Ajụjụ Ihe Nlereanya nke Ebili Mmiri Dị Ọcha: Ịghọta Echiche na Ojiji Ya
Ebili mmiri ọkụ bụ ihe a na-ahụ anya nke na-arụ ọrụ dị mkpa ná ndụ kwa ụbọchị na ojiji sayensị dị iche iche. Site na nkwukọrịta anya ruo na mmepe nke teknụzụ laser, nghọta nke ebili mmiri ọkụ dị oke mkpa. Isiokwu a ga-atụle echiche bụ isi nke ebili mmiri ọkụ ma nye ihe atụ nke nsogbu iji ghọtakwuo isiokwu a.
Echiche bụ isi nke ebili mmiri ìhè
Ebili mmiri ọkụ bụ ụdị ebili mmiri elektrọnik nke nwere ike ịgbasa n'achọghị ihe na-eme ka ọ gbasaa. N'adịghị ka ebili mmiri ụda, nke chọrọ ka ikuku gbasaa, ebili mmiri ọkụ nwere ike ịgafe oghere ikuku. Ọsọ nke ìhè dị na oghere ikuku na-adịgide adịgide, ihe dị ka mita 299.792.458 kwa sekọnd, ma ọ bụ ihe dị ka kilomita 300.000 kwa sekọnd.
Ebili mmiri ọkụ nwere ihe pụrụ iche, gụnyere ntụgharị uche, ntụgharị uche, ntụgharị uche, na nnyonye anya.
1. Ntụgharị uche: Mgbe ìhè rutere n'elu ma tụgharịa azụ.
2. Ntugharị: Mgbanwe n'akụkụ ìhè mgbe ọ gafere ókè nke ụzọ abụọ dị iche iche.
3. Diffraction: Mgbasa nke ebili mmiri mgbe ọ na-agafe oghere dị warara.
4. Ntuchi: Njikọ nke ebili mmiri ọkụ abụọ nke nwere ike imepụta ụkpụrụ bara uru ma ọ bụ nke na-ebibi ihe.
Mkparịta ụka gbasara ebili mmiri ìhè
Iji tinye echiche ndị a n'ọrụ, ka anyị leba anya n'ụfọdụ nsogbu atụ:
Ajụjụ nke 1: Ntụgharị nke Ìhè
Ajụjụ: Ìhè na-akụ enyo dị larịị n'akụkụ nke ogo 30. Gịnị bụ akụkụ nke ntụgharị ìhè ahụ?
Mkparịta ụka: Dabere na iwu ntụgharị uche, akụkụ nke ihe na-eme na akụkụ ntụgharị uche hà nhata. Ya mere, ọ bụrụ na akụkụ nke ihe na-eme bụ ogo 30, mgbe ahụ akụkụ ntụgharị uche bụkwa ogo 30.
Azịza: Nkuku ntụgharị uche = ogo 30.
Ajụjụ nke Abụọ: Ntụgharị nke Ìhè
Ajụjụ: Ìhè na-esi n'ikuku (ntụgharị uche n1 = 1) abanye na mmiri (ntụgharị uche n2 = 1,33) n'akụkụ nke ihe na-eme na ogo 45. Gịnị bụ akụkụ nke ihe na-eme ka ihe dị nro?
Mkparịta ụka: Jiri iwu Snell nke e depụtara n'usoro a:
n1 mmehie(θ1) = n2 mmehie(θ2)
Site na n1 = 1, θ1 = ogo 45, n2 = 1,33. Mgbe ahụ:
mmehie(θ2) = (n1 mmehie(θ1)) / n2
= mmehie (45°) / 1,33
= 0,707/1,33
0,531
Iji chọta θ2, anyị na-eji sine inverse:
θ2 = arcsin(0,531) ≈ ogo 32,1.
Azịza: Nkuku ntụgharị ≈ ogo 32,1.
Ajụjụ nke 3: Ntinye aka dị mfe
Ajụjụ: N'ime nnwale Young nke nwere oghere abụọ, ụzarị abụọ nwere ogologo obosara 600 nm na-emepụta usoro nnyonye anya na ihuenyo. Ọ bụrụ na anya dị n'etiti oghere abụọ ahụ bụ 0,1 mm na anya dị na ihuenyo ahụ bụ mita 2, chọpụta anya dị n'etiti eriri abụọ na-egbuke egbuke dị n'akụkụ.
Mkparịta ụka: A na-enye anya dị n'etiti ụzarị abụọ na-egbuke egbuke (mkpịsị) n'usoro nnyonye anya site na nha nhata:
Δy = (λ L) / d
Ebe λ bụ ogologo ebili mmiri (600 nm = 600 x 10^-9 m), L bụ anya dị na ihuenyo (2 m), na d bụ anya dị n'etiti oghere ndị ahụ (0,1 mm = 0,1 x 10^-3 m).
Δy = (600 x 10^-9 m 2 m) / (0,1 x 10^-3 m)
= (1200 x 10^-9 m) / (0,1 x 10^-3 m)
= 0,012 m
= 12 mm.
Azịza: Anya dị n'etiti eriri abụọ na-egbuke egbuke bụ ≈ 12 mm.
Ajụjụ nke 4: Diffraction nke Ìhè
Ajụjụ: Ìhè nwere ogologo ebili mmiri nke 500 nm na-agafe obere oghere nwere obosara nke 0,02 mm. Chọpụta akụkụ diffraction maka usoro mbụ!
Mkparịta ụka: Maka otu slit, a na-egosipụta akụkụ diffraction maka usoro m site na nha nhata:
mmehie(θ) = m λ
Maka usoro mbụ (m=1), anyị na-eji dochie ya:
0,02 x 10^-3 m mmehie (θ) = 1 500 x 10^-9 m
mmehie (θ) = (500 x 10^-9 m) / (0,02 x 10^-3 m)
= 0,025
θ = arcsin(0,025) ≈ ogo 1,43.
Azịza: Akụkụ nke mbụ nke diffraction ≈ 1,43 degrees.
Mmechi
Ịghọta ụkpụrụ ndị bụ isi nke ebili mmiri ọkụ na itinye ha n'ọrụ na nsogbu nwere ike inyere anyị aka ịghọta ihe a merenụ nke ọma. Ebili mmiri ọkụ abụghị naanị ntọala nke ọtụtụ ihe ndị sitere n'okike kamakwa ntọala maka mmepe nke teknụzụ ọgbara ọhụrụ dịka nkwukọrịta fiber-optic na laser. Site n'ịmụta idozi nsogbu ndị dị ka nke dị n'elu, a na-atụ anya na ndị na-agụ akwụkwọ ga-aghọta nke ọma ma tinye echiche nke ebili mmiri ọkụ n'ọrụ n'ọnọdụ ụwa n'ezie.
Ịghọta ọdịdị ebili mmiri nke ìhè dị mkpa ọ bụghị naanị maka ụmụ akwụkwọ physics kamakwa maka ndị ọkà mmụta sayensị na ndị injinia na-achọ iji ìhè eme ihe na teknụzụ na ụlọ ọrụ mmepụta ihe. Ka anyị na-aghọta ma na-amụta ihe a nke ọma, otú ahụ ka anyị ga-enwe ike ịmepụta ngwọta ọhụrụ nke ga-abara ndụ kwa ụbọchị na ọganihu teknụzụ uru.
