Kala-soocidda hal-qayb - dhibaatooyinka iyo xalalka
1. Iftiin leh hirar dhererkoodu yahay 500 nm ayaa dhex mara dalool ballaciisu yahay 0.2 mm. Qaabka kala-soocidda ee shaashadda 60 cm u jira. Go'aami masaafada u dhaxaysa ugu badnaan dhexe iyo ugu yaraan labaad.
La yaqaan:
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
La rabay : y?
Xalka:
Ballaca jeexan waa mid aad u yar marka la barbar dhigo masaafada u dhaxaysa jeexan iyo shaashadda si xagashu u yaraato (ballaca jeexan ee sawirka kore waa la weyneeyay). Xagasha aad bay u yar tahay oo sin θ ≈ tan θ.
dembi θ ≈ tan θ = y / l = y / 0.6
Isle'egta is-dhexgalka d ee hal jeex (ugu yaraan ima ):
d sin θ = n λ
(2 x 10 -4 )(sanad/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 m m
2. Iftiin monochromatic ah oo leh hirar dhererkiisu yahay 5000 Å (1 Å = 10 −10 m) ayaa dhex mara jeexdinta keliya, taasoo soo saarta qaabka kala-soocidda ugu badnaan marka ugu horreysa sida ku cad jaantuska. Go'aami ballaca jeexdinta.
La yaqaan:
λ = 5000 Å = 5000 x 10 -10 m = 5 x 10 -7 m
sin 30 o = 0,5
n = 1
La rabay: ballaca jeexdinta (d)?
Xalka:
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
Kala-soociddu waxay tilmaamaysaa ifafaalaha hirarku ku faafaan marka ay la kulmaan caqabad ama ay dhex maraan dalool. Marka iftiinka monochromatic (iftiinka hirarka hal-wareegga ah) uu dhex maro hal jeex, kuma socdo oo keliya xariiq toosan; taa beddelkeeda, wuu fidaa oo wuxuu abuuraa qaab kala-soocid ah oo ku yaal shaashadda la dhigay gadaasha jeexdinta.
Hal jeex, astaamaha ugu muhiimsan ee qaabka kala-soocidda waa ugu badnaan dhalaalaya oo dhexe, oo labada dhinacba ku hareeraysan taxane ah oo isku beddelaya geeso madow iyo dhalaalaya (minima iyo maxima). Waa kan sida loo fahmo oo loo sharaxo qaabka kala-soocidda ee hal jeex:
- Ugu badnaan Dhexe: Xididdada dhexe ee dhalaalaya ayaa ah tan ugu daran uguna ballaaran. Xoogga ayaa hoos u dhaca marka qofku ka fogaado heerka dhexe ee ugu sarreeya.
- Ugu yar: Xidhmooyinka mugdiga ah ama minima waxay ka dhacaan xaglaha sidaas darteed: �dembi(�)=�� meesha:
- waa ballaca jeexdinta.
- waa hirarka iftiinka.
- waa tiro, marka laga reebo eber (tusaale ahaan, ±1, ±2, ±3, …).
- saacididoono: Inta u dhaxaysa minima-yadan, waxaa jira maxima labaad, laakiin way ka dhalaalayaan yihiin maxima dhexe waxayna hoos u dhacayaan xoogga oo ka fog xarunta.
- Kala-goyn Ballaaran iyo Kala-goyn Cidhiidhi ah: Ballaca ugu badan ee dhexe wuxuu si liddi ah ugu dhigmaa ballaca jeexan. Taasi waa, jeex yar wuxuu soo saari doonaa ugu badnaan dhexe oo ballaaran iyo caksigeeda.
- Mowjadaha Dheer iyo Mowjadaha Dheer Mowjadaha Gaaban: Boosaska xagasha ee minima iyo maxima waxay ku xiran yihiin hirarka. Mowjadaha dhaadheer waxay soo saari doonaan qaabab kala fidsan oo badan marka loo eego mowjadaha gaaban.
- Isbarbardhigga Double Slit: Qaabka kala-goynta hal-goynta ah wuu ka duwan yahay qaabka faragelinta laba-goynta ah, inkastoo ay yihiin ifafaale isku xiran. Haddii aad leedahay laba-goynta ah, waxaad arki lahayd qaab faragelin ah oo ka kooban dhowr-goynta dhalaalaya iyo kuwa madow. Si kastaba ha ahaatee, haddii godadka ay ku filan yihiin ballaaran yihiin, godad kastaa waxay sidoo kale soo saari doonaan qaabkeeda kala-goynta ah, taasoo horseedaysa saameyn "baqshad" halkaas oo xoojinta faragelinta ay isbeddelaan sababtoo ah kala-goynta hal-goynta ah.
Fahmidda xisaabeed ee kala-goynta hal-god waxay isticmaashaa mabda'a Huygens, kaas oo sheegaya in qodob kasta oo ku yaal mowjad-wareegga loo malayn karo inuu yahay isha mowjadaha wareegsan ee labaad ee ku fidsan jihada hore. Marka la isku daro saameynta dhammaan mowjadahaan, qofku wuxuu soo saari karaa qaabka kala-goynta.
Codsiyada wax ku oolka ah iyo shaybaarrada, u kuurgalka qaababka kala-goynta hal-godka ah ayaa loo isticmaali karaa in lagu go'aamiyo hirarka iftiinka ama cabbirka daloolka, marka la eego xuduudaha kale.
