Faragelinta laba-jibbaaran - dhibaatooyinka iyo xalalka
1. Iftiin jaalle ah ayaa dhex mara laba jeex, waxaana shaashadda lagu arkay qaab faragelin ah.
(1) Cagaha dhalaalaya ayaa ballaca kordhi doona haddii iftiinka jaalaha ah lagu beddelo buluug
(2) T geesoodyada dhalaalaya ayaa ballaca kordhi doona haddii masaafada u dhaxaysa godadka la yareeyo
(3) Xoogga iftiinku wuu yaraadaa haddii uu ka fog yahay geeska dhexe
(4) Xoogga iftiinku waa mid joogto ah haddii uu ka fog yahay geeska dhexe
Waa kee hadalka saxda ah?
Solution
Masaafada u dhaxaysa godadka ayaa ka yar masaafada u dhaxaysa godadka iyo shaashadda sidaa darteed xagashaasi aad bay u yar tahay. Kadib,
Isle'egta faragelinta laba-jibbaaran (faragelin wax dhisaysa )
d = masaafada u dhaxaysa godadka , y = Masaafada u dhaxaysa xariiqda dhalaalaya iyo cidhifka dhexe , l = masaafada u dhaxaysa shaashadda iyo jeexdinta , n = kala horraysiinta r , λ = hirarka dhererka
(1) Cagaha dhalaalaya ayaa ballaca kordhi doona haddii iftiinka jaalaha ah lagu beddelo buluug
Iyada oo ku saleysan isla'egta kor ku xusan, tirada khadadka dhalaalaya (n) waxay si liddi ku ah ugu dhigantaa hirarka (λ). Haddii hirarka hirarku hoos u dhacaan, tirada khadadka dhalaalaya (n) way korodhaa. Iftiinka huruudku wuxuu leeyahay hirar dherer ka weyn (soo noqnoqosho ka yar) marka loo eego iftiinka buluugga ah. Haddii iftiinka huruudku isu beddelo buluug, hirarka hirarku wuu yaraadaa, sidaas darteed tirada khadadka dhalaalaya (n) way korodhaa.
Hadalkani waa sax.
(2) Xidhmooyinka dhalaalaya ayaa ballaca kordhi doona haddii masaafada u dhaxaysa godadka la yareeyo
Iyada oo ku saleysan qaacidada kor ku xusan, masaafada u dhaxaysa godadka (d) waxay si toos ah ugu dhigantaa tirada khadadka dhalaalaya (n). Haddii masaafada u dhaxaysa godadka la yareeyo, tirada khadadka dhalaalaya (n) way yaraanaysaa.
Hadalkani waa khalad.
(3) Xoogga iftiinku wuu yaraadaa haddii uu ka fog yahay geeska dhexe
Xooggu wuxuu la xiriiraa heerka iftiinka. Xooggu wuxuu si liddi ah ugu dhigmaa masaafada haddii masaafada ay ka weyn tahay xooggu wuu yar yahay (iftiinka oo yaraada).
Hadalkani waa sax.
(4) Xoogga iftiinku waa mid joogto ah haddii uu ka fog yahay geeska dhexe
Hadalkani waa khalad.
2. Iftiinku wuxuu ku dhacaa laba jeex oo 2-mm u jira wuxuuna ku soo saaraa shaashad 1 m ka fog xariiqda dhalaalaysa ee heerka afraad 1-mm ka xigta bartamaha qaabka. Waa maxay hirarka iftiinka la isticmaalay?
La yaqaan:
Masaafada u dhaxaysa godadka (d) = 2 mm = 2 x 10 -3 m
Dalabka r (n) = 4
Masaafada u dhaxaysa shaashadda iyo jeexdinta (l) = 1 mitir
Masaafada u dhaxaysa xariiqda dhalaalaysa ee heerka afraad iyo bartamaha qaabka (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 m = 10 -3 m
La Rabay: Mowjadaha hirarka ( λ )
Xalka:
Isle'egta faragelinta laba-jibbaaran:
d sin θ = n λ
Mowjadaha iftiinka ( λ):
3. Laba jeex oo 3-mm ah oo kala fog, 1 mitir u jira shaashadda. Haddii la soo saaro xariiq dhalaalaysa oo lix-geesood ah oo 1-mm ka fog bartamaha qaabka, waa maxay hirarka iftiinka la isticmaalay?
La yaqaan:
Masaafada u dhaxaysa godadka (d) = 3 mm = 3 x 10 -3 m
Dalabka r (n) = 6
Masaafada u dhaxaysa shaashadda iyo jeexdinta (l) = 1 mitir
Masaafada u dhaxaysa xariiqda dhalaalaya ee heerka lixaad iyo bartamaha qaabka (y) = 1 mm = 1 x 10 -3 m = 10 -3 mitir
La Rabay: Mowjadda iftiinka ( λ )
Xalka:
Mowjadaha iftiinka ( λ)
1. Su'aal: Waa maxay mabda'a aasaasiga ah ee ka dambeeya faragelinta laba-jibbaaran?
Jawaab: Faragelinta laba-jibbaaran waxay ka timaaddaa is-dul-saaridda hirarka ka soo baxaya laba jeex oo si dhow u kala fog, taasoo horseedaysa gobollo faragelin wax dhisaysa oo burbur leh.
2. Su'aal: Sidee bay u sameysan yihiin geeso dhalaalaya oo madow shaashadda?
Jawaab: Xidhmooyinka dhalaalaya (maxima) waxay ka dhashaan faragelin wax dhisaysa marka cidhifyada hirarku is dul saaran yihiin, halka cidhifyada madow (maxima) ay ka dhashaan faragelin wax burburisa marka cidhifyada hal jeex ay isku dul saaran yihiin god ka yimid kan kale.
3. Su'aal: Maxaa iftiinka monochromatic-ga caadi ahaan loogu isticmaalaa tijaabada laba-jibbaaran?
Jawaab: Iftiinka monochromatic wuxuu hubiyaa hirar siman, isagoo soo saaraya qaab faragelin cad oo deggan.
4. Su'aal: Sidee bay isbeddelka hirarka iftiinka u saameeyaan qaabka faragelinta?
Jawaab: Kordhinta hirarka waxay kordhisaa kala fogaanshaha meelaha bannaan, halka yareynta hirarka ay yareyso.
5. Su'aal: Sidee bay farqiga u dhexeeya labada jeex u saameeyaan qaabka faragelinta?
Jawaab: Inta ay kala-goysyada u dhexeeyaan way sii badanayaan, faragelinta faraha ayaa shaashadda ku soo dhawaanaysa.
6. Su'aal: Ma la arki karaa faragelinta laba-jaran ee walxaha sida elektaroonada?
Jawaab: Haa, walxaha sida elektaroonada waxay muujiyaan laba-geesoodka hirarka-qaybta, iyagoo muujinaya qaabab faragelin oo la mid ah iftiinka marka la dhex maro jeexyo labanlaab ah.
7. Su'aal: Waa maxay farqiga wadada u dhexeeya hirarka soo gaaraya cidhif dhalaalaya?
Jawaab: Farqiga wadada ee geeska dhalaalaya waa isku dhufashada muhiimka ah ee hirarka, sida 0, λ, 2λ, iwm.
8. Su'aal: Sidee ayay masaafada u dhaxaysa jeexdinta labanlaabka ah iyo shaashadda u saamaysaa qaabka faragelinta?
Jawaab: Marka masaafada u dhaxaysa jeexdinta iyo shaashadda ay korodho, kala-soocidda u dhaxaysa geesaha ayaa sii weynaanaysa.
9. Su'aal: Maxay ugu badnaan dhexe u taagan tahay qaabka faragelinta?
Jawaab: Ugu badnaan bartamaha waa meesha ugu iftiimaysa ee si toos ah uga soo horjeedda jeexyada labanlaabka ah, halkaas oo hirarka ka imanaya labada jeex ay u safraan masaafad isku mid ah shaashadda, taasoo keenta faragelin wax dhisaysa.
10. Su'aal: Qaab-dhismeedka faragelinta ma lagu arki karaa isha qaawan?
Jawaab: Caadiyan, cidhifyada faragelinta aad bay isugu dhow yihiin si aan loogu xallin karin isha qaawan, sidaa darteed waxaa la isticmaalaa shaashad daawasho ama qalab lagu ogaado.
12. Su'aal: Maxaa ku dhaca qaabka faragelinta marka isha iftiinka lagu beddelo il iftiin cad?
Jawaab: Iftiinka cad wuxuu soo saaraa gees cad oo dhexe oo ay ku hareeraysan yihiin geeso midab leh sababtoo ah hirarka kala duwan ayaa farageliya meelo yar oo kala duwan.
13. Su'aal: Sidee isku xidhnaantu ula xiriirtaa faragelinta laba-jibbaaran?
Jawaab: Si loo helo qaab faragelin cad, ilaha iftiinka ee ka imanaya labada jeex waa inay ahaadaan kuwo isku xiran, taasoo la micno ah inay ilaalinayaan xiriir marxaladeed oo joogto ah.
14. Su'aal: Maxay tijaabooyinka hal-foton-ka ah muhiim ugu yihiin fahamka faragelinta laba-godlaha ah?
Jawaab: Tijaabooyinka hal-foton-ka ah waxay muujinayaan in fotonada shaqsiga ah ay faragelin karaan naftooda, iyagoo sii taageeraya fikradda laba-geesoodka mowjadaha-qaybta.
15. Su'aal: Sidee bay ballaca jeex kasta u saameeyaan qaabka faragelinta?
Jawaab: Kala-goyn ballaaran waxay sababi doontaa qaabab kala-goyn ballaaran, kuwaas oo is dul-taagi doona oo wax ka beddeli doona muuqaalka iyo fiiqanaanta qaabka faragelinta.
16. Su'aal: Waa maxay doorka mabda'a sare u qaadida uu ka ciyaaro faragelinta?
Jawaab: Mabda'a sare-u-qaadista ayaa sheegaya in wadarta guud ee hirarka is dulsaaran ay tahay wadarta barakacooda shaqsiyeed. Tani waxay horseeddaa faragelin wax dhisaysa oo burburisa tijaabooyinka laba-jibbaaran.
17. Su'aal: Ma dhici kartaa faragelin laba-jaran ah oo lala sameeyo noocyo kale oo hirar ah marka laga reebo iftiinka?
Jawaab: Haa, faragelintu waa dhacdo mowjad aasaasi ah waxaana lagu arki karaa hirarka dhawaaqa, hirarka biyaha, iyo xitaa hirarka walxaha sida elektaroonada.
18. Su'aal: Maxaa ku dhacaya qaabka faragelinta marka mid ka mid ah godadka la daboolo?
Jawaab: Daboolista hal jeex waxay meesha ka saari doontaa qaabka faragelinta, waxaana la arki doonaa oo keliya qaab kala-soocid ah oo ka imanaya jeexdinta keliya ee furan.
19. Su'aal: Sidee tijaabada laba-jibbaaran ula xiriirtaa fikradda laba-jibbaaran ee hirarka-qaybta?
Jawaab: Tijaabada laba-jibbaaran waxay muujinaysaa in walxaha sida elektaroonada ay muujin karaan dhaqanka hirarka u eg (faragelinta) iyo dhaqanka walxaha u eg (oo lagu ogaan karo walxo gaar ah), iyagoo hoosta ka xariiqaya laba-jibbaarnaanta hirarka-qaybta.
20. Su'aal: Maxaa ku dhaca qaabka faragelinta marka la arko walxaha ka soo baxa jeexa ay maraan?
Jawaab: Ficilka indha-indheyntu wuxuu burburiyaa shaqada hirarka, qaabka faragelintuna wuu baaba'aa, taasoo muujinaysa mabda'a farsamada kuantumka ee uu kormeeruhu saameeyo waxa la arkay.
Fahmidda faragelinta laba-jibbaaran waxay aasaas u tahay labadaba muraayadaha mowjadaha caadiga ah iyo farsamada quantum-ka, taasoo muujinaysa dabeecadda adag ee iftiinka iyo walxaha.
