Ohatra amin'ny olana amin'ny fitsabahan'ny hazavana
Ny fitsabahan'ny hazavana dia trangan-javatra ara-batana izay mitranga rehefa mihaona sy mifanindry ny onja hazavana roa na maromaro, ka miteraka lamina mampiavaka ny fizarana ny hamafin'ny hazavana. Mifandray akaiky amin'ny toetran'ny onja amin'ny hazavana io trangan-javatra io ary miasa ho porofo manan-danja ho an'ny teorian'ny onja amin'ny hazavana. Ity lahatsoratra ity dia handinika ny foto-kevitra fototra momba ny fitsabahan'ny hazavana ary hanome ohatra olana maromaro sy ny vahaolana amin'izany mba hampitomboana ny fahatakarantsika io trangan-javatra io.
Hevitra fototra momba ny fitsabahan'ny hazavana
Mitranga ny fitsabahan'ny hazavana rehefa mifanena ny loharanon-jiro mirindra roa na maromaro (loharano mitovy halavan'ny onjam-peo ary tsy miova ny fahasamihafan'ny dingana). Amin'ny ankapobeny, ny fitsabahana dia mety ho manorina na manimba. Mitranga ny fitsabahana manorina rehefa mihaona amin'ny dingana iray ihany ny onja, ka miteraka amplitude lehibe kokoa. Mifanohitra amin'izany kosa, mitranga ny fitsabahana manimba rehefa mihaona amin'ny dingana mifanohitra ny onja, ka manafoana ny tsirairay ary miteraka amplitude kely kokoa na aotra mihitsy aza.
Ny andrana malaza iray mampiseho ny fitsabahan'ny hazavana dia ny andrana lavaka roa sosona nataon'i Young. Amin'ity andrana ity, dia misy taratra hazavana alefa mamaky lavaka tery roa mifanila, ka miteraka lamina fitsabahana eo amin'ny efijery ao ambadiky ny lavaka. Ity lamina ity dia mampiseho andiana tsipika mazava sy maizina, izay mampiseho fitsabahana manorina sy manimba.
Raikipohy fototra momba ny fitsabahana
Mba hahatakarana ny fitsabahana dia zava-dehibe ny fahaizana ireo raikipohy fototra mihatra amin'ity tranga ity. Amin'ny ankapobeny, ny toerana mazava (fitsabahana manorina) sy maizina (fitsabahana manimba) amin'ny andrana lavaka roa sosona dia azo faritana amin'ny alalan'ity fampitoviana manaraka ity:
1. Fitsabahana Manorina:
\[
d \sin \theta = m \lambda
\]
Aiza:
– \( d \) dia ny elanelana misy eo amin'ireo elanelana roa.
– \( \theta \) dia ny zoro amin'ny tsipika mahazatra izay isehoan'ny hamafiny ambony indrindra.
– Ny \( m \) dia isa manontolo (0, 1, 2, …).
– \( \lambda \) no halavan'ny onjam-pahazavana.
2. Fitsabahana manimba:
\[
d \sin \theta = \left(m + \frac{1}{2}\right) \lambda
\]
Ohatra amin'ny olana amin'ny fitsabahan'ny hazavana
Mba hampiharana ny foto-kevitry ny fitsabahana, ireto misy ohatra amin'ny fanontaniana sy ny fifanakalozan-kevitra momba azy ireo:
Ohatra amin'ny Fanontaniana 1
Fanontaniana:
Misy tara-pahazavana manana halavan'ny onjam-pahazavana 600 nm mandalo amin'ny lavaka roa misy elanelana 0,1 mm. Raha apetraka 2 metatra ao ambadiky ny lavaka ny efijery, dia farito ny elanelana misy eo amin'ireo tsipika mamiratra voalohany amin'ny lamina fifanjevoana.
Dinika:
Mba hahitana ny elanelana misy eo amin'ireo tsipika mamiratra voalohany, dia afaka mampiasa ny raikipohy "constructive interference":
\[
d \sin \theta = m \lambda
\]
Eto isika dia mitady ny elanelana eo amin'ny efijery izay mitovy amin'ny zoro \( \theta \). Ho an'ny zoro kely, azontsika ampiasaina ny fanakaikezana:
\[
\sin \theta \approx \tan \theta = \frac{x}{L}
\]
Izay \( x \) no elanelana misy eo amin'ireo tsipika mamiratra eo amin'ny efijery ary \( L \) no elanelana misy eo amin'ireo lavaka sy ny efijery. Amin'ity tranga ity, \( m = 1 \) ho an'ny tsipika mamiratra voalohany ka:
\[
d \frac{x}{L} = \lambda
\]
Koa:
\[
x = \frac{\lambda L}{d}
\]
Soloina ireo soatoavina fantatra, dia mahazo isika:
\[
x = 600 x 10^-9 \, \text{m} x 2}{0,1 x 10^-3 \, \text{m}} = 0,012 \, \text{m} = 12 \, \text{mm}
\]
Noho izany, ny elanelana misy eo amin'ireo tsipika mamiratra voalohany dia 12 mm.
Ohatra amin'ny Fanontaniana 2
Fanontaniana:
Ao amin'ny andrana lavaka roa sosona, jiro roa samy hafa halavan'ny onja no ampiasaina: 500 nm sy 600 nm. Raha 0,2 mm ny elanelana misy eo amin'ireo lavaka ary 1,5 metatra ny elanelana amin'ny efijery, dia farito ny toerana misy ny tsipika mamiratra faharoa ho an'ny halavan'ny onja tsirairay.
Dinika:
Mba hamaritana ny toerana misy ny tsipika mamirapiratra faharoa (\( m = 2 \)) ho an'ny halavan'ny onja tsirairay, dia mampiasa ny raikipohy isika:
\[
x = \frac{m \lambda L}{d}
\]
1. Ho an'ny halavan'ny onjam-peo 500 nm:
\[
x_1 = \frac{2 \times 500 \times 10^{-9} \, \text{m} \times 1,5 \, \text{m}}{0,2 \times 10^{-3} \, \text{m}} = 7,5 \, \text{mm}
\]
2. Ho an'ny halavan'ny onjam-peo 600 nm:
\[
x_2 = \frac{2 \times 600 \times 10^{-9} \, \text{m} \times 1,5 \, \text{m}}{0,2 \times 10^{-3} \, \text{m}} = 9 \, \text{mm}
\]
Noho izany, ny toerana misy ny tsipika mamirapiratra faharoa ho an'ny halavan'ny onjam-pahazavana 500 nm dia 7,5 mm miala ny afovoany, raha 9 mm kosa ho an'ny 600 nm.
Famaranana
Manamarina ny toetran'ny onjan'ny hazavana ny trangan-javatra misy ny fitsabahan'ny hazavana. Amin'ny alalan'ny fahatakarana sy fampiharana ireo raikipohy mifandraika amin'ny fitsabahana, dia afaka mamaritra lafiny isan-karazany amin'ny lamina fitsabahana isika, toy ny toerana sy ny elanelana misy eo amin'ny tsipika mazava sy maizina. Ity lahatsoratra ity dia manome fahatakarana fototra momba ny fitsabahan'ny hazavana ary mamporisika ny mpamaky handray anjara amin'ny famakafakana sy famahana olana mifandraika amin'ity trangan-javatra mahavariana ity. Ny fandalinana bebe kokoa momba ny fitsabahan'ny hazavana dia mety ahitana fanandramana sy kajy amin'ny toe-javatra sarotra kokoa mba hampitomboana ny fahalalantsika momba ny optika sy ny fizikan'ny onja.
