Difraksiyon bi yek qulikê re - pirsgirêk û çareserî
1. Ronahî bi dirêjahiya pêlê ya 500 nm di nav qulikek bi firehiya 0.2 mm re derbas dibe. Nimûneya difraksiyonê li ser ekranek 60 cm dûr. Dûrahiya di navbera herî zêde ya navendî û herî kêm a duyemîn de diyar bikin.
Tê zanîn:
λ = 500 nm = 500 x 10-9 m = 5 x 10-7 m
d = 0.2 mm = 0.2 x 10 -3 m = 2 x 10 -4 m
l = 60 cm = 0.6 m
n = 2
Dixwazin : y?
Areserî:
Firehiya şikestinê li gorî dûrahiya di navbera şikestinê û ekranê de kêmtirîn e, ji ber vê yekê goşe kêmtirîn e (firehiya şikestinê di wêneyê jorîn de mezintir e). Goşe ewqas piçûk e ku sin θ ≈ tan θ.
guneh θ ≈ tan θ = y / l = y / 0.6
Hevkêşeya şikandina d ji hêla yek şikestî ve (min ima ):
d sin θ = n λ
(2 x 10 -4 )(y/0,6) = (2)(5 x 10 -7 )
(2 x 10 -4 ) y = (0.6)(10 x 10 -7 )
(2 x 10 -4 ) y = 6 x 10 -7
y = (6 x 10 -7 ) / (2 x 10 -4 )
y = 3 x 10 -3
y = 0.003 m
y = 3 mm
2. Ronahiya monokromatîk bi dirêjahiya pêlê 5000 Å (1 Å = 10 −10 m) ji qulika yekane derbas dibe, û wekî ku di wêneyê de tê xuyang kirin, qalibê difraksiyonê yê herî zêde yê yekem çêdike. Firehiya qulikê diyar bikin.
Tê zanîn:
λ = 5000 Å = 5000 x 10 -10 m = 5 x 10 -7 m
guneh 30 o = 0,5
n = 1
Xwestî: firehiya şikestinê (d)?
Areserî:
d sin θ = n λ
d (0.5) = (1)(5 x 10 -7 )
d = (5 x 10 -7 ) / (0.5)
d = 10 x 10 -7 m
d = 1 x 10 -6 m
d = 1 x 10 -3 mm
d = 0.001 mm
Difraksiyon behsa wê diyardeyê dike ku tê de pêl dema ku rastî astengiyekê tên an jî di vebûnekê re derbas dibin belav dibin. Dema ku ronahiya yekreng (ronahiya bi dirêjahiya pêlê ya yekane) di nav qulikekê re derbas dibe, ew ne tenê bi xêzek rast diçe; di şûna wê de, ew belav dibe û li ser ekranek ku li pişt qulikê tê danîn qalibek difraksiyonê diafirîne.
Ji bo yek qulikê, taybetmendiya sereke ya qaliba difraksiyonê herî zêde geş û ronî ya navendî ye, ku ji her du aliyan ve bi rêze perçeyên tarî û geş ên alternatîf (mînima û herî zêde) dorpêçkirî ye. Li vir e ku meriv çawa qaliba difraksiyonê ji yek qulikê fam dike û rave dike:
- Navendî ya Herî ZêdeSînorê geş ê navendî yê herî tund û fireh e. Her ku ji herî zêde ya navendî dûr dikevin, tundiya wê kêm dibe.
- KêmtirînQirçikên tarî an jî mînîma di goşeyan de çêdibin � wisa ku: �sin(�)=�� ko:
- � firehiya şeqê ye.
- � dirêjahiya pêlê ya ronahiyê ye.
- � hejmareke tevahî ye, ji bilî sifirê (ango, ±1, ±2, ±3, …).
- MaximDi navbera van mînîmayan de, mînîmayên duyemîn hene, lê ew ji mînîma navendî kêmtir geş in û her ku ji navendê dûrtir dibin, şîddeta wan kêm dibe.
- Çala fireh vs. Çala tengFirehiya herî zêde ya navendî bi firehiya şikestinê re berevajî rêjeyî ye. Ango, şikestinek tengtir dê herî zêde ya navendî ya firehtir çêbike û berevajî vê.
- Dirêjahiya Pêla Dirêjtir li hember Dirêjahiya Pêla Dirêjtir Dirêjahiya Pêla KurttirCihên goşeyî yên mînîma û maksîmûmê bi dirêjahiya pêlê ve girêdayî ne. Dirêjahiya pêlên dirêjtir dê li gorî dirêjahiya pêlên kurttir şêwazên belavbûyîtir çêbikin.
- Berawirdkirin bi Du Slit reŞêweya difraksiyonê ya yek-çirçikî ji şêweya destwerdanê ya du-çirçikî cuda ye, her çend ew diyardeyên têkildar bin jî. Ger we çirçikek ducar hebe, hûn ê şêweyek destwerdanê ya ji gelek perçeyên geş û tarî bibînin. Lêbelê, heke çirçik têra xwe fireh bin, her çirçik dê şêweya xwe ya difraksiyonê jî çêbike, ku dibe sedema bandora "zarfê" ku tê de şîdeta perçeyên destwerdanê ji ber difraksiyona yek-çirçikî diguhere.
Têgihîştina matematîkî ya difraksiyona yek-çirçikî prensîba Huygens bikar tîne, ku dibêje her xalek li ser eniya pêlan dikare wekî çavkaniyek pêlên sferîk ên duyemîn were hesibandin ku di rêça pêş de belav dibin. Bi yekkirina bandora van hemî pêlan, meriv dikare qaliba difraksiyonê derxe.
Di sepanên pratîkî û laboratuwaran de, çavdêriya qalibên difraksiyona yek-çîtikê dikare were bikar anîn da ku dirêjahiya pêlê ya ronahiyê an mezinahiya çitikê, bi danîna parametreyên din, were destnîşankirin.
