Ke komo ʻana o ka slit pālua - nā pilikia a me nā hoʻonā
1. Hele ke kukui melemele ma o ʻelua mau ʻāpana a ʻike ʻia kahi ʻano hoʻopilikia ma kahi pale.
(1) Tʻālohilohi ʻoihana e hoʻonui ʻia ka laulā inā e pani ʻia ke kukui melemele i ka uliuli
(2) Tʻālohilohi ʻoihana e hoʻonui ʻia ka laulā inā ua hoʻemi ʻia ka mamao ma waena o nā ʻoki
(3) Te emi ana ka ikaika o ke kukui inā mamao loa ia mai ke kenetapalena ral
(4) Tka ikaika o ke kukui he mau inā mamao loa ia mai ke kenetapalena ral
ʻO wai ka ʻōlelo kūpono?
pāʻoihana
ʻOi aku ka liʻiliʻi o ka mamao ma waena o nā ʻoki ma mua o ka mamao ma waena o ka ʻoki a me ka pale no laila ua liʻiliʻi loa kēlā kihi. A laila,
ʻO ke kaulike o ka hoʻopilikia pālua-ʻāpana (hoʻopilikia kūkulu)
d = ka mamao ma waena o nā ʻoki, y =Ka mamao ma waena o ka laina ʻālohilohi a me ka lihi waena, l = ka mamao ma waena o ka pale a me ka ʻoki, n = kauohar, λ = ke kōā
(1) Tʻālohilohi ʻoihana e hoʻonui ʻia ka laulā inā e pani ʻia ke kukui melemele i ka uliuli
Ma muli o ke kaulike ma luna, ua like ka nui o nā laina ʻālohilohi (n) me ka nalu (λ). Inā emi ka nalu, e piʻi aʻe ka helu o nā laina ʻālohilohi (n). ʻOi aku ka nui o ka nalu o ke kukui melemele (alapine liʻiliʻi) ma mua o ke kukui polū. Inā hoʻololi ʻia ke kukui melemele i polū, e emi ana ka nalu, no laila e piʻi aʻe ana ka helu o nā laina ʻālohilohi (n).
Pololei kēia ʻōlelo.
(2) E hoʻonui ʻia ka laulā o nā kaʻe ʻālohilohi inā e hoʻemi ʻia ka mamao ma waena o nā ʻoki.
Ma muli o ke ʻano hana i luna, ua kūlike pololei ka mamao ma waena o nā ʻoki (d) me ka helu o nā laina ʻālohilohi (n). Inā hoʻemi ʻia ka mamao ma waena o nā ʻoki, e emi ana ka helu o nā laina ʻālohilohi (n).
ʻAʻole pololei kēia ʻōlelo.
(3) Te emi ana ka ikaika o ke kukui inā mamao loa ia mai ke kenetapalena ral
Pili ka ikaika i ka pae mālamalama. He kūlike ʻole ka ikaika i ka mamao inā ʻoi aku ka mamao, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka ikaika (ua emi ka mālamalama).
Pololei kēia ʻōlelo.
(4) Tka ikaika o ke kukui he mau inā mamao loa ia mai ke kenetapalena ral
ʻAʻole pololei kēia ʻōlelo.
2. Hāʻule kahi kukui ma luna o ʻelua mau ʻāpana he 2-mm ke kaʻawale a hoʻopuka ma luna o kahi pale he 1 m ka mamao mai ka laina ʻālohilohi ʻehā o ke kauoha he 1-mm mai ke kikowaena o ke ʻano. He aha ka nalu o ke kukui i hoʻohana ʻia?
ʻIke ʻia:
Ka mamao ma waena o nā ʻoki (d) = 2 mm = 2 x 10-3 m
ʻO Order (n) = 4
Ka mamao ma waena o ka pale a me ka ʻoki (l) = 1 mika
Ka mamao ma waena ka laina ʻālohilohi o ke kauoha ʻehā a me ke kikowaena o ke ʻano (y) = 1 mm = 1 x 10-3 m = 10-3 m
Makemake ʻia: Wka lōʻihi o ke alaloa (λ)
Lōlā:
ʻO ke kaulike o ke komo ʻana o ka lua pālua:
hewa d θ = n λ
ʻO ka nalu o ke kukui (λ):
3. ʻElua mau ʻoki 3-mm ke kaʻawale, 1 mika mai ka pale. Inā hana ʻia ka laina ʻālohilohi o ke ono o ke kauoha 1-mm mai ke kikowaena o ke kumu hoʻohālike, he aha ka nalu o ke kukui i hoʻohana ʻia?
ʻIke ʻia:
Ka mamao ma waena o nā ʻoki (d) = 3 mm = 3 x 10-3 m
ʻO Order (n) = 6
Ka mamao ma waena o ka pale a me ka ʻoki (l) = 1 mika
Ka mamao ma waena ka laina ʻālohilohi o ke ono o ke kauoha a me ke kikowaena o ke ʻano hoʻohālike (y) = 1 mm = 1 x 10-3 m = 10-3 mika
Makemake ʻia: ʻO ka nalu o ke kukui (λ)
Lōlā:
ʻO ka nalu o ke kukui (λ)
1. Nīnau: He aha ke kumumanaʻo nui ma hope o ke komo ʻana o ka ʻāpana pālua?
pane mai: Hoʻomaka ka hoʻopilikia ʻana o nā ʻāpana pālua mai ka superposition o nā nalu e puka mai ana mai nā ʻāpana ʻelua i hoʻokaʻawale kokoke ʻia, e alakaʻi ana i nā ʻāpana o ka hoʻopilikia kūkulu a me ka hoʻopilikia luku.
2. Nīnau: Pehea e hana ʻia ai nā palena ʻālohilohi a me nā palena ʻeleʻele ma ka pale?
pane mai: Loaʻa nā kaʻe ʻālohilohi (maxima) mai ka hoʻopilikia kūkulu ʻana ke uhi nā kihi nalu, ʻoiai ʻo nā kaʻe ʻeleʻele (minima) ka hopena mai ka hoʻopilikia luku i ka wā e uhi ai kahi kihi mai kekahi ʻāpana me kahi ʻauwaha mai kekahi.
3. Nīnau: No ke aha i hoʻohana pinepine ʻia ai ke kukui monochromatic i ka hoʻokolohua pālua-ʻoki?
pane mai: Hoʻomaopopo ke kukui monochromatic i kahi nalu lōʻihi kūlike, e hana ana i kahi ʻano hoʻopilikia maopopo a paʻa hoʻi.
4. Nīnau: Pehea ka hopena o ka hoʻololi ʻana i ka nalu o ka mālamalama i ke ʻano hoʻopilikia?
pane mai: ʻO ka hoʻonui ʻana i ka nalu e hoʻonui ai i ka fringe spacing, ʻoiai ʻo ka hoʻēmi ʻana i ka nalu e hoʻemi ana ia.
5. Nīnau: Pehea ka hopena o ka mamao ma waena o nā ʻāpana ʻelua i ke ʻano hoʻopilikia?
pane mai: ʻO ka nui o ka mamao ma waena o nā ʻoki, ʻo ka pili loa aku o nā lihi hoʻopilikia ma ka pale.
6. Nīnau: Hiki ke ʻike ʻia ka hoʻopilikia ʻana o ka ʻāpana pālua me nā ʻāpana e like me nā electrons?
pane mai: ʻAe, hōʻike nā ʻāpana e like me nā electrons i ka duality nalu-ʻāpana, e hōʻike ana i nā ʻano hoʻopilikia e like me ka mālamalama i ka wā e hele ai ma waena o nā ʻāpana pālua.
7. Nīnau: He aha ka ʻokoʻa o ke ala ma waena o nā nalu e hōʻea ana i kahi lihi ʻōlinolino?
pane mai: ʻO ka ʻokoʻa o ke ala ma kahi lihi ʻālohilohi he hoʻonui hoʻohui ia o ka nalu, e like me 0, λ, 2λ, a pēlā aku.
8. Nīnau: Pehea ka hopena o ka mamao ma waena o nā ʻoki pālua a me ka pale i ke ʻano hoʻopilikia?
pane mai: I ka piʻi ʻana o ka mamao ma waena o nā ʻoki a me ka pale, e ʻoi aku ka nui o ka mamao ma waena o nā lihi.
9. Nīnau: He aha ka mea a ka palena kiʻekiʻe waena e hōʻike nei i loko o ke ʻano hoʻopilikia?
pane mai: ʻO ke kikowaena kiʻekiʻe loa ka wahi ʻālohilohi loa e kū pono ana i nā ʻāpana pālua, kahi e hele ai nā nalu mai nā ʻāpana ʻelua i ka mamao like i ka pale, e hopena ana i ka hoʻopilikia kūkulu.
10. Nīnau: Hiki ke ʻike ʻia ke ʻano hoʻopilikia me ka maka ʻōlohelohe?
pane mai: ʻO ka maʻamau, ua kokoke loa nā palena hoʻopilikia e ʻike ʻia me ka maka ʻōlohelohe, no laila hoʻohana ʻia kahi pale nānā a i ʻole ka mea ʻike.
12. Nīnau: He aha ka mea e hana ʻia i ke ʻano hoʻopilikia ke pani ʻia ke kumu o ke kukui me kahi kumu kukui keʻokeʻo?
pane mai: Hoʻopuka ke kukui keʻokeʻo i kahi lihi keʻokeʻo waena i hoʻopuni ʻia e nā lihi kala no ka mea ke hoʻopilikia nei nā nalu like ʻole ma nā wahi like ʻole iki.
13. Nīnau: Pehea e pili ai ke kūlike ʻana me ka hoʻopilikia ʻana o ka lua-ʻāpana?
pane mai: No kahi ʻano hoʻopilikia maopopo, pono e kūlike nā kumu kukui mai nā ʻāpana ʻelua, ʻo ia hoʻi ke mālama nei lākou i kahi pilina pae mau.
14. Nīnau: No ke aha he mea nui nā hoʻokolohua photon hoʻokahi i ka hoʻomaopopo ʻana i ka hoʻopilikia ʻana o ka lua-slit?
pane mai: Hōʻike nā hoʻokolohua photon hoʻokahi e hiki i nā photon pākahi ke hoʻopilikia iā lākou iho, e kākoʻo hou ana i ka manaʻo duality wave-particle.
15. Nīnau: Pehea e hoʻohuli ai ka laulā o kēlā me kēia ʻāpana i ke ʻano hoʻopilikia?
pane mai: ʻO kahi ʻoki ākea e hoʻoulu ai i nā ʻano diffraction ākea, kahi e hoʻopili ai a hoʻololi i ka ʻike a me ka ʻoi o ke ʻano hoʻopilikia.
16. Nīnau: He aha ke kuleana o ke kumumanaʻo o ka superposition i ka hoʻopilikia ʻana?
pane mai: ʻŌlelo ke kumumanaʻo o ka superposition ʻo ka neʻe ʻana o nā nalu e uhi ana ka huina o kā lākou neʻe ʻana pākahi. Ke alakaʻi nei kēia i ka hoʻopilikia kūkulu a me ka luku i nā hoʻokolohua pālua.
17. Nīnau: Hiki i ka hoʻopilikia pālua ke hana me nā ʻano nalu ʻē aʻe ma waho aʻe o ka mālamalama?
pane mai: ʻAe, ʻo ka hoʻopilikia ʻana he hanana nalu koʻikoʻi ia a hiki ke ʻike ʻia me nā nalu kani, nā nalu wai, a me nā nalu mea e like me nā electrons.
18. Nīnau: He aha ka mea e hana ʻia i ke ʻano hoʻopilikia ke uhi ʻia kekahi o nā ʻoki?
pane mai: ʻO ka uhi ʻana i hoʻokahi ʻāpana e hoʻopau i ke ʻano hoʻopilikia, a ʻo kahi ʻano diffraction wale nō e ʻike ʻia mai ka ʻāpana hāmama hoʻokahi.
19. Nīnau: Pehea e pili ai ka hoʻokolohua pālua-ʻāpana i ka manaʻo duality nalu-ʻāpana?
pane mai: Hōʻike ka hoʻokolohua pālua-ʻāpana e hiki i nā ʻāpana e like me nā electrons ke hōʻike i ke ʻano nalu-like (interference) a me ke ʻano ʻāpana-like (hiki ke ʻike ʻia ma ke ʻano he mau ʻāpana pākahi), e hōʻike ana i ka duality nalu-ʻāpana.
20. Nīnau: He aha ka mea e hana ʻia i ke ʻano hoʻopilikia ke ʻike ʻia nā ʻāpana ma o ka ʻāpana a lākou e hele ai?
pane mai: ʻO ka hana o ka nānā ʻana e hiolo i ka hana nalu, a nalowale ke ʻano hoʻopilikia, e hōʻike ana i ke kumumanaʻo o ka mechanics quantum e hoʻopilikia ka mea nānā i ka mea i nānā ʻia.
ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i ke komo ʻana o ka lua-slit he mea nui ia i nā optics nalu maʻamau a me nā mechanics quantum, e hōʻike ana i ke ʻano paʻakikī o ka mālamalama a me ka mea.
