందువల్ల, తరంగ భావనను ఉపయోగించే ఏదైనా సిద్ధాంతం, సాధారణంగా చెప్పాలంటే, యాంత్రిక సిద్ధాంతంగా పరిగణించబడుతుంది. ప్రత్యేకించి, ధ్వని దృగ్విషయం యొక్క వివరణ ఈ భావనపై గణనీయంగా ఆధారపడి ఉంటుంది. వైబ్రేటింగ్ బాడీలు, వంటివి స్వర తంతువులులేదా వయోలిన్ తీగలు, గాలిలో వ్యాపించే ధ్వని తరంగాల మూలాలు, పల్సేటింగ్ బాల్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే తరంగాల మాదిరిగానే ఉంటాయి. అందువలన, వేవ్ భావనను ఉపయోగించి, అన్ని శబ్ద దృగ్విషయాలను యాంత్రిక వాటికి తగ్గించవచ్చు.

కణాల కదలికను మరియు తరంగం యొక్క కదలికను మనం ఒకదానికొకటి వేరు చేయాలని ఇది ఇప్పటికే నొక్కిచెప్పబడింది, ఇది మాధ్యమం యొక్క స్థితి. రెండు కదలికలు పూర్తిగా భిన్నమైనవి, కానీ పల్సేటింగ్ బాల్ యొక్క మా ఉదాహరణలో రెండు కదలికలు ఒకే సరళ రేఖలో జరుగుతాయని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. మీడియం యొక్క కణాలు చిన్న పరిమితుల్లో డోలనం చేస్తాయి మరియు ఈ కదలికకు అనుగుణంగా సాంద్రత క్రమానుగతంగా పెరుగుతుంది మరియు తగ్గుతుంది. తరంగాలు వ్యాపించే దిశ మరియు కంపనాలు సంభవించే దిశ ఒకే విధంగా ఉంటాయి. ఈ రకమైన అలలు అంటారు రేఖాంశ. అయితే ఈ తరహా అల ఒక్కటేనా? మా తదుపరి చర్చల కోసం, మరొక రకమైన అల యొక్క అవకాశాన్ని స్పష్టంగా ఊహించడం ముఖ్యం అడ్డంగా.

మన మునుపటి ఉదాహరణను మార్చుకుందాం. మాకు ఇంకా బంతిని కలిగి ఉండండి, కానీ అది వేరే రకమైన మాధ్యమంలో మునిగిపోతుంది: గాలి లేదా నీటికి బదులుగా, జెల్లీ లేదా జెల్లీ వంటివి తీసుకోబడతాయి. అంతేకాకుండా, బంతి ఇకపై పల్సేట్ చేయబడదు, కానీ ఒక చిన్న కోణం ద్వారా తిరుగుతుంది, మొదట ఒక దిశలో మరియు తరువాత వ్యతిరేక దిశలో, ఎల్లప్పుడూ అదే లయలో మరియు ఒక నిర్దిష్ట అక్షం చుట్టూ తిరుగుతుంది (Fig. 41). జెల్లీ బంతికి అంటుకుంటుంది, మరియు అంటుకునే కణాలు దాని కదలికను అనుసరించడానికి బలవంతంగా ఉంటాయి. ఈ కణాలు అదే కదలికను పునరావృతం చేయడానికి కొంచెం దూరంగా ఉన్న కణాలను బలవంతం చేస్తాయి, తద్వారా మాధ్యమంలో ఒక తరంగం ఏర్పడుతుంది. మాధ్యమం యొక్క కదలిక మరియు తరంగ కదలిక మధ్య వ్యత్యాసాన్ని మనం గుర్తుంచుకుంటే, మనం దానిని చూస్తాము ఈ విషయంలోఅవి స్పష్టంగా సరిపోలడం లేదు. వేవ్ బంతి యొక్క వ్యాసార్థం దిశలో వ్యాపిస్తుంది మరియు మీడియం యొక్క కణాలు ఈ దిశకు లంబంగా కదులుతాయి. అందువల్ల, మేము ఒక విలోమ తరంగాన్ని సృష్టించాము.

నీటి ఉపరితలంపై వ్యాపించే తరంగాలు అడ్డంగా ఉంటాయి. ఒక తేలియాడే ప్లగ్ పైకి క్రిందికి కదులుతుంది, మరియు తరంగం క్షితిజ సమాంతర విమానం వెంట వ్యాపిస్తుంది. మరోవైపు, శబ్ధ తరంగాలుమాకు చాలా ఇవ్వండి ప్రసిద్ధ ఉదాహరణరేఖాంశ తరంగాలు.

మరొక గమనిక: ఒక సజాతీయ మాధ్యమంలో పల్సేటింగ్ లేదా డోలనం చేసే బంతి ద్వారా సృష్టించబడిన తరంగం గోళాకార తరంగం. దేనిలోనైనా అలా అంటారు ఈ క్షణంఏదైనా గోళంలో ఉన్న పర్యావరణం యొక్క అన్ని పాయింట్లు, చుట్టుపక్కల మూలం, అదే విధంగా ప్రవర్తించండి. మూలం నుండి చాలా దూరంలో ఉన్న అటువంటి గోళంలో కొంత భాగాన్ని పరిశీలిద్దాం (Fig. 42). మూలం నుండి మనం గోళంలో అటువంటి భాగాన్ని తీసుకుంటాము మరియు చిన్న భాగాన్ని తీసుకుంటాము, అది విమానం యొక్క భాగానికి సమానంగా ఉంటుంది. చాలా కఠినంగా ఉండటానికి ప్రయత్నించకుండా, ఒక విమానం యొక్క భాగానికి మరియు తగినంత వ్యాసార్థం ఉన్న గోళం యొక్క భాగానికి మధ్య గణనీయమైన తేడా లేదని మేము చెప్పగలం. చాలా తరచుగా మేము గోళాకార తరంగం యొక్క చిన్న భాగాల గురించి మాట్లాడుతాము, దాని మూలానికి దూరంగా, విమానం తరంగాలు. గోళం మధ్యలో నుండి ఉపరితలం యొక్క షేడెడ్ భాగాన్ని మనం ఎంత ఎక్కువగా ఉంచుతాము మరియు రెండు రేడియాల మధ్య కోణాన్ని చిన్నదిగా ఉంచితే, అది విమానం తరంగం యొక్క ఆలోచనను చేరుకుంటుంది. అనేక ఇతరాల మాదిరిగానే విమానం తరంగం యొక్క భావన భౌతిక భావనలు, మనం మాత్రమే అమలు చేయగల నైరూప్యత తప్ప మరేమీ కాదు కొంత మేరకుఖచ్చితత్వం. అయినప్పటికీ, ఇది ఉపయోగకరమైన భావన, మరియు మనకు ఇది తరువాత అవసరం.

కాంతి తరంగ సిద్ధాంతం

మనం ఆప్టికల్ దృగ్విషయాలను వివరించడం ఎందుకు ఆపివేసామో గుర్తుచేసుకుందాం. కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతానికి భిన్నంగా కాంతికి సంబంధించిన మరొక సిద్ధాంతాన్ని పరిచయం చేయడమే మా లక్ష్యం, కానీ అదే ప్రాంతంలో వాస్తవాలను వివరించడానికి ప్రయత్నించడం. దీన్ని చేయడానికి, మేము మా కథకు అంతరాయం కలిగించాలి మరియు తరంగాల భావనను పరిచయం చేయాలి. ఇప్పుడు మనం మన విషయానికి తిరిగి రావచ్చు. పూర్తిగా కొత్త కాంతి సిద్ధాంతాన్ని ముందుకు తెచ్చిన మొదటి వ్యక్తి న్యూటన్ యొక్క సమకాలీనుడైన హ్యూజెన్స్. కాంతిపై తన గ్రంథంలో అతను ఇలా వ్రాశాడు:

“అదనంగా, కాంతి ప్రయాణించడానికి కొంత సమయం తీసుకుంటే - మేము ఇప్పుడు తనిఖీ చేస్తాము - అప్పుడు ఈ కదలిక, చుట్టుపక్కల పదార్థానికి అందించబడి, సమయానికి ఒకదాని తర్వాత ఒకటి అనుసరిస్తుంది; అందువల్ల, ధ్వని వలె, ఇది గోళాకార ఉపరితలాలు మరియు తరంగాలలో ప్రయాణిస్తుంది; ఒక రాయిని నీటిలో విసిరినప్పుడు నీటిపై ఏర్పడే తరంగాలకు మరియు వరుసగా విస్తరిస్తున్న వృత్తాలకు పోలిక ఉన్నందున నేను వాటిని తరంగాలు అని పిలుస్తాను, అయినప్పటికీ అవి వేరే కారణం నుండి ఉత్పన్నమవుతాయి మరియు చదునైన ఉపరితలంపై మాత్రమే ఉంటాయి.

హ్యూజెన్స్ ప్రకారం, కాంతి అనేది ఒక తరంగం, శక్తి యొక్క ప్రసారం, పదార్థం కాదు. కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతం అనేక గమనించిన వాస్తవాలను వివరిస్తుందని మేము చూశాము. తరంగ సిద్ధాంతం దీన్ని చేయగలదా? కణ సిద్ధాంతం ద్వారా ఇప్పటికే సమాధానాలు పొందిన ప్రశ్నలను మనం మళ్లీ అడగాలి, తరంగ సిద్ధాంతం వాటికి సమాన విజయంతో సమాధానం ఇస్తుందో లేదో చూడాలి. దీన్ని ఇక్కడ N మరియు G మధ్య సంభాషణ రూపంలో చేద్దాం, ఇక్కడ N అనేది న్యూటన్ యొక్క కార్పస్కులర్ సిద్ధాంతం యొక్క ప్రామాణికతను ఒప్పించిన సంభాషణకర్త మరియు G అనేది హ్యూజెన్స్ సిద్ధాంతం యొక్క ప్రామాణికతను ఒప్పించిన సంభాషణకర్త. ఇద్దరు గొప్ప మాస్టర్ల పని పూర్తయిన తర్వాత పొందిన వాదనలను వర్తింపజేయడానికి ఎవరికీ అనుమతి లేదు.