Astudiwch y problemau enghreifftiol o ymyrraeth a diffreithiant golau – hollt sengl , yna gweithiwch ar y problemau ymyrraeth a diffreithiant golau.
1. Mae golau sydd â thonfedd o 700 nm yn mynd trwy hollt sydd â lled o 0,2 mm. Mae'r patrwm diffractiad ar y sgrin ar bellter o 50 cm o'r hollt. Pennwch y pellter rhwng yr ail linell dywyll a'r brif linell golau.
Trafodaeth
Gofynnwyd: y?
Ateb:
Mae lled yr hollt yn fach iawn o'i gymharu â'r pellter rhwng yr hollt a'r sgrin (yn y ffigur mae lled yr hollt wedi'i chwyddo) felly mae'r ongl yn fach iawn. Mae'r ongl mor fach fel bod gwerth sin theta yn agos at werth tangiad theta.
Y pellter rhwng y brif linell lachar a'r ail linell dywyll yw 3,5 milimetr.
2. Mae hollt sengl gyda lled o 0,1 mm yn cael ei oleuo gan olau monocromatig ac ar sgrin 4 metr o'r hollt, gellir gweld gwahanol linellau, llachar a thywyll, o ganlyniad i ddiffreithiant. Os yw'r pellter rhwng yr ail linell dywyll a'r brif linell lachar yn 16 mm, pennwch donfedd y golau!
Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
d = 0,1 mm = 0,0001 m = 1 x 10-4 m
l = 4 m
n = 2
y = 16 mm = 16 x 10-3 m
Gofynnwyd: beth yw tonfedd golau?
Ateb:
Tonfedd golau = 200 nanometr
3. Edrychwch ar y llun isod!
Bwlch sengl Mae S 0,2 mm o led yn cael ei oleuo gan drawst o olau cyfochrog gyda λ = 500 nm (1 nm = 10-9 m). Mae'r patrwm diffractiad sy'n deillio o hyn yn cael ei ddal ar sgrin 60 cm o'r hollt. Y pellter rhwng yr ail linell dywyll a'r llinell lachar ganolog yw…
A. 3,0 mm
B. 3,6 mm
Tua 4,8 mm
D. 5,8 mm
E. 6,0 mm
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
λ = 500 nm = 500 x 10-9 m = 5 x 10-7 m
d = 0,2 mm = 0,2 x 10-3 m = 2 x 10-4 m
l = 60 cm = 0,6 m
n = 2
Gofynnwyd : y ?
Jawab :
Mae lled yr hollt yn fach iawn o'i gymharu â'r pellter rhwng yr hollt a'r sgrin felly mae'r ongl yn fach iawn (mae lled yr hollt yn y ddelwedd uchod wedi'i chwyddo). Mae'r ongl yn fach iawn felly mae gwerth sin modryb tangiad agosáu modryb.
pechod θ ≈ tan θ = y / l = y / 0,6
Fformiwla diffractiad hollt sengl (isafswm):
d sin θ = n λ
(2x10-4)(y/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 metr
y = 3 milimetr
Yr ateb cywir yw A.
4. Trawst o olau monocromatig gyda thonfedd o 5000 Å (1 Å = 10-10 m) mae mynd trwy hollt sengl yn cynhyrchu patrwm diffractiad llachar trefn gyntaf fel y dangosir yn y ffigur. Lled yr hollt yw…
A. 0,001 mm
B. 0,004 mm
Tua 0,012 mm
D. 0,017 mm
E. 0,019 mm
Trafodaeth
Mae'n hysbys :
λ = 5000 Å = 5000 x 1010- m = 5 x 10-7 m
pechod 30o = 0,5
n = 1
Gofynnwyd : lled y bwlch (d) ?
Jawab :
d sin θ = n λ
d (0,5) = (1)(5 x 10-7)
d = (5 x 10-7) / (0,5)
d = 10 x 10-7 m
d = 1 x 10-6 m
d = 1 x 10-3 mm
d = 0,001 mm
Yr ateb cywir yw A.
Ymyrraeth a diffractiad golau – hollt sengl
1. Mae hollt gyda lled o 0,5 mm yn cael ei oleuo gan olau sydd â thonfedd = 650 nm. Mae'r patrwm diffractiad ar y sgrin ar bellter o 50 cm o'r hollt. Pennwch y pellter rhwng yr ail linell dywyll a'r brif linell golau.
2. Mae hollt sengl gyda lled o 0,4 mm yn cael ei oleuo gan olau monocromatig ac ar sgrin 2 fetr o'r grat diffractiad, gellir gweld patrwm diffractiad llachar a thywyll. Os yw'r pellter rhwng y drydedd linell dywyll a'r brif linell lachar yn 20 mm, pennwch donfedd y golau!
