Studioni problemet shembullore të interferencës dhe difraksionit të dritës – çarje e vetme , pastaj punoni mbi problemet e interferencës dhe difraksionit të dritës.
1. Drita që ka një gjatësi vale prej 700 nm kalon nëpër një çarje që ka një gjerësi prej 0,2 mm. Modeli i difraksionit në ekran është në një distancë prej 50 cm nga çarja. Përcaktoni distancën midis vijës së dytë të errët dhe vijës kryesore të dritës.
Diskutim
Pyeti: y?
Përgjigje:
Gjerësia e çarjes është shumë e vogël në krahasim me distancën midis çarjes dhe ekranit (në figurë gjerësia e çarjes është zmadhuar) kështu që këndi është shumë i vogël. Këndi është aq i vogël sa vlera e sin theta është afër vlerës së tangjentës theta.
Distanca midis vijës kryesore të ndritshme dhe vijës së dytë të errët është 3,5 milimetra.
2. Një çarje e vetme me gjerësi 0,1 mm ndriçohet nga drita monokromatike dhe në një ekran 4 metra larg çarjes, vija të ndryshme, të ndritshme dhe të errëta, mund të vërehen si rezultat i difraksionit. Nëse distanca midis vijës së dytë të errët dhe vijës kryesore të ndritshme është 16 mm, përcaktoni gjatësinë e valës së dritës!
Diskutim
Dihet që:
d = 0,1 mm = 0,0001 m = 1 x 10-4 m
l = 4 m
n = 2
y = 16 mm = 16 x 10-3 m
Pyetja: cila është gjatësia e valës së dritës?
Përgjigje:
Gjatësia e valës së dritës = 200 nanometra
3. Shikoni foton më poshtë!
Boshllëk i vetëm Një S me gjerësi 0,2 mm ndriçohet nga një rreze drite paralele me λ = 500 nm (1 nm = 10-9 m). Modeli i difraksionit që rezulton kapet në një ekran 60 cm nga çarja. Distanca midis vijës së dytë të errët dhe vijës qendrore të ndritshme është…
A. 3,0 mm
B. 3,6 mm
C. 4,8 mm
D. 5,8 mm
E. 6,0 mm
Diskutim
Dihet :
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
Pyeti : y?
Xhevab :
Gjerësia e çarjes është shumë e vogël në krahasim me distancën midis çarjes dhe ekranit, kështu që këndi është shumë i vogël (gjerësia e çarjes në imazhin më sipër është zmadhuar). Këndi është shumë i vogël, kështu që vlera e sin cicë duke iu afruar tangjentës cicë.
sin θ ≈ tan θ = y / l = y / 0,6
Formula e difraksionit me një çarje të vetme (minimumi):
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 metra
y = 3 milimetra
Përgjigja e saktë është A.
4. Një rreze drite monokromatike me një gjatësi vale prej 5000 Å (1 Å = 10 −10 m) që kalon nëpër një çarje të vetme prodhon një model difraksioni të ndritshëm të rendit të parë siç tregohet në figurë. Gjerësia e çarjes është…
A. 0,001 mm
B. 0,004 mm
C. 0,012 mm
D. 0,017 mm
E. 0,019 mm
Diskutim
Dihet :
λ = 5000 Å = 5000 x 10-10 m = 5 x 10-7 m
mëkati 30o = 0,5
n = 1
Pyeti : gjerësia e boshllëkut (d) ?
Xhevab :
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
Përgjigja e saktë është A.
Interferenca dhe difraksioni i dritës – një çarje e vetme
1. Një çarje me gjerësi 0,5 mm ndriçohet nga drita që ka një gjatësi vale = 650 nm. Modeli i difraksionit në ekran është në një distancë prej 50 cm nga çarja. Përcaktoni distancën midis vijës së dytë të errët dhe vijës kryesore të dritës.
2. Një çarje e vetme me gjerësi 0,4 mm ndriçohet nga drita monokromatike dhe në një ekran 2 metra larg rrjetës së difraksionit, mund të vërehet një model difraksioni i ndritshëm dhe i errët. Nëse distanca midis vijës së tretë të errët dhe vijës kryesore të ndritshme është 20 mm, përcaktoni gjatësinë e valës së dritës!
