សំណួរគំរូលើការពិភាក្សាអំពីពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ

សំណួរគំរូលើការពិភាក្សាអំពីពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ

Pendahuluan

ពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ គឺជាផ្នែកមួយនៃវិសាលគមអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចដែលអាចមើលឃើញដោយភ្នែកមនុស្ស។ ជួររលកពន្លឺដែលអាចមើលឃើញគឺប្រហែល 380 ទៅ 740 ណាណូម៉ែត្រ។ ពន្លឺនេះមានពណ៌ផ្សេងៗគ្នាដែលអាចបំបែកបានតាមរយៈការចំណាំងបែរ ឬឌីផ្រាក់ស្យុង។ បាតុភូតនេះត្រូវបានសិក្សាជាញឹកញាប់នៅក្នុងរូបវិទ្យា ជាពិសេសនៅក្នុងជំពូកស្តីពីអុបទិក។

ពន្លឺគឺជាទម្រង់មួយនៃថាមពលដែលចាំបាច់សម្រាប់ជីវិតប្រចាំថ្ងៃ និងជាប្រធានបទសំខាន់នៅក្នុងបញ្ហារូបវិទ្យាផ្សេងៗ។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍នៃបញ្ហាមួយចំនួន និងរបៀបដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនោះទាក់ទងនឹងពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។

សំណួរគំរូ និងការពិភាក្សា

សំណួរទី 1: វិសាលគមពន្លឺពណ៌ស

ព្រីសកញ្ចក់មួយត្រូវបានប្រើដើម្បីបំបែកធ្នឹមពន្លឺពណ៌សទៅជាពណ៌សមាសធាតុរបស់វា។ រាយបញ្ជីវិសាលគមពណ៌ដែលជាលទ្ធផលនៃការចំណាំងបែរនៃពន្លឺពណ៌សតាមរយៈព្រីស ពីរលកពន្លឺខ្លីបំផុតទៅរលកពន្លឺវែងបំផុត។

ប៉េបាហាសាន៖

ពន្លឺពណ៌សត្រូវបានផ្សំឡើងដោយពណ៌ផ្សេងៗគ្នាដែលមានរលកពន្លឺខុសៗគ្នា។ នៅពេលដែលពន្លឺពណ៌សត្រូវបានឆ្លងកាត់ព្រីស សមាសធាតុពណ៌នីមួយៗត្រូវបានពត់នៅមុំផ្សេងៗគ្នាអាស្រ័យលើរលកពន្លឺរបស់វា។ លំដាប់ពណ៌ពីរលកពន្លឺខ្លីបំផុតទៅរលកពន្លឺវែងបំផុតគឺ៖

១. ពណ៌ស្វាយ
២. ខៀវ
៣. បៃតង
៤. លឿង
៥. ពណ៌ទឹកក្រូច
៦. ក្រហម

ពណ៌ស្វាយមានរលកពន្លឺខ្លីបំផុត (~380 nm) ហើយត្រូវបានបង្វែរចេញច្រើនជាងគេ ខណៈដែលពណ៌ក្រហមមានរលកពន្លឺវែងបំផុត (~700 nm) ហើយត្រូវបានបង្វែរចេញតិចបំផុត។

សំណួរទី 2: សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ

ពន្លឺពណ៌តែមួយដែលមានរលកពន្លឺ 600 nm ស្ថិតនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកទឹកដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ ∞(n\)។ ពន្លឺចូលទៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកទីពីរ គឺកញ្ចក់ដែលមានសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរ 1,5។ គណនាមុំចំណាំងបែរប្រសិនបើមុំប៉ះក្នុងទឹកគឺ 30 ដឺក្រេ។ សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃទឹកគឺ 1,33។

ប៉េបាហាសាន៖

សូមប្រើច្បាប់របស់ Snell ដែលចែងថា៖
\[ n_1 \sin \theta_1 = n_2 \sin \theta_2 \]

បានផ្តល់ឱ្យ៖
– សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃទឹក, \( n_1 = 1,33 \)
– សន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃកញ្ចក់, \( n_2 = 1,5 \)
- មុំនៃចំណុចចូលក្នុងទឹក, \( \theta_1 = 30^\circ \)

ដូច្នេះ៖
\[ 1,33 \sin 30^\circ = 1,5 \sin \theta_2 \]

ដោយសារ \(\sin 30^\circ = 0,5\) ជំនួសវាទៅក្នុងសមីការ៖
\[ ១.៣៣ គុណ ០.៥ = ១.៥ \sin \theta_២ \]
\[ ០.៦៦៥ = ១.៥ \sin \theta_២ \]
\[ \sin \theta_2 = \frac{0,665}{1,5} \]
\[ \sin \theta_2 = 0,4433 \]

រកមុំចំណាំងបែរ \(\theta_2\):
\[ \theta_2 = \sin^{-1}(0,4433) \ប្រហែល 26,4^\circ \]

ដូច្នេះមុំចំណាំងបែរនៅក្នុងកញ្ចក់ \(\theta_2\) គឺប្រហែល 26,4 ដឺក្រេ។

សំណួរទី 3: ការជ្រៀតជ្រែកពន្លឺ

ស្នាមរន្ធតូចចង្អៀតស្របគ្នាពីរ ដែលបំបែកដោយចម្ងាយ \(d = 0,1\) ម.ម ត្រូវបានបំភ្លឺដោយធ្នឹមពន្លឺពណ៌តែមួយ ដែលមានរលកពន្លឺ \(\lambda = 500\) nm។ ធ្នឹមពន្លឺបង្កើតលំនាំជ្រៀតជ្រែកនៅលើអេក្រង់ចម្ងាយ 2 ម៉ែត្រពីស្នាមរន្ធទាំងនោះ។ គណនាចម្ងាយរវាងក្រុមភ្លឺពីរជាប់គ្នានៅលើអេក្រង់។

ប៉េបាហាសាន៖

ប្រើសមីការសម្រាប់ចម្ងាយរវាងក្រុមភ្លឺពីរជាប់គ្នាក្នុងលំនាំជ្រៀតជ្រែកពីររន្ធ៖
\[ \Delta y = \frac{\lambda L}{d} \]

បានផ្តល់ឱ្យ៖
- រលកពន្លឺ, (λλαδευτά = 500 គុណនឹង 10^{-9}) ម៉ែត្រ
– ចម្ងាយពីស្នាមប្រេះទៅអេក្រង់, \(L = 2 \) ម៉ែត្រ
– ចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះទាំងពីរ \( d = 0,1 \x10^{-3} \) ម៉ែត្រ

ជំនួសតម្លៃទាំងនេះ៖
\[ \Delta y = \frac{500 \ដង 10^{-9} \text{ m} \ដង 2 \text{ m}}{0,1 \ដង 10^{-3} \text{ m}} \]
\[ \Delta y = \frac{1000 \ដង 10^{-9} \text{ m}}{0,1 \ដង 10^{-3} \text{ m}} \]
\[ \Delta y = \frac{1000 \x10^{-9}}{10^{-4}} \]
\[ \ដេលតា y = 10^{-5 + 4} \]
\[ \ដេលតា y = 10^{-1} \]
\[ \Delta y = 0,01 \text{ m} \]

ដូច្នេះចម្ងាយរវាងក្រុមភ្លឺពីរជាប់គ្នានៅលើអេក្រង់គឺ 0,01 ម៉ែត្រ ឬ 1 សង់ទីម៉ែត្រ។

សំណួរទី 4: ការបំបែកពន្លឺ

ពន្លឺដែលមានរលកពន្លឺ \(\lambda = 600\) nm ឆ្លងកាត់ស្នាមរន្ធតែមួយដែលមានទទឹង \(a = 0,02\) mm។ លំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងលទ្ធផលត្រូវបានចាប់យកនៅលើអេក្រង់ចម្ងាយ 3 ម៉ែត្រពីស្នាមរន្ធ។ គណនាទទឹងនៃក្រុមងងឹតទីមួយពីចំណុចកណ្តាលនៃលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុង។

ប៉េបាហាសាន៖

ប្រើសមីការសម្រាប់ទទឹងនៃក្រុមងងឹតទីមួយ (លំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងរន្ធតែមួយ)៖
\[ y = \frac{m \lambda L}{a} \]

សម្រាប់ក្រុមងងឹតដំបូង \( m = 1 \):
\[ y = \frac{1 \ដង 600 \ដង 10^{-9} \text{ ម} \ដង 3 \text{ ម}}{0,02 \ដង 10^{-3} \text{ ម}} \]

ការជំនួសតម្លៃ៖
\[ y = \frac{600 \ដង 10^{-9} \text{ ម} \ដង 3 \text{ ម}}{0,02 \ដង 10^{-3} \text{ ម}} \]
\[ y = \frac{1800 \ដង 10^{-9} \text{ m}}{0,02 \ដង 10^{-3} \text{ m}} \]
\[ y = \frac{1800}{0,02} \គុណនឹង 10^{-6} \text{ m} \]
\[ y = \frac{1800}{0,02} \គុណនឹង 10^{-6} \text{ m} \]
\[ y = ៩០០០០ \ដង ១០^{-៦} \text{ ម} \]
\[ y = 0,09 \text{ ម} \]

ដូច្នេះទទឹងនៃក្រុមងងឹតដំបូងពីចំណុចកណ្តាលនៃលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងគឺ ០,០៩ ម៉ែត្រ ឬ ៩ សង់ទីម៉ែត្រ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ គឺជាតំបន់នៃវិសាលគមអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដែលអាចសង្កេតឃើញដោយភ្នែកមនុស្ស ហើយវាមានសារៈសំខាន់សម្រាប់បាតុភូតអុបទិក ដូចជាការចំណាំងបែរ ការជ្រៀតជ្រែក និងការឌីផ្រាក់ស្យុង។ ការយល់ដឹងអំពីគោលគំនិតជាមូលដ្ឋាន និងការអាចដោះស្រាយបញ្ហាដែលពាក់ព័ន្ធនឹងបាតុភូតទាំងនេះ គឺមានសារៈសំខាន់សម្រាប់សិស្សានុសិស្ស និងអ្នកស្រាវជ្រាវ។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងបានពិនិត្យឡើងវិញនូវបញ្ហាឧទាហរណ៍ជាច្រើន រួមជាមួយនឹងការពន្យល់ ដើម្បីជួយយើងឱ្យយល់ពីរបៀបដែលពន្លឺដែលអាចមើលឃើញមានអន្តរកម្មជាមួយឧបករណ៍ផ្ទុក និងបង្កើតបាតុភូតអុបទិកផ្សេងៗ។ ដោយមានការយល់ដឹងកាន់តែច្បាស់ យើងអាចស្វែងយល់ពីការអនុវត្តបន្ថែមទៀតនៃពន្លឺដែលអាចមើលឃើញនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា។