ការជ្រៀតជ្រែកទ្វេ - បញ្ហានិងដំណោះស្រាយ
1. ពន្លឺពណ៌លឿងឆ្លងកាត់រន្ធពីរ ហើយលំនាំជ្រៀតជ្រែកមួយត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅលើអេក្រង់។
(1) គែម ភ្លឺ នឹងកើនឡើងទទឹង ប្រសិនបើពន្លឺពណ៌លឿងត្រូវបានជំនួសដោយពណ៌ខៀវ
(2) គែម ភ្លឺ នឹងកើនឡើងទទឹង ប្រសិនបើ ចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា
(3) អាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺថយចុះ ប្រសិនបើវានៅឆ្ងាយពី គែមកណ្តាល
(4) អាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺ គឺថេរ ប្រសិនបើវានៅឆ្ងាយពី គែមកណ្តាល
តើសេចក្តីថ្លែងការណ៍មួយណាត្រឹមត្រូវ?
ជាដំណោះស្រាយ
ចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះគឺតូចជាងចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះ និងសំណាញ់ ដូច្នេះមុំនោះតូចណាស់។ បន្ទាប់មក
សមីការនៃការជ្រៀតជ្រែកទ្វេ (ការជ្រៀតជ្រែកស្ថាបនា )
d = ចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះ , y = ចម្ងាយរវាងខ្សែភ្លឺ និងគែមកណ្តាល , l = ចម្ងាយរវាងអេក្រង់ និងស្នាមប្រេះ , n = លំដាប់ r , λ = រលកពន្លឺ
(1) គែម ភ្លឺ នឹងកើនឡើងទទឹង ប្រសិនបើពន្លឺពណ៌លឿងត្រូវបានជំនួសដោយ ពណ៌ខៀវ
ដោយផ្អែកលើសមីការខាងលើ ចំនួនបន្ទាត់ភ្លឺ (n) គឺសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងរលកពន្លឺ (λ)។ ប្រសិនបើរលកពន្លឺថយចុះ ចំនួនបន្ទាត់ភ្លឺ (n) នឹងកើនឡើង។ ពន្លឺពណ៌លឿងមានរលកពន្លឺធំជាង (ប្រេកង់តូចជាង) ជាងពន្លឺពណ៌ខៀវ។ ប្រសិនបើពន្លឺពណ៌លឿងត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅជាពណ៌ខៀវ រលកពន្លឺថយចុះ ដូច្នេះចំនួនបន្ទាត់ភ្លឺ (n) នឹងកើនឡើង។
សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះត្រឹមត្រូវ។
(2) គែមភ្លឺនឹងកើនឡើងទទឹង ប្រសិនបើចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា
ដោយផ្អែកលើរូបមន្តខាងលើ ចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះ (d) គឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងចំនួនបន្ទាត់ភ្លឺ (n)។ ប្រសិនបើចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា ចំនួនបន្ទាត់ភ្លឺ (n) នឹងថយចុះ។
សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះមិនត្រឹមត្រូវទេ។
(3) អាំងតង់ស៊ីតេ នៃពន្លឺថយចុះ ប្រសិនបើវានៅឆ្ងាយពី គែមកណ្តាល
អាំងតង់ស៊ីតេទាក់ទងនឹងកម្រិតពន្លឺ។ អាំងតង់ស៊ីតេគឺសមាមាត្របញ្ច្រាសទៅនឹងចម្ងាយ ប្រសិនបើចម្ងាយធំជាង អាំងតង់ស៊ីតេក៏តូចជាង (ឧបករណ៍បន្ថយពន្លឺ)។
សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះត្រឹមត្រូវ។
(4) អាំងតង់ស៊ីតេ នៃពន្លឺ គឺថេរ ប្រសិនបើវានៅឆ្ងាយពី គែមកណ្តាល
សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះមិនត្រឹមត្រូវទេ។
2. ពន្លឺមួយធ្លាក់លើរន្ធពីរដែលមានចម្ងាយ 2 ម.ម ពីគ្នា ហើយបង្កើតជាអេក្រង់មួយដែលមានចម្ងាយ 1 ម.ម ពីខ្សែភ្លឺលំដាប់ទីបួន ចម្ងាយ 1 ម.ម ពីចំណុចកណ្តាលនៃលំនាំ។ តើរលកពន្លឺដែលបានប្រើមានរលកប៉ុន្មាន?
ស្គាល់៖
ចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះ (ឃ) = 2 ម.ម = 2 x 10 -3 ម៉ែត្រ
លំដាប់ r (n) = 4
ចម្ងាយរវាងអេក្រង់ និងចន្លោះប្រហោង (លីត្រ) = 1 ម៉ែត្រ
ចម្ងាយរវាង ខ្សែភ្លឺលំដាប់ទីបួន និងចំណុចកណ្តាលនៃលំនាំ (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 m = 10 -3 m
ចង់បាន៖ រលកប្រវែង ( λ)
ដំណោះស្រាយ៖
សមីការនៃការជ្រៀតជ្រែករន្ធទ្វេ៖
d sin θ = n λ
រលក ពន្លឺ ( λ):
៣. ស្នាមរន្ធពីរដែលមានទំហំ 3 មីលីម៉ែត្រដាច់ពីគ្នា ចម្ងាយ 1 ម៉ែត្រពីអេក្រង់។ ប្រសិនបើបង្កើតខ្សែភ្លឺលំដាប់ទីប្រាំមួយដែលមានចម្ងាយ 1 មីលីម៉ែត្រពីចំណុចកណ្តាលនៃលំនាំ តើរលកពន្លឺដែលប្រើមានប្រវែងប៉ុន្មាន?
ស្គាល់៖
ចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះ (ឃ) = 3 ម.ម = 3 x 10 -3 ម៉ែត្រ
លំដាប់ r (n) = 6
ចម្ងាយរវាងអេក្រង់ និងចន្លោះប្រហោង (លីត្រ) = 1 ម៉ែត្រ
ចម្ងាយរវាង ខ្សែភ្លឺលំដាប់ទីប្រាំមួយ និងចំណុចកណ្តាលនៃលំនាំ (y) = 1 ម.ម = 1 x 10 -3 ម៉ែត្រ = 10 -3 ម៉ែត្រ
ចង់បាន៖ រលកពន្លឺ ( λ)
ដំណោះស្រាយ៖
រលកពន្លឺ ( λ)
១. សំណួរ៖ តើគោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៅពីក្រោយការជ្រៀតជ្រែកទ្វេរដងគឺជាអ្វី?
ចម្លើយ៖ ការជ្រៀតជ្រែកដែលមានរន្ធពីរកើតឡើងពីការជាន់គ្នានៃរលកដែលចេញពីរន្ធពីរដែលមានចន្លោះជិតគ្នា ដែលនាំឱ្យមានតំបន់នៃការជ្រៀតជ្រែកដែលស្ថាបនា និងបំផ្លិចបំផ្លាញ។
2. សំណួរ៖ តើគែមភ្លឺ និងងងឹតបង្កើតឡើងនៅលើអេក្រង់យ៉ាងដូចម្តេច?
ចម្លើយ៖ គែមភ្លឺ (អតិបរមា) កើតឡើងពីការជ្រៀតជ្រែកស្ថាបនា នៅពេលដែលកំពូលរលកត្រួតស៊ីគ្នា ខណៈពេលដែលគែមងងឹត (អប្បបរមា) កើតឡើងពីការជ្រៀតជ្រែកបំផ្លិចបំផ្លាញ នៅពេលដែលកំពូលរលកពីស្នាមប្រេះមួយត្រួតស៊ីគ្នាជាមួយចង្អូរពីស្នាមប្រេះមួយទៀត។
៣. សំណួរ៖ ហេតុអ្វីបានជាពន្លឺពណ៌តែមួយត្រូវបានប្រើជាធម្មតានៅក្នុងការពិសោធន៍រន្ធពីរ?
ចម្លើយ៖ ពន្លឺពណ៌តែមួយធានានូវរលកពន្លឺដែលស៊ីសង្វាក់គ្នា ដោយបង្កើតបានជាលំនាំជ្រៀតជ្រែកដែលច្បាស់លាស់ និងមានស្ថេរភាព។
៤. សំណួរ៖ តើការផ្លាស់ប្តូររលកពន្លឺប៉ះពាល់ដល់លំនាំជ្រៀតជ្រែកយ៉ាងដូចម្តេច?
ចម្លើយ៖ ការបង្កើនរលកពន្លឺធ្វើឱ្យគម្លាតគែមកើនឡើង ចំណែកឯការបន្ថយរលកពន្លឺធ្វើឱ្យវាថយចុះ។
៥. សំណួរ៖ តើគម្លាតរវាងស្នាមប្រេះទាំងពីរមានឥទ្ធិពលយ៉ាងដូចម្តេចទៅលើលំនាំជ្រៀតជ្រែក?
ចម្លើយ៖ ចន្លោះរវាងស្នាមប្រេះកាន់តែធំ គែមជ្រៀតជ្រែកកាន់តែជិតគ្នានៅលើអេក្រង់។
៦. សំណួរ៖ តើការជ្រៀតជ្រែកទ្វេរដងអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជាមួយភាគល្អិតដូចជាអេឡិចត្រុងដែរឬទេ?
ចម្លើយ៖ មែនហើយ ភាគល្អិតដូចជាអេឡិចត្រុងបង្ហាញពីភាពពីរនៃរលក-ភាគល្អិត ដោយបង្ហាញលំនាំជ្រៀតជ្រែកស្រដៀងនឹងពន្លឺនៅពេលឆ្លងកាត់រន្ធពីរ។
៧. សំណួរ៖ តើអ្វីទៅជាភាពខុសគ្នានៃគន្លងរវាងរលកដែលមកដល់គែមភ្លឺ?
ចម្លើយ៖ ភាពខុសគ្នានៃគន្លងនៅគែមភ្លឺគឺជាពហុគុណអាំងតេក្រាលនៃរលកពន្លឺ ដូចជា 0, λ, 2λ ជាដើម។
៨. សំណួរ៖ តើចម្ងាយរវាងរន្ធពីរ និងអេក្រង់មានឥទ្ធិពលយ៉ាងដូចម្តេចទៅលើលំនាំជ្រៀតជ្រែក?
ចម្លើយ៖ នៅពេលដែលចម្ងាយរវាងស្នាមប្រេះ និងសំណាញ់កើនឡើង គម្លាតរវាងគែមក៏កាន់តែធំ។
៩. សំណួរ៖ តើចំនួនអតិបរមាកណ្តាលតំណាងឲ្យអ្វីក្នុងលំនាំជ្រៀតជ្រែក?
ចម្លើយ៖ ចំណុចកណ្តាលអតិបរមាគឺជាចំណុចភ្លឺបំផុតដែលនៅទល់មុខរន្ធពីរ ដែលរលកពីរន្ធទាំងពីរធ្វើដំណើរចម្ងាយដូចគ្នាទៅកាន់អេក្រង់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការជ្រៀតជ្រែកស្ថាបនា។
១០. សំណួរ៖ តើលំនាំជ្រៀតជ្រែកអាចមើលឃើញដោយភ្នែកទទេបានទេ?
ចម្លើយ៖ ជាធម្មតា គែមនៃការជ្រៀតជ្រែកគឺនៅជិតគ្នាពេកដែលមិនអាចដោះស្រាយដោយភ្នែកទទេបាន ដូច្នេះហើយទើបប្រើអេក្រង់មើល ឬឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។
១២. សំណួរ៖ តើមានអ្វីកើតឡើងចំពោះលំនាំជ្រៀតជ្រែកនៅពេលដែលប្រភពពន្លឺត្រូវបានជំនួសដោយប្រភពពន្លឺពណ៌ស?
ចម្លើយ៖ ពន្លឺពណ៌សបង្កើតជាគែមពណ៌សកណ្តាលដែលអមដោយគែមពណ៌ ពីព្រោះរលកពន្លឺផ្សេងៗគ្នាជ្រៀតជ្រែកនៅទីតាំងខុសគ្នាបន្តិចបន្តួច។
១៣. សំណួរ៖ តើភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាទាក់ទងយ៉ាងដូចម្តេចទៅនឹងការជ្រៀតជ្រែកទ្វេ?
ចម្លើយ៖ ដើម្បីទទួលបានលំនាំជ្រៀតជ្រែកច្បាស់លាស់ ប្រភពពន្លឺពីរន្ធទាំងពីរត្រូវតែស៊ីសង្វាក់គ្នា មានន័យថាពួកវារក្សាទំនាក់ទំនងដំណាក់កាលថេរ។
១៤. សំណួរ៖ ហេតុអ្វីបានជាការពិសោធន៍ហ្វូតុងតែមួយមានសារៈសំខាន់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីការជ្រៀតជ្រែករន្ធពីរ?
ចម្លើយ៖ ការពិសោធន៍ហ្វូតុងតែមួយបង្ហាញថា ហ្វូតុងនីមួយៗអាចជ្រៀតជ្រែកជាមួយខ្លួនវា ដែលគាំទ្របន្ថែមទៀតដល់គោលគំនិតនៃទ្វេភាពរលក-ភាគល្អិត។
១៥. សំណួរ៖ តើទទឹងនៃស្នាមប្រេះនីមួយៗមានឥទ្ធិពលយ៉ាងដូចម្តេចទៅលើលំនាំជ្រៀតជ្រែក?
ចម្លើយ៖ ស្នាមប្រេះធំជាងនឹងបណ្តាលឱ្យមានលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងកាន់តែទូលំទូលាយ ដែលនឹងត្រួតស៊ីគ្នា និងកែប្រែភាពមើលឃើញ និងភាពមុតស្រួចនៃលំនាំជ្រៀតជ្រែក។
១៦. សំណួរ៖ តើគោលការណ៍នៃការដាក់ជាន់គ្នាដើរតួនាទីអ្វីខ្លះក្នុងការជ្រៀតជ្រែក?
ចម្លើយ៖ គោលការណ៍នៃការជាន់គ្នាចែងថា ការផ្លាស់ទីលំនៅសរុបនៃរលកដែលត្រួតស៊ីគ្នាគឺជាផលបូកនៃការផ្លាស់ទីលំនៅនីមួយៗរបស់វា។ នេះនាំឱ្យមានការជ្រៀតជ្រែកស្ថាបនា និងបំផ្លិចបំផ្លាញនៅក្នុងការពិសោធន៍រន្ធពីរ។
១៧. សំណួរ៖ តើការជ្រៀតជ្រែកទ្វេរដងអាចកើតឡើងជាមួយរលកប្រភេទផ្សេងទៀតក្រៅពីពន្លឺដែរឬទេ?
ចម្លើយ៖ មែនហើយ ការជ្រៀតជ្រែកគឺជាបាតុភូតរលកជាមូលដ្ឋាន ហើយអាចសង្កេតឃើញដោយរលកសំឡេង រលកទឹក និងសូម្បីតែរលករូបធាតុដូចជាអេឡិចត្រុង។
១៨. សំណួរ៖ តើមានអ្វីកើតឡើងចំពោះលំនាំជ្រៀតជ្រែក នៅពេលដែលស្នាមប្រេះមួយត្រូវបានគ្របដណ្ដប់?
ចម្លើយ៖ ការគ្របដណ្ដប់លើស្នាមរន្ធមួយនឹងលុបបំបាត់លំនាំជ្រៀតជ្រែក ហើយមានតែលំនាំឌីផ្រាក់ស្យុងពីស្នាមរន្ធបើកចំហតែមួយប៉ុណ្ណោះដែលនឹងត្រូវបានសង្កេតឃើញ។
១៩. សំណួរ៖ តើការពិសោធន៍រន្ធពីរមានទំនាក់ទំនងយ៉ាងដូចម្តេចទៅនឹងគោលគំនិតនៃទ្វេភាពរលក-ភាគល្អិត?
ចម្លើយ៖ ការពិសោធន៍រន្ធពីរបង្ហាញថា ភាគល្អិតដូចជាអេឡិចត្រុងអាចបង្ហាញឥរិយាបថដូចរលក (ការជ្រៀតជ្រែក) និងឥរិយាបថដូចភាគល្អិត (អាចរកឃើញជាភាគល្អិតនីមួយៗ) ដែលគូសបញ្ជាក់ពីទ្វេភាពរលក-ភាគល្អិត។
២០. សំណួរ៖ តើមានអ្វីកើតឡើងចំពោះលំនាំជ្រៀតជ្រែក នៅពេលដែលភាគល្អិតត្រូវបានគេសង្កេតឃើញតាមរយៈស្នាមប្រេះដែលពួកវាឆ្លងកាត់?
ចម្លើយ៖ ទង្វើនៃការសង្កេតធ្វើឱ្យអនុគមន៍រលកដួលរលំ ហើយលំនាំជ្រៀតជ្រែកបាត់ទៅវិញ ដែលបង្ហាញពីគោលការណ៍នៃមេកានិចកង់ទិចដែលអ្នកសង្កេតការណ៍ប៉ះពាល់ដល់អ្វីដែលសង្កេតឃើញ។
ការយល់ដឹងអំពីការជ្រៀតជ្រែកទ្វេរដង គឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះទាំងនៅក្នុងអុបទិករលកបុរាណ និងមេកានិចកង់ទិច ដែលបង្ហាញពីធម្មជាតិស្មុគស្មាញនៃពន្លឺ និងរូបធាតុ។
