Diffraction amin'ny alalan'ny lavaka tokana - olana sy vahaolana

1. Hazavana manana halavan'ny onjam-peo 500 nm mandalo amin'ny lavaka 0.2 mm ny sakany. Ny lamina difraksiona eo amin'ny efijery 60 sm miala. Fantaro ny elanelana misy eo amin'ny ambony indrindra afovoany sy ny ambany indrindra faharoa.

$Diffraction amin'ny alalan'ny lavaka tokana - olana sy vahaolana 1$

Fantatra:

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 sm = 0.6 m

n = 2

Tadiavina : y?

vahaolana:

Kely dia kely ny sakany raha oharina amin'ny elanelana misy eo amin'ny lavaka sy ny efijery ka kely dia kely ny zoro (lehibe kokoa ny sakany amin'ny lavaka eo amin'ny sary etsy ambony). Kely dia kely ny zoro ka ny sin θ ≈ tan θ.

sin θ ≈ tan θ = y / l = y / 0.6

Fitoviana amin'ny d iffraction amin'ny alalan'ny slit tokana (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 metatra

y = 3 m m

2. Hazavana tokana misy halavan'ny onjam-peo 5000 Å (1 Å = 10 ⁻¹⁰ m) no mandalo amin'ny lavaka tokana, ka mamokatra lamina diffraction amin'ny ambaratonga ambony indrindra voalohany araka ny aseho amin'ny sary. Fantaro ny sakanyn'ny lavaka.

$Diffraction amin'ny alalan'ny lavaka tokana - olana sy vahaolana 2$

Fantatra:

λ = 5000 Å = 5000 x 10 ^-10 m = 5 x 10 ^-7 m

sin 30 ^o = 0,5

n = 1

Tadiavo: sakanyn'ny lavaka (d)?

vahaolana:

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

Ny difraksiona dia manondro ny trangan-javatra izay miparitaka ny onja rehefa sendra sakana na mandalo lavaka. Rehefa mandalo lavaka tokana ny hazavana tokana (hazavana manana halavan'ny onja tokana), dia tsy mandeha mahitsy fotsiny izy; fa miparitaka kosa ary mamorona lamina difraksiona eo amin'ny efijery napetraka ao ambadiky ny lavaka.

Ho an'ny lavaka tokana, ny endri-javatra voalohany amin'ny lamina diffraction dia ny faratampony mamirapiratra eo afovoany, voahodidin'ny andiana sisiny maizina sy mamirapiratra mifandimby (minima sy maxima) amin'ny andaniny roa. Toy izao ny fomba hahatakarana sy hamaritana ny lamina diffraction avy amin'ny lavaka tokana:

Foibe Ambony IndrindraNy sisiny mamiratra eo afovoany no mahery indrindra sy mivelatra indrindra. Mihena ny heriny rehefa miala amin'ny teboka ambony indrindra eo afovoany ny olona iray.
minima: Miseho amin'ny zoro ireo sisiny maizina na minima $θ$ toy izany: $a tsy misy (θ) = mλ$ izay:

$a$ dia ny sakanyn'ny lavaka.
$λ$ dia ny halavan'ny onjam-pahazavana.
$m$ isa manontolo, tsy anisany ny aotra (ohatra, ±1, ±2, ±3, …).

maximaEo anelanelan'ireo kely indrindra ireo dia misy ny maxima faharoa, saingy tsy dia mamiratra loatra noho ny ambony indrindra afovoany izy ireo ary mihena ny hamafiny rehefa lavitra ny afovoany.
Tapaka Malalaka vs. Tapaka TeryMifanohitra amin'ny sakanyn'ny lavaka ny sakanyn'ny teboka afovoany ambony indrindra. Izany hoe, ny lavaka tery kokoa dia hamokatra teboka afovoany ambony kokoa ary ny mifamadika amin'izany.
Halavan'ny onja lava kokoa vs. Halavan'ny onja lava kokoa Halavan'ny onja fohy kokoaMiankina amin'ny halavan'ny onja ny toerana misy ny zoro kely indrindra sy lehibe indrindra. Ny halavan'ny onja lava kokoa dia hamokatra lamina miparitaka kokoa raha oharina amin'ny halavan'ny onja fohy kokoa.
Fampitahana amin'ny Double SlitNy lamina difraksiona misy lavaka tokana dia miavaka amin'ny lamina fitsabahana misy lavaka roa, na dia tranga mifandraika aza izy ireo. Raha manana lavaka roa ianao, dia hahita lamina fitsabahana misy sisiny mamiratra sy maizina maromaro. Na izany aza, raha ampy ny sakany ireo lavaka, dia hamokatra ny lamina difraksionany ihany koa ny lavaka tsirairay, izay mitarika ho amin'ny fiantraikan'ny "valopy" izay miovaova ny hamafin'ny sisiny fitsabahana noho ny difraksiona misy lavaka tokana.

Ny fahatakarana matematika momba ny difraksiona amin'ny lavaka tokana dia mampiasa ny fitsipiky ny Huygens, izay milaza fa ny teboka rehetra eo amin'ny onja dia azo heverina ho loharanon'ny onja boribory faharoa izay miparitaka amin'ny lalana mandroso. Amin'ny alàlan'ny fampidirana ny vokatry ny onja rehetra ireo, dia azo atao ny mahazo ny lamina difraksiona.

Amin'ny fampiharana azo ampiharina sy amin'ny laboratoara, ny fandinihana ny lamina difraksiona amin'ny lavaka tokana dia azo ampiasaina hamaritana ny halavan'ny onjam-pahazavana na ny haben'ny lavaka, raha jerena ireo masontsivana hafa.