Tsangwama ta hanyar yankewa biyu - matsaloli da mafita
1. Hasken rawaya yana ratsawa ta cikin ramuka biyu kuma an ga tsarin tsangwama a kan allo.
(1) Faɗin gefuna masu haske zai ƙaru idan aka maye gurbin hasken rawaya mai launin shuɗi
(2) Faɗin gefuna masu haske zai ƙaru idan an rage tazara tsakanin tsage-tsage
(3) Ƙarfin haske yana raguwa idan yana nesa da gefen tsakiya
(4) Ƙarfin haske yana nan daram idan yana nesa da gefen tsakiya
Wanne ne ainihin maganar?
Magani
Nisa tsakanin ramukan ya fi ƙanƙanta fiye da tazarar da ke tsakanin tsagewar da allo, don haka kusurwar ta yi ƙanƙanta sosai. Sannan,
Daidaiton tsangwama mai rabe biyu (tsangwama mai gina jiki )
d = tazara tsakanin tsage-tsage , y = Nisa tsakanin layi mai haske da gefen tsakiya , l = tazara tsakanin allo da tsagewa , n = tsari r , λ = tsawon rai
(1) Faɗin gefuna masu haske zai ƙaru idan aka maye gurbin hasken rawaya mai launin shuɗi
Dangane da lissafin da ke sama, adadin layuka masu haske (n) yana daidai da tsawon tsayin (λ). Idan tsawon tsayin ya ragu, adadin layuka masu haske (n) yana ƙaruwa. Hasken rawaya yana da tsawon tsayin tsayi mafi girma (ƙaramin mita) fiye da hasken shuɗi. Idan aka canza hasken rawaya shuɗi, tsawon tsayin yana raguwa, don haka adadin layuka masu haske (n) yana ƙaruwa.
Wannan magana daidai ce.
(2) Gefen da ke da haske zai ƙaru idan an rage tazara tsakanin tsage-tsage
Bisa ga dabarar da ke sama, nisan da ke tsakanin tsage-tsage (d) yana daidai da adadin layuka masu haske (n). Idan an rage nisan da ke tsakanin tsage-tsage, adadin layuka masu haske (n) yana raguwa.
Wannan magana ba daidai ba ce.
(3) Ƙarfin haske yana raguwa idan yana nesa da gefen tsakiya
Ƙarfin yana da alaƙa da matakin haske. Ƙarfin yana da daidaiton da ke tsakanin nisan idan nisan ya fi girma ƙarfin ya fi ƙanƙanta (mai rage hasken).
Wannan magana daidai ce.
(4) Ƙarfin haske yana nan daram idan yana nesa da gefen tsakiya
Wannan magana ba daidai ba ce.
2. Haske yana faɗowa akan ramuka biyu masu nisan milimita 2 a tsakaninsu kuma yana fitowa a kan allo mai nisan mita 1 daga layin haske na huɗu mai nisan milimita 1 daga tsakiyar tsarin. Menene tsawon hasken da aka yi amfani da shi?
An sani:
Nisa tsakanin tsage-tsage (d) = 2 mm = 2 x 10 -3 m
Umarni r (n) = 4
Nisa tsakanin allo da tsagi (l) = mita 1
Nisa tsakanin layi mai haske na huɗu da tsakiyar tsarin (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 m = 10 -3 m
Ana so: Tsawon Raƙumi ( λ)
Magani:
Daidaiton tsangwama tsakanin tsage biyu:
d sin θ = n λ
Tsawon hasken ( λ):
3. Rabe-raben guda biyu masu tsawon mm 3, mita 1 daga allon. Idan aka samar da layi mai haske mai tsari na shida mai tsawon mm 1 daga tsakiyar tsarin, menene tsawon hasken da aka yi amfani da shi?
An sani:
Nisa tsakanin tsage-tsage (d) = 3 mm = 3 x 10 -3 m
Umarni r (n) = 6
Nisa tsakanin allo da tsagi (l) = mita 1
Nisa tsakanin layi mai haske na shida da tsakiyar tsarin (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 m = mita 10 -3
Ana so: Tsawon hasken ( λ)
Magani:
Tsawon tsayin haske ( λ)
1. Tambaya: Menene babban ƙa'idar da ke bayan tsangwama mai sassa biyu?
Amsa: Tsangwama mai rabewa biyu tana tasowa ne daga haɗuwar raƙuman ruwa da ke fitowa daga ramuka biyu masu faɗi kusa, wanda ke haifar da yankuna masu tsangwama masu gina jiki da lalatawa.
2. Tambaya: Ta yaya ake samun gefuna masu haske da duhu a kan allon?
Amsa: Gefen da ke da haske (maxima) yana faruwa ne sakamakon tsangwama mai gina jiki lokacin da gefunan raƙuman ruwa suka haɗu, yayin da gefunan duhu (maxima) ke faruwa ne sakamakon tsangwama mai lalacewa lokacin da gefunan daga wani tsagi ya haɗu da rami daga ɗayan.
3. Tambaya: Me yasa ake amfani da hasken monochromatic a gwajin da aka yanke sau biyu?
Amsa: Hasken monochromatic yana tabbatar da daidaiton tsayin tsayi, yana samar da tsari mai haske da kwanciyar hankali.
4. Tambaya: Ta yaya canza tsawon hasken ke shafar tsarin tsangwama?
Amsa: Ƙara tsawon tsayi yana ƙara tazara tsakanin gefuna, yayin da rage tsawon tsayi yana rage shi.
5. Tambaya: Ta yaya tazara tsakanin tsage-tsage biyu ke tasiri ga tsarin tsangwama?
Amsa: Yayin da tazara tsakanin ramukan ta fi girma, haka nan gefunan tsangwama za su yi kusa da juna a kan allon.
6. Tambaya: Shin za a iya ganin tsangwama mai katsewa sau biyu tare da ƙwayoyin cuta kamar electrons?
Amsa: Eh, ƙwayoyin cuta kamar electrons suna nuna nau'in biyu na raƙuman ruwa da barbashi, suna nuna tsarin tsangwama kamar haske lokacin da aka ratsa ta cikin ramuka biyu.
7. Tambaya: Menene bambancin hanya tsakanin raƙuman ruwa da ke isa ga gefen haske?
Amsa: Bambancin hanya a gefen haske mai haske wani abu ne mai yawa na tsawon tsayi, kamar 0, λ, 2λ, da sauransu.
8. Tambaya: Ta yaya nisan da ke tsakanin ramuka biyu da allon ke shafar tsarin tsangwama?
Amsa: Yayin da nisan da ke tsakanin tsage-tsage da allon ke ƙaruwa, rabuwar da ke tsakanin gefuna zai yi girma.
9. Tambaya: Menene matsakaicin tsakiya ke wakilta a cikin tsarin tsangwama?
Amsa: Matsakaicin tsakiya shine wuri mafi haske kai tsaye a gaban ramukan biyu, inda raƙuman ruwa daga ramukan biyu ke tafiya iri ɗaya zuwa allon, wanda ke haifar da tsangwama mai gina jiki.
10. Tambaya: Za a iya ganin tsarin tsangwama da ido tsirara?
Amsa: Yawanci, gefunan tsangwama suna kusa da juna don a iya warware su da ido tsirara, don haka ana amfani da allon kallo ko na'urar ganowa.
12. Tambaya: Me ke faruwa da tsarin tsangwama idan aka maye gurbin tushen haske da farin tushen haske?
Amsa: Hasken fari yana samar da farin gefen tsakiya wanda aka kewaye shi da gefuna masu launi saboda raƙuman ruwa daban-daban suna tsoma baki a wurare daban-daban.
13. Tambaya: Ta yaya haɗin kai yake da alaƙa da tsangwama mai rabe-rabe biyu?
Amsa: Domin tsarin tsangwama mai haske, dole ne tushen haske daga ramukan biyu su kasance masu daidaito, ma'ana suna kiyaye dangantaka mai dorewa.
14. Tambaya: Me yasa gwaje-gwajen photon guda ɗaya suke da mahimmanci wajen fahimtar tsangwama tsakanin ramuka biyu?
Amsa: Gwaje-gwajen da aka yi da photon guda ɗaya sun nuna cewa photons na iya tsoma baki a kansu, wanda hakan ke ƙara tallafawa ra'ayin biyun wave-barbashi.
15. Tambaya: Ta yaya faɗin kowanne tsagi ke tasiri ga tsarin tsangwama?
Amsa: Faɗin tsagewa zai haifar da faɗin tsarin diffraction, wanda zai yi karo da juna kuma ya gyara ganuwa da kaifi na tsarin tsangwama.
16. Tambaya: Wace rawa ka'idar superposition ke takawa wajen tsoma baki?
Amsa: Ka'idar superposition ta bayyana cewa jimillar matsugunan raƙuman ruwa masu haɗuwa shine jimlar matsugunansu na mutum ɗaya. Wannan yana haifar da tsangwama mai gina jiki da lalata a cikin gwaje-gwajen da aka yanke biyu.
17. Tambaya: Shin tsangwama mai rabewa biyu za ta iya faruwa da wasu nau'ikan raƙuman ruwa banda haske?
Amsa: Eh, tsangwama wani muhimmin abu ne na raƙuman ruwa kuma ana iya ganin ta da raƙuman sauti, raƙuman ruwa, har ma da raƙuman ruwa kamar electrons.
18. Tambaya: Me ke faruwa da tsarin tsangwama idan aka rufe ɗaya daga cikin tsage-tsagen?
Amsa: Rufe rami ɗaya zai kawar da tsarin tsangwama, kuma tsarin rarrabuwar kawuna ne kawai za a lura da shi daga ramin da aka buɗe guda ɗaya.
19. Tambaya: Ta yaya gwajin raba-rabi biyu yake da alaƙa da ra'ayin biyun rabe-raben-barbashi?
Amsa: Gwajin da aka yanke sau biyu ya nuna cewa barbashi kamar electrons na iya nuna hali irin na raƙuman ruwa (tsangwama) da kuma hali irin na ƙwayoyin cuta (wanda za a iya gano shi a matsayin barbashi ɗaya), yana nuna bambancin ra'ayi tsakanin raƙuman ruwa da ƙwayoyin cuta.
20. Tambaya: Me ke faruwa da tsarin tsangwama idan aka lura da ƙwayoyin cuta ta wace tsaga suke wucewa?
Amsa: Aikin lura yana rushe aikin raƙuman ruwa, kuma tsarin tsangwama ya ɓace, yana nuna ƙa'idar makanikan kwantum da mai lura ke shafar abin da aka lura.
Fahimtar tsangwama mai rabe biyu yana da mahimmanci a cikin kimiyyar hasken rana ta gargajiya da kuma kimiyyar kwantum, wanda ke bayyana yanayin haske da kwayoyin halitta masu rikitarwa.
