Mohlala oa Bothata ba Phapang ea Leseli
Ho falla ha leseli ke ketsahalo e etsahalang ha maqhubu a leseli a feta lesobeng le lesesaane kapa a potoloha tšitiso 'me a hasana ka ntle. Ketsahalo ena e fana ka bopaki ba hore leseli le na le litšobotsi tsa maqhubu 'me ke khopolo ea bohlokoa fisiks. Sehloohong sena, re tla tšohla mehlala e tloaelehileng ea mathata a ho falla ha leseli, e felletseng ka lipuisano le litlhaloso.
Pendahuluan
Phapang e hlalositsoe ka lekhetlo la pele ke rasaense oa Motaliana Francesco Maria Grimaldi lekholong la bo17 la lilemo. Phapang e etsahala ha maqhubu a leseli a fetola tsela eo a jalang ka eona ha a feta lesobeng kapa tšitiso. Sena se fella ka mokhoa oa ho kena-kenana le phapang. Ka kakaretso, phapang e bonahala haholo ha bolelele ba leqhubu la leseli bo bapisoa le boholo ba lesoba kapa tšitiso eo le fetang ho eona.
Ketsahalo ea ho fafatsa ka leseli e ka hlalosoa ho sebelisoa mehlala e 'meli ea 'mele: Mohlala oa Leqhubu le Mohlala oa Optical oa Geometric. Ho bala le ho bolela esale pele mekhoa ea ho fafatsa ka leseli, equation ea ho fafatsa ka leseli e ntlafalitsoeng ke Augustin-Jean Fresnel le Joseph von Fraunhofer hangata e sebelisoa.
Khopolo ea Motheo ea Phapang
Pele o buisana ka mathata a mohlala, ho bohlokoa ho utloisisa likhopolo tse ling tsa motheo mabapi le phapanyetso ea leseli:
1. Mekhahlelo e le 'Ngoe le e 'Meli: Paterone e bonolo ka ho fetisisa ea diffraction e ka bonoa ha leseli le feta ka har'a lekhalo le le leng kapa le habeli. Paterone e hlahang ke letoto la mahlakore a leseli le lefifi skrineng sa ho shebella.
2. Mela e Tshohanyetso: Mela e khanyang le e lefifi skrineng ke litholoana tsa tšitiso pakeng tsa maqhubu a khanya a khelohileng. Mela e khanyang e bitsoa mela e hahang ea tšitiso, ha mela e lefifi e le litholoana tsa tšitiso e senyang.
3. Bolelele ba maqhubu: Bolelele ba maqhubu a lesedi bo sebediswang bo ama haholo paterone ya diffraction e hlahang. Leseli le nang le bolelele bo bolelele ba maqhubu le tla hlahisa paterone e pharaletseng ya diffraction.
4. Angle ea Phapang: Sekhutlo seo leseli le faposoang ho sona se ka fumanoa ho sebelisoa melao-motheo ea trigonometry le bolelele ba leqhubu la khanya e sebelisitsoeng.
Mohlala oa Bothata ba Phapang ea Leseli
A re buisaneng ka mehlala e meng ea mathata a atisang ho kopana le 'ona thutong ea pharalletseng ea leseli.
Mohlala oa Potso ea 1: Phapang ea Lekhalo le le Leng
Potso: Lehlasedi la laser le nang le bolelele ba leqhubu ba 600 nm le feta ka hara lesoba le le leng le bophara ba 0,2 mm. Bala sekhutlo sa diffraction θ bakeng sa tatellano ya pele (m=1).
Puisano: Tabeng ea diffraction ea lesoba le le leng, re ka sebelisa equation e latelang ea diffraction:
\[ a \sin \theta = m\lambda \]
Moo:
– \( a \) ke bophara ba sekgeo,
– \( \theta \) ke sekhutlo sa diffraction,
– \( \lambda \) ke bolelele ba leqhubu la lesedi,
– \( m \) ke tatellano ya diffraction.
E fanoe:
– \( \lambda = 600 \) nm = \( 600 \makgetlo a 10^{-9} \) m,
– \( a = 0.2 \) mm = \( 0.2 \makgetlo a 10^{-3} \) m,
– \( m = 1 \).
Kenya boleng sebakeng sa equation,
\[ 0.2 \makgetlo a 10^{-3} \sin \theta = 1 \makgetlo a 600 \makgetlo a 10^{-9} \]
Ho rarolla \( \sin \theta \),
\[ \sin \theta = \frac{600 \times 10^{-9}}{0.2 \times 10^{-3}} \]
Ho bala \( \sin \theta \),
\[ \sin \theta = 0.003 \]
Ho sebedisa khalkhuleita ho fumana sekhutlo \( \theta \),
\( \theta \hoo e ka bang 0.172 \) di-degree.
Kahoo, sekhutlo sa diffraction bakeng sa odara ya pele ke hoo e ka bang di-degree tse 0.172.
Mohlala oa Potso ea 2: Phapang ea Li-Slit tse Habeli
Potso: Leseli le nang le bolelele ba leqhubu ba 500 nm le feta ka hara lesoba le habeli le nang le sebaka se pakeng tsa lesoba la 0,1 mm. Bala sebaka sa mola wa bobedi o kganyang skrineng o bohole ba dimithara tse 2 ho tloha lesobeng.
Puisano: Ho sebedisa equation ya diffraction ya double slit:
\[ d \sin \theta = m\lambda \]
Moo:
– \( d \) ke sebaka se pakeng tsa dikgeo tse pedi,
– \( \lambda \) ke bolelele ba leqhubu la lesedi,
– \( m \) ke tatellano ya diffraction.
Ho fumana boemo skrineng (\( y \)) sa \( \theta \), re sebedisa:
\[ y = L \tan \theta \]
Bakeng sa \( \theta \) e nyane, \( \tan \theta \approx \sin \theta \), le \( L \) ke sebaka sa skrine ho tloha sekgeong.
E fanoe:
– \( \lambda = 500 \makgetlo a 10^{-9} \) m,
– \( d = 0.1 \makgetlo a 10^{-3} \) m,
– \( L = 2 \) m,
– \( m = 2 \).
Kenya boleng sebakeng sa equation,
\[ 0.1 \makgetlo a 10^{-3} \sin \theta = 2 \makgetlo a 500 \makgetlo a 10^{-9} \]
Ho rarolla \( \sin \theta \),
\[ \sin \theta = \frac{1000 \times 10^{-9}}{0.1 \times 10^{-3}} \]
Ho bala \( \sin \theta \),
\[ \sin \theta = 0.01 \]
Nka \( \sin \theta = \tan \theta \) bakeng sa dibaka tse kgolo, mme o nke sebaka sa equation ya boemo,
\[ y = 2 \makgetlo 0.01 = 0.02 \] m kapa 20 mm.
Kahoo, sebaka sa mola oa bobeli o khanyang skrineng ke 20 mm ho tloha bohareng ba skrine.
Ho koala
Phapang ea leseli ke sehlooho se bontšang hore leseli le sebetsa joaloka leqhubu. Ketsahalo ena e fana ka lits'ebetso tsa bohlokoa mafapheng a fapaneng a saense, haholo-holo optics le spectroscopy. Ho utloisisa phapang ha leseli ha hoa itšetleha feela ka khopolo-taba empa hape le ka ho rarolla mathata a fapaneng a sebetsang a ka thusang ho tebisa kutloisiso ea litšobotsi tsa maqhubu a leseli.
Ka tsoelo-pele ea theknoloji bakeng sa ho shebella le ho utloisisa litšobotsi tsa leseli, ketsahalo ea ho fafatsa leseli e ntse e tsoela pele ho sebelisoa linthong tse fapaneng tse sibolotsoeng le lits'ebetsong tsa theknoloji e ncha, ho tloha ho litheleskopu ho ea ho lisebelisoa tse lekanyang ka nepo. Ka hona, ho ithuta ho fafatsa leseli ha se taba ea bohlokoa feela thutong empa hape ho na le litlamorao tse sebetsang bakeng sa bophelo ba letsatsi le letsatsi le nts'etsopele ea theknoloji.
