ተማር የብርሃን ጣልቃገብነት እና የልዩነት ምሳሌ - ነጠላ ክፍተትከዚያም የብርሃን ችግሮች ጣልቃ ገብነት እና ዲፍራክሽን ላይ ይስሩ።
1. 700 nm የሞገድ ርዝመት ያለው ብርሃን 0,2 ሚሜ ስፋት ባለው ቀዳዳ ውስጥ ያልፋል። በማያ ገጹ ላይ ያለው የዲፍራክሽን ንድፍ ከስንጥቁ 50 ሴ.ሜ ርቀት ላይ ነው። በሁለተኛው ጨለማ መስመር እና በዋናው የብርሃን መስመር መካከል ያለውን ርቀት ይወስኑ።
ውይይት
ተጠየቀ፦ ኧረ?
መልስ፡
የስንጥቁ ስፋት ከስንጥቁ እና ከማያ ገጹ መካከል ካለው ርቀት ጋር ሲነጻጸር በጣም ትንሽ ነው (በስእል እንደሚታየው የስንጥቁ ስፋት ተዘርግቷል) ስለዚህ አንግል በጣም ትንሽ ነው። አንግል በጣም ትንሽ ስለሆነ የሲን ቴታ ዋጋ ከታንጀንት ቴታ እሴት ጋር ይቀራረባል።
በዋናው ደማቅ መስመር እና በሁለተኛው ጥቁር መስመር መካከል ያለው ርቀት 3,5 ሚሊሜትር ነው።
2. 0,1 ሚሜ ስፋት ያለው አንድ ስንጥቅ በሞኖክሮማቲክ ብርሃን ይበራል እና ከስንጥቁ 4 ሜትር ርቀት ላይ ባለ ስክሪን ላይ የተለያዩ መስመሮች፣ ደማቅ እና ጨለማ፣ በዲፍራክሽን ምክንያት ሊታዩ ይችላሉ። በሁለተኛው ጥቁር መስመር እና በዋናው ደማቅ መስመር መካከል ያለው ርቀት 16 ሚሜ ከሆነ፣ የብርሃኑን የሞገድ ርዝመት ይወስኑ!
ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
d = 0,1 ሚሜ = 0,0001 ሜትር = 1 x 10-4 m
l = 4 ሜትር
n = 2
y = 16 ሚሜ = 16 x 10-3 m
ተጠየቀ፡ የብርሃን የሞገድ ርዝመት ስንት ነው?
መልስ፡
የብርሃን የሞገድ ርዝመት = 200 ናኖሜትር
3. ከታች ያለውን ፎቶ ይመልከቱ!
ነጠላ ክፍተት 0,2 ሚሜ ስፋት ያለው S λ = 500 nm (1 nm = 10) ባለው ትይዩ የብርሃን ጨረር ያበራል-9 m) የተገኘው የዲፍራክሽን ንድፍ ከስንጥቁ 60 ሴ.ሜ ርቀት ላይ ባለ ስክሪን ላይ ተቀርጿል። በሁለተኛው ጥቁር መስመር እና በማዕከላዊው ደማቅ መስመር መካከል ያለው ርቀት…
ሀ. 3,0 ሚሜ
ቢ. 3,6 ሚሜ
ሐ. 4,8 ሚሜ
ዲ. 5,8 ሚሜ
ኢ. 6,0 ሚሜ
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
λ = 500 nm = 500 x 10-9 ሜትር = 5 x 10-7 m
d = 0,2 ሚሜ = 0,2 x 10-3 ሜትር = 2 x 10-4 m
l = 60 ሴ.ሜ = 0,6 ሜትር
n = 2
ተጠይቋል : y?
ጃዋር :
የስንጥቁ ስፋት ከስንጥቁ እና ከማያ ገጹ መካከል ካለው ርቀት ጋር ሲነጻጸር በጣም ትንሽ ስለሆነ አንግል በጣም ትንሽ ነው (ከላይ ባለው ምስል ላይ ያለው የስንጥቁ ስፋት ተዘርግቷል)። አንግል በጣም ትንሽ ስለሆነ የኃጢአት ዋጋ አክስት እየቀረበ ያለው ታንጀንት አክስት.
ኃጢአት θ ≈ ታን θ = y / l = y / 0,6
ነጠላ የስንጥቅ ዲፍራክሽን ቀመር (ቢያንስ):
d sin θ = n λ
(2x10)-4)(ዓ/0,6) = (2)(5 x 10-7)
(2x10)-4) y = (0,6)(10 x 10-7)
(2x10)-4) y = 6 x 10-7
y = (6 x 10-7) / (2 x 10-4)
y = 3 x 10-3
y = 0,003 ሜትር
y = 3 ሚሊሜትር
ትክክለኛው መልስ ሀ.
4. የሞኖክሮማቲክ ብርሃን ጨረር 5000 Å (1 Å = 10) የሞገድ ርዝመት-10 m) በአንድ ቀዳዳ ውስጥ ማለፍ በስዕሉ ላይ እንደሚታየው የመጀመሪያ ደረጃ ብሩህ የዲፍራክሽን ንድፍ ይፈጥራል። የስንጥቁ ስፋት…
ሀ. 0,001 ሚሜ
ቢ. 0,004 ሚሜ
ሐ. 0,012 ሚሜ
ዲ. 0,017 ሚሜ
ኢ. 0,019 ሚሜ
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
λ = 5000 Å = 5000 x 10-10 ሜትር = 5 x 10-7 m
ኃጢአት 30o = 0,5
n = 1
ተጠይቋል : የክፍተት ስፋት (መ)?
ጃዋር :
d sin θ = n λ
መ (0,5) = (1)(5 x 10)-7)
d = (5 x 10-7) / (0,5)
መ = 10 x 10-7 m
መ = 1 x 10-6 m
መ = 1 x 10-3 mm
d = 0,001 ሚሜ
ትክክለኛው መልስ ሀ.
የብርሃን ጣልቃገብነት እና ልዩነት - ነጠላ ክፍተት
1. የ0,5 ሚሜ ስፋት ያለው ቀዳዳ የሞገድ ርዝመት = 650 nm ባለው ብርሃን ይበራል። በማያ ገጹ ላይ ያለው የዲፍራክሽን ንድፍ ከስንጥቁ 50 ሴ.ሜ ርቀት ላይ ነው። በሁለተኛው ጨለማ መስመር እና በዋናው የብርሃን መስመር መካከል ያለውን ርቀት ይወስኑ።
2. አንድ ነጠላ ቀዳዳ በሞኖክሮማቲክ ብርሃን እና ከዲፍራክሽን ፍርግርግ 2 ሜትር ርቀት ላይ ባለ ስክሪን ላይ ደማቅ እና ጥቁር የዲፍራክሽን ንድፍ ሊታይ ይችላል። በሦስተኛው ጥቁር መስመር እና በዋናው ደማቅ መስመር መካከል ያለው ርቀት 20 ሚሜ ከሆነ የብርሃኑን የሞገድ ርዝመት ይወስኑ!
