ការបំបែកដោយរន្ធតែមួយ - បញ្ហានិងដំណោះស្រាយ

ការបំបែកដោយរន្ធតែមួយ - បញ្ហានិងដំណោះស្រាយ

១. បំភ្លឺជាមួយ រលក នៃ 500 nm ឆ្លងកាត់រន្ធមួយដែលមានទទឹង 0.2 mm។ ភាពខុសគ្នា លំនាំនៅលើអេក្រង់ចម្ងាយ 60 សង់ទីម៉ែត្រ។ កំណត់ ចម្ងាយ រវាងអតិបរមាកណ្តាល និងអប្បបរមាទីពីរ។

ការឌីផ្រាក់ស្យុងដោយរន្ធតែមួយ - បញ្ហា និងដំណោះស្រាយ 1

ស្គាល់៖

λ = 500 nm = 500 x 10-9 m = 5x10-7 m

ឃ = ០,២ ម.ម = ០,២ x ១០-3 m = 2x10-4 m

លីត្រ = 60 សង់ទីម៉ែត្រ = 0.6 ម៉ែត្រ

n = 2

ចង់ : និង?

ដំណោះស្រាយ៖

ទទឹងនៃស្នាមប្រេះគឺតិចតួចបំផុតបើប្រៀបធៀបទៅនឹងចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះ និងសំណាញ់ ដូច្នេះមុំគឺតិចតួចបំផុត (ទទឹងនៃស្នាមប្រេះនៅក្នុងរូបភាពខាងលើត្រូវបានពង្រីក)។ មុំគឺតូចណាស់ ដែល sin θ ≈ tan θ។

sin θ ≈ tan θ = y / l = y / 0.6

សមីការនៃ dការប្រភាគដោយរន្ធតែមួយ (នាទីima):

ឃ ស៊ីន θ = n λ

(៤.០ x ១០-4)(y/0,6) = (2)(5 x 10-7)

(៤.០ x ១០-4) y = (0.6)(10 x 10-7)

(៤.០ x ១០-4) y = 6 x 10-7

y = (៦ x ១០-7) / (២ x ១០-4)

y = 3 x 10-3

y = ៤៤ ម៉ែត្រ

y = ៤៤ ម៉ែត្រm

2. ពន្លឺពណ៌តែមួយដែលមានរលកប្រវែង 5000 Å (1 Å = 10-10 ម) ឆ្លងកាត់ស្នាមប្រេះតែមួយ បង្កើតលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងអតិបរមាដំបូងដូចបង្ហាញក្នុងរូប។ កំណត់ទទឹងនៃស្នាមប្រេះ។

សូម​មើល​ផង​ដែរ  ច្បាប់របស់ហ៊ូក និងភាពបត់បែន - បញ្ហា និងដំណោះស្រាយ

ការឌីផ្រាក់ស្យុងដោយរន្ធតែមួយ - បញ្ហា និងដំណោះស្រាយ 2

ស្គាល់៖

λ = ៥០០០ អោន = ៥០០០ x ១០-10 m = 5x10-7 m

បាប ៣៥o = 0,5

n = 1

ចង់បាន៖ ទទឹងនៃស្នាមប្រេះ (ឃ)?

ដំណោះស្រាយ៖

ឃ ស៊ីន θ = n λ

ឃ (០.៥) = (១)(៥ x ១០-7)

ឃ = (៦ x ១០-7) / (០.១២)

ឃ = 10 x 10-7 m

ឃ = 1 x 10-6 m

ឃ = 1 x 10-3 mm

d = 0.001 ម

ឌីផ្រាក់ស្យុងសំដៅទៅលើបាតុភូតដែលរលករាលដាលចេញនៅពេលដែលពួកវាជួបប្រទះនឹងឧបសគ្គ ឬឆ្លងកាត់រន្ធមួយ។ នៅពេលដែលពន្លឺពណ៌តែមួយ (ពន្លឺនៃរលកតែមួយ) ឆ្លងកាត់រន្ធតែមួយ វាមិនត្រឹមតែធ្វើដំណើរជាបន្ទាត់ត្រង់ប៉ុណ្ណោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ វារាលដាលចេញ ហើយបង្កើតលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងនៅលើអេក្រង់ដែលដាក់នៅពីក្រោយរន្ធនោះ។

ចំពោះ​ស្នាម​រន្ធ​តែមួយ លក្ខណៈ​ពិសេស​ចម្បង​នៃ​លំនាំ​ឌីផ្រាក់ស្យុង​គឺ​ជា​ពន្លឺ​អតិបរមា​កណ្តាល ដែល​អម​ដោយ​គែម​ងងឹត និង​ភ្លឺ​ឆ្លាស់គ្នា​ជា​បន្តបន្ទាប់​នៅ​សងខាង (អប្បបរមា និង​អតិបរមា)។ នេះ​ជា​របៀប​យល់ និង​ពិពណ៌នា​អំពី​លំនាំ​ឌីផ្រាក់ស្យុង​ពី​ស្នាម​រន្ធ​តែមួយ៖

  1. អតិបរមាកណ្តាលគែមភ្លឺកណ្តាលគឺខ្លាំង និងធំទូលាយបំផុត។ អាំងតង់ស៊ីតេថយចុះនៅពេលដែលវារើចេញពីអតិបរមាកណ្តាល។
  2. មីនីម៉ាគែមងងឹត ឬ មីនីម៉ា កើតឡើងនៅមុំៗ បែបនោះ៖ ស៊ីន⁡(�)=�� ដែលជាកន្លែង:
  • គឺជាទទឹងនៃស្នាមប្រេះ។
  • គឺជារលកពន្លឺនៃពន្លឺ។
  • គឺជាចំនួនគត់ ដោយមិនរាប់បញ្ចូលសូន្យ (ឧ. ±1, ±2, ±3, …)។
  1. Maximaនៅចន្លោះពន្លឺអប្បបរមាទាំងនេះ មានពន្លឺអតិបរមាបន្ទាប់បន្សំ ប៉ុន្តែវាមិនសូវភ្លឺជាងពន្លឺអតិបរមាកណ្តាល និងមានអាំងតង់ស៊ីតេថយចុះនៅឆ្ងាយពីចំណុចកណ្តាល។
  2. ស្នាមរន្ធធំទល់នឹងស្នាមរន្ធតូចចង្អៀតទទឹង​នៃ​អតិបរមា​កណ្តាល​គឺ​សមាមាត្រ​បញ្ច្រាស់​ទៅនឹង​ទទឹង​រន្ធ។ ពោលគឺ​រន្ធ​តូចចង្អៀត​នឹង​បង្កើត​អតិបរមា​កណ្តាល​ធំជាង និង​ច្រាសមកវិញ។
  3. រលកវែងជាង ទល់នឹង រលកវែងជាង រលកខ្លីជាងទីតាំងមុំនៃមីនីម៉ា និងអតិបរមាម៉ា អាស្រ័យលើរលកពន្លឺ។ រលកពន្លឺវែងជាងនឹងបង្កើតលំនាំរាលដាលច្រើនជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងរលកពន្លឺខ្លីជាង។
  4. ការប្រៀបធៀបជាមួយ Double Slitលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងរន្ធតែមួយគឺខុសពីលំនាំជ្រៀតជ្រែករន្ធពីរ ទោះបីជាវាជាបាតុភូតដែលទាក់ទងគ្នាក៏ដោយ។ ប្រសិនបើអ្នកមានរន្ធពីរ អ្នកនឹងឃើញលំនាំជ្រៀតជ្រែកនៃគែមភ្លឺ និងងងឹតច្រើន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើរន្ធទាំងនោះធំទូលាយល្មម រន្ធនីមួយៗក៏នឹងបង្កើតលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងរបស់វាផងដែរ ដែលនាំឱ្យមានឥទ្ធិពល "ស្រោមសំបុត្រ" ដែលអាំងតង់ស៊ីតេនៃគែមជ្រៀតជ្រែកផ្លាស់ប្តូរដោយសារតែឌីផ្រាក់ស្យុងរន្ធតែមួយ។
សូម​មើល​ផង​ដែរ  សម្ពាធនៃសារធាតុរឹង - បញ្ហា និងដំណោះស្រាយ

ការយល់ដឹងខាងគណិតវិទ្យាអំពីឌីផ្រាក់ស្យុងរន្ធតែមួយប្រើគោលការណ៍ហ៊ុយហ្គិន ដែលចែងថាចំណុចនីមួយៗនៅលើផ្ទៃរលកអាចត្រូវបានគិតថាជាប្រភពនៃរលកស្វ៊ែរបន្ទាប់បន្សំដែលរាលដាលចេញទៅក្នុងទិសដៅទៅមុខ។ តាមរយៈការរួមបញ្ចូលឥទ្ធិពលនៃរលកទាំងអស់នេះ មនុស្សម្នាក់អាចទាញយកលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុង។

នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង និងមន្ទីរពិសោធន៍ ការសង្កេតមើលលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងរន្ធតែមួយអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់រលកពន្លឺ ឬទំហំនៃរន្ធនោះ ដោយផ្តល់ឱ្យប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀត។