ʻO ka hoʻokolohua pālua ʻāpana a Young - nā pilikia a me nā hoʻonā
1. ʻO d ka mamao ma waena o 2 mau ʻoki, ʻo L ka mamao ma waena o ka ʻoki a me ka pale nānā, ʻo P 2 ka mamao ma waena o ka palena ʻelua a me ke kikowaena o ka pale. E hoʻoholo i ka nalu o ke kukui (1 Å = 10 -10 m).
ʻIke ʻia:
Ka mamao ma waena o nā ʻoki ʻelua (d) = 1 mm = 1 x 10 -3 m
Ka mamao ma waena o ka ʻoki a me ka pale nānā (L) = 1 m
Ka mamao ma waena o ka lihi lua o ke kauoha a me ka lihi waena (P 2 ) = 1 mm = 1 x 10 -3 m
Kauoha (n) = 2
Makemake ʻia: ka nalu o ke kukui (λ)
Lōlā:
ʻO ke kaulike o ke komo ʻana o ka ʻāpana pālua ( komo kūkulu ) :
d sin θ = n λ
hewa θ ≈ tan θ = P 2 / L = (1 x 10 -3 ) / 1 = 1 x 10 -3 m
ʻO ka nalu o ke kukui:
λ = d sin θ / n
λ = (1 x 10 -3 )(1 x 10 -3 ) / 2 = (1 x 10 -6 ) / 2
λ = 0.5 x 10 -6 m = 5 x 10 -7 m
λ = 5000 x 10 -10 m
λ = 5000 Å
2. Hōʻike ke kiʻi ma lalo nei i ka hopena o kahi hoʻopilikia pālua. E hoʻoholo i ka nalu o ke kukui (1 m = 10 10 Å)
ʻIke ʻia:
Ka mamao ma waena o nā ʻoki ʻelua (d) = 0.8 mm = 8 x 10-4 m
Ka mamao ma waena o ka ʻoki a me ka pale nānā (L) = 1 m
Ka mamao ma waena o ka lihi ʻehā a me ka lihi waena (P) = 3 mm = 3 x 10 -3 m
Kauoha (n) = 4
Makemake ʻia: ʻO ka nalu o ke kukui (λ)
Lōlā:
ʻO ke kaulike o ke komo ʻana o ka ʻāpana pālua ( komo kūkulu ) :
d sin θ = n λ
hewa θ ≈ tan θ = P / L = (3 x 10 -3 ) / 1 = 3 x 10 -3 me
ʻO ka nalu o ke kukui:
λ = d sin θ / n
λ = (8 x 10 -4 )(3 x 10 -3 ) / 4 = (24 x 10 -7 ) / 4
λ = 6 x 10 -7 m = 6000 x 10 -10 m
λ = 6000 Å
3. Ma muli o ke kiʻi ma lalo nei, ʻo nā kiko A a me B nā palena hoʻopilikia ʻālohilohi mua ʻelua a ʻo ka nalu o ke kukui he 6000 Å (1 Å = 10 -10 m). E hoʻoholo i ka mamao ma waena o nā ʻoki ʻelua.
ʻIke ʻia:
Ka mamao ma waena o ka ʻoki a me ka pale nānā (L) = 1 m
ʻO ka nalu o ke kukui (λ) = 6000 Å = 6000 x 10 -10 m = 6 x 10 -7 m
Ka mamao ma waena o ka lihi o ke kauoha mua a me ka lihi waena (P) = 0.2 mm = 0.2 x 10 -3 m = 2 x 10 -4 m
Kauoha (n) = 1
Makemake ʻia: Ka mamao ma waena o nā ʻāpana ʻelua (d)
Lōlā:
ʻO ke kaulike o ke komo ʻana kūkulu:
d = n λ / sin θ
hewa θ ≈ tan θ = P / L = (2 x 10 -4 ) / 1 = 2 x 10 -4 m
Ka mamao ma waena o nā ʻāpana ʻelua:
d = n λ / hewa θ = (1)(6 x 10 -7 ) / (2 x 10 -4 )
d = (6 x 10 -7 ) / (2 x 10 -4 ) = (3 x 10 -3 )
d = 0.003 m
d = 3 mm
10 mau pilikia e pili ana i ka hoʻokolohua pālua ʻoki a Young me kā lākou mau hoʻonā:
1. Pilikia: Ma kahi hoʻokolohua ʻāpana pālua, nalowale ke ʻano hoʻopilikia ke uhi ʻia kekahi o nā ʻāpana. No ke aha mai?
Hoʻonā: Ke uhi ʻia kekahi ʻāpana, hiki i ke kukui ke hele ma o hoʻokahi ʻāpana wale nō, ʻo ia hoʻi, ʻaʻohe mea e hoʻopilikia ʻia mai ʻelua kumu. ʻO ia ke kumu e ʻike ai mākou i kahi ʻano diffraction ʻāpana hoʻokahi ma kahi o ke ʻano hoʻopilikia ʻāpana pālua.
2. Pilikia: Hoʻololi ke ʻano hoʻopilikia ke kau ʻia kahi papa aniani i mua o kekahi o nā ʻoki. No ke aha mai?
Hoʻonā: Hoʻokomo ka papa aniani i kahi loli pae i loko o ka nalu māmā e hele ana ma o ia mea. Hoʻokumu kēia loli pae i kahi ʻokoʻa ala pili ma waena o nā nalu māmā e hele mai ana mai nā ʻāpana ʻelua, a pēlā e hoʻololi ai i ke ʻano hoʻopilikia.
3. Pilikia: Ke emi nei ka mamao ma waena o nā palena hoʻopilikia i ka hoʻonui ʻia ʻana o ka nalu o ke kukui i hoʻohana ʻia. E wehewehe.
Hoʻonā: Hāʻawi ʻia ka mamao o ka palena d L , � L mamao mai nā ʻoki a i ka pale, a ka mamao ma waena o nā ʻoki. I ka piʻi ʻana o , piʻi pū ʻo Δ�
4. Pilikia: Ke pani ʻia ke kukui ʻulaʻula monochromatic e ke kukui polū monochromatic, e emi ana ka mamao o nā fringe. No ke aha mai?
Hoʻonā: ʻOi aku ka pōkole o ka nalu o ke kukui polū ma mua o ke kukui ʻulaʻula. Ma muli o ka pili pono ʻana o ka fringe spacing Δθ (nalu), ʻo ka pōkole o e hopena i kahi Δθ .
5. Pilikia: ʻAʻole ʻike ʻia ke ʻano hoʻopilikia ke nui loa ka mamao ma waena o nā ʻoki ʻelua. No ke aha mai?
Hoʻonā: No nā ʻano hoʻopilikia i ʻike ʻia, pono ke ʻokoʻa o ke ala ma ke ʻano o ka nalu o ke kukui. Inā mamao loa nā ʻoki, ʻo ke kihi e hana ʻia ai ka hoʻopilikia kūkulu a luku paha he liʻiliʻi loa ia e hoʻokaʻawale ma waena o nā palena.
6. Pilikia: Nalowale ke ʻano hoʻopilikia ke ākea loa a ʻaʻole kūlike ke kumu kukui. No ke aha?
Hoʻonā: I mea e hiki ai ke komo ʻana, pono e kūlike nā nalu māmā, ʻo ia hoʻi ke mālama nei lākou i kahi pilina pae like. Hoʻopuka nā kumu ākea a kūlike ʻole paha i nā nalu māmā me nā pilina pae kaulele, e hoʻopau ana i ke ʻano komo maopopo.
7. Pilikia: Hoʻololi ke ʻano hoʻopilikia ke hoʻokomo ʻia ka mīkini i loko o ka wai. E wehewehe.
Hoʻonā: ka hoʻoluʻu ʻana i ka mīkini i loko o ka wai e hoʻololi i ka wikiwiki o ke kukui. Ua emi ka nalu o ke kukui i loko o ka wai i hoʻohālikelike ʻia me ka ea. Ma muli o ka pili pono ʻana o ka fringe spacing Δ� i , ua neʻe ke ʻano hoʻopilikia.
8. Pilikia: Nānā kekahi haumāna i kahi ʻano hoʻopilikia palalulu. He aha paha ke kumu?
Hoʻonā: Hiki ke loaʻa ka blurring ma muli o kekahi mau kumu: ʻaʻole paha e like maoli nā ʻoki, ʻaʻole paha e kū pono ana ka pale i ke ala o ke kukui, a ʻaʻole paha e kūlike pono ke kumu kukui me ka monochrome a i ʻole ke kūlike.
9. Pilikia: ʻAʻole like ka mamao o nā lihi. No ke aha mai?
Hoʻonā: Hiki paha kēia ma muli o nā ʻano like ʻole o ka laulā o ka ʻoki a i ʻole kahi mamao ʻole ma waena o nā ʻoki. Hiki i nā hemahema i ka hoʻonohonoho hoʻokolohua ke alakaʻi i nā lihi ʻokoʻa.
10. Pilikia: ʻAʻole ʻike iki ʻia ke ʻano hoʻopilikia ke hoʻohana ʻia ke kukui keʻokeʻo, akā ʻike ʻia kahi lihi mālamalama waena. E wehewehe.
Hoʻonā: Ua haku ʻia ke kukui keʻokeʻo me nā kala he nui (nā nalu) o ke kukui. E hoʻopilikia kēlā me kēia kala ma nā wahi like ʻole ma muli o ko lākou mau nalu like ʻole. ʻO ka uhi ʻana o kēia mau ʻano e holoi i ke ʻano hoʻopilikia like ʻole, e waiho ana i kahi lihi keʻokeʻo waena kahi e hoʻopilikia ai nā kala āpau.
Nānā: Ua hōʻike ʻia nā pilikia a me nā hoʻonā i luna ma ke ʻano maʻalahi no ka maʻalahi o ka hoʻomaopopo ʻana. I nā hoʻokolohua maoli, hiki i nā kumu ke komo i nā nānā ʻana.
