Ihe atụ nke Nsogbu Mgbasa Ọkụ
Mgbasa ìhè bụ ihe na-eme mgbe ebili mmiri ìhè gafere site na oghere dị warara ma ọ bụ gburugburu ihe mgbochi wee gbasaa n'èzí. Ihe a na-egosi na ìhè nwere ihe ndị na-akpali ebili mmiri ma bụrụkwa echiche dị mkpa na fiziki. N'isiokwu a, anyị ga-atụle ihe atụ ndị a na-ahụkarị nke nsogbu mgbasa ìhè, juputara na mkparịta ụka na nkọwa.
Pendahuluan
Ọkà mmụta sayensị Itali bụ́ Francesco Maria Grimaldi kọwara Diffraction na narị afọ nke 17. Diffraction na-eme mgbe ebili mmiri ìhè gbanwere ụzọ ha si agbasa ka ha na-agafe oghere ma ọ bụ ihe mgbochi. Nke a na-ebute ụkpụrụ nnyonye anya nke diffraction. N'ozuzu, diffraction na-apụta ìhè nke ọma mgbe ebili mmiri nke ìhè ahụ yiri nha oghere ma ọ bụ ihe mgbochi ọ na-agafe.
Enwere ike ịkọwa ihe gbasara diffraction site na iji ụdị anụ ahụ abụọ: Ụdị Wave na Ụdị Geometric Optical. Iji gbakọọ ma buo amụma ụdị diffraction ìhè, a na-ejikarị usoro diffraction nke Augustin-Jean Fresnel na Joseph von Fraunhofer mepụtara eme ihe.
Echiche bụ isi nke Diffraction
Tupu anyị ekwu maka nsogbu ihe atụ, ọ dị mkpa ịghọta ụfọdụ echiche bụ isi na mgbasa ọkụ:
1. Nha otu na nke abụọ: Enwere ike ịhụ usoro diffraction kachasị mfe mgbe ìhè gafere n'otu ma ọ bụ nke abụọ. Usoro a na-esi na ya pụta bụ usoro nke eriri ọkụ na nke gbara ọchịchịrị na ihuenyo nlele.
2. Ahịrị Ndọchi: Ahịrị ndị na-egbuke egbuke na nke gbara ọchịchịrị dị na ihuenyo bụ ihe si na nnyonye anya dị n'etiti ebili mmiri ọkụ gbagọrọ agbagọ. A na-akpọ ahịrị ndị na-egbuke egbuke ahịrị ndọchi aka na-ewu ewu, ebe ahịrị ndị gbara ọchịchịrị bụ ihe si na nnyonye anya mbibi pụta.
3. Ogologo Wave: Ogologo Wave nke ìhè ejiri mee ihe na-emetụta nke ukwuu n'ụdị diffraction nke na-esi na ya apụta. Ìhè nwere ogologo Wavelength ga-emepụta usoro diffraction sara mbara.
4. Akụkụ Diffraction: A pụrụ iji ụkpụrụ nke trigonometry na ogologo ebili nke ìhè ejiri chọpụta akụkụ ebe ìhè na-agbasa.
Ihe atụ nke Nsogbu Mgbasa Ọkụ
Ka anyị tụlee ụfọdụ ihe atụ nke nsogbu ndị a na-ahụkarị n'ọmụmụ ihe gbasara mgbasa ìhè.
Ajụjụ Ihe Nlereanya nke 1: Mgbawa Akụkụ Otu
Ajụjụ: Ìhè laser nwere ogologo ebili mmiri nke 600 nm na-agafe otu oghere nwere obosara nke 0,2 mm. Gbakọọ akụkụ diffraction θ maka usoro mbụ (m=1).
Mkparịta ụka: N'ihe gbasara otu slit diffraction, anyị nwere ike iji usoro diffraction ndị a:
\[ a \sin \theta = m\lambda \]
Ebe:
– \(a \) bụ obosara oghere ahụ,
– \( \theta \) bụ akụkụ diffraction,
– \( \lambda \) bụ ogologo ebili mmiri nke ìhè,
– \( m \) bụ usoro nkewa.
E nyere:
– \( \lambda = 600 \) nm = \( 600 \ugboro 10^{-9} \) m,
– \( a = 0.2 \) mm = \( 0.2 \ugboro 10^{-3} \) m,
– \( m = 1 \).
Tinye ụkpụrụ ndị ahụ n'ime nha nhata,
\[ 0.2 \ugboro 10^{-3} \sin \theta = 1 \ugboro 600 \ugboro 10^{-9} \]
Na-edozi nsogbu maka \( \sin \theta \),
\[ \sin \theta = \frac{600 \ugboro 10^{-9}}{0.2 \ugboro 10^{-3}} \]
Ịgbakọ \( \sin \theta \),
\[ \sin \theta = 0.003 \]
Iji ihe mgbako iji nweta akụkụ \( \theta \),
\( \theta \ihe dị ka 0.172 \) ogo.
Ya mere, akụkụ diffraction maka usoro mbụ bụ ihe dịka ogo 0.172.
Ihe atụ Ajụjụ nke 2: Mkpụgharị Mkpụgharị Abụọ
Ajụjụ: Ìhè nwere ogologo ebili mmiri nke 500 nm na-agafe n'ime oghere abụọ nwere anya dị n'etiti oghere ndị ahụ nke 0,1 mm. Gbakọọ ọnọdụ nke ahịrị na-egbuke egbuke nke abụọ dị na ihuenyo ahụ nke dị mita 2 site na oghere ahụ.
Mkparịta ụka: Site na iji usoro nhazi nkewa okpukpu abụọ:
\[d \sin \theta = m\lambda \]
Ebe:
– \(d \) bụ anya dị n'etiti oghere abụọ,
– \( \lambda \) bụ ogologo ebili mmiri nke ìhè,
– \( m \) bụ usoro nkewa.
Iji chọta ọnọdụ dị na ihuenyo (\( y \)) nke \( \theta \), anyị na-eji:
\[y = L \tan \theta \]
Maka obere \( \theta \), \( \tan \theta \approx \sin \theta \), na \( L \) bụ anya nke ihuenyo site na slit ahụ.
E nyere:
– \( \lambda = 500 \ugboro 10^{-9} \) m,
– \( d = 0.1 \ugboro 10^{-3} \) m,
– \( L = 2 \) m,
– \( m = 2 \).
Tinye ụkpụrụ ndị ahụ n'ime nha nhata,
\[ 0.1 \ugboro 10^{-3} \sin \theta = 2 \ugboro 500 \ugboro 10^{-9} \]
Na-edozi nsogbu maka \( \sin \theta \),
\[ \sin \theta = \frac{1000 \ugboro 10^{-9}}{0.1 \ugboro 10^{-3}} \]
Ịgbakọ \( \sin \theta \),
\[ \sin \theta = 0.01 \]
Were \( \sin \theta = \tan \theta \) maka nnukwu anya, wee dochie ya na nha nhata nke ọnọdụ,
\[ y = ugboro abụọ 0.01 = 0.02 \] m ma ọ bụ 20 mm.
Ya mere, ọnọdụ nke ahịrị nke abụọ na-egbuke egbuke na ihuenyo ahụ dị 20 mm site na etiti ihuenyo ahụ.
Penutup
Isi okwu nke mgbasa ozi ìhè bụ nke na-egosi na ìhè na-akpa àgwà dị ka ebili mmiri. Ihe a na-eme na-enye ọrụ dị mkpa n'ọtụtụ ngalaba sayensị dị iche iche, ọkachasị optics na spectroscopy. Ịghọta mgbasa ozi dabere na ọ bụghị naanị na tiori kamakwa site na idozi ọtụtụ nsogbu bara uru nke nwere ike inye aka mee ka nghọta nke njirimara ebili mmiri nke ìhè dịkwuo omimi.
Site na ọganihu na teknụzụ maka ileba anya na ịghọta ihe ndị dị na ìhè, a ka na-eji ihe dị na diffraction eme ihe n'ọtụtụ nchọpụta na ojiji teknụzụ ọhụrụ, site na telescopes ruo na ngwa nha dị elu. Ya mere, ịmụ diffraction abụghị naanị ihe gbasara agụmakwụkwọ kamakwa ọ nwere mmetụta bara uru maka ndụ kwa ụbọchị na mmepe teknụzụ.
