Fọ́múlá Ìdènà Ìmọ́lẹ̀
Ìdènà ìmọ́lẹ̀ jẹ́ ìṣẹ̀lẹ̀ kan tí ó máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí ìgbì ìmọ́lẹ̀ méjì tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ bá ara wọn pàdé tí wọ́n sì ń bá ara wọn lò, tí ó máa ń mú kí ìpínkiri agbára ìmọ́lẹ̀ pọ̀ sí i tàbí kí ó sọ ara wọn di aláìlera. A lè rí ìṣẹ̀lẹ̀ yìí ní onírúurú ipò, bí ìwádìí oní-ẹ̀gbẹ́ méjì, ìwádìí oní-ẹ̀gbẹ́, àti ìwádìí ìdènà Michelson. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò ìlànà ìpìlẹ̀ ti ìdènà ìmọ́lẹ̀, àwọn ìlànà tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìdènà, àti ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìlò tí ó wúlò nínú ìgbésí ayé ojoojúmọ́.
Ìlànà Ìpìlẹ̀ ti Ìdènà Ìmọ́lẹ̀
Ìdènà ìmọ́lẹ̀ máa ń wáyé nígbà tí ìgbì ìmọ́lẹ̀ méjì bá pàdé. A máa ń sọ pé ìgbì ìmọ́lẹ̀ máa ń dúró ṣinṣin tí wọ́n bá ní ìyàtọ̀ ìpele kan náà àti ìgbì oòrùn kan náà. Nígbà tí ìgbì omi méjì bá pàdé, àpapọ̀ ìpele ní ojú ìwé kọ̀ọ̀kan ni àròpọ̀ ìwọ̀n ìgbì omi méjèèjì. Oríṣi ìdènà pàtàkì méjì ló wà:
1. Ìdènà Ìkọ́lé: Ó máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí òkè ìgbì kan bá dé òkè ìgbì mìíràn, débi pé àpapọ̀ ìbúgbà náà yóò pọ̀ sí i. Ìdènà ìkọ́lé máa ń mú kí àwọn agbègbè tó mọ́lẹ̀ nínú àpẹẹrẹ ìdènà náà máa ń hàn gbangba.
2. Ìdènà apanirun: Ó máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí orí ìgbì kan bá pàdé ibi tí ìgbì mìíràn wà, èyí tó máa ń yọrí sí ìwọ̀n tó kéré sí i tàbí tó tilẹ̀ jẹ́ pé kò sí àpapọ̀ rẹ̀. Ìdènà apanirun máa ń mú kí àwọn agbègbè dúdú wà nínú àpẹẹrẹ ìdènà náà.
Fọ́múlá Ìdènà Ìyàtọ̀ Méjì
Ọ̀kan lára àwọn àyẹ̀wò àgbáyé tó ń fi ìdènà ìmọ́lẹ̀ hàn ni àyẹ̀wò tí Thomas Young ṣe ní ìbẹ̀rẹ̀ ọ̀rúndún kọkàndínlógún. Nínú àyẹ̀wò yìí, a máa ń gba ìmọ́lẹ̀ kọjá àwọn ihò tóóró méjì tó wà nítòsí, èyí tó máa ń mú kí ìdènà wáyé lórí ibojú lẹ́yìn àwọn ihò náà. Àgbékalẹ̀ tí a lò láti ṣírò ipò ìmọ́lẹ̀ àti àwọn ìlà dúdú nínú àpẹẹrẹ ìdènà náà ni:
\[ d \sin \theta = n \lambda \] (fún àwọn ẹ̀gbẹ́ dídán)
\[ d \sin \theta = (n + \frac{1}{2}) \lambda \] (fún àwọn ẹ̀gbẹ́ dúdú)
Mo ṣe é:
– d ni ijinna laarin awọn ela meji.
– θ ni igun tí ìlà láti ibi tí a yà sí ojú ìbòjú náà ṣe.
– n ni ìtòlẹ́sẹẹsẹ àwọn ìlà ìmọ́lẹ̀ tàbí dúdú (n = 0, 1, 2, …).
– λ ni igbi gigun ti ina ti a lo.
Fọ́múlá Ìdènà nínú Àwọn Fẹ́ẹ̀lì Tínrín
Ìdènà náà tún lè wáyé nínú àwọn fíìmù tín-tín, bíi fíìmù epo lórí omi tàbí fíìmù ọṣẹ. Nínú àwọn ọ̀ràn wọ̀nyí, ìdènà ni ìmọ́lẹ̀ tó ń yọ láti iwájú àti ẹ̀yìn fíìmù náà. Ìwọ̀n tí fíìmù náà ní àti àtọ́ka ìfàmọ́ra ohun èlò náà ló ń pinnu àwọn ipò fún ìdènà tó ń gbéṣẹ́ àti èyí tó ń parun. Àgbékalẹ̀ gbogbogbòò fún ìdènà nínú àwọn fíìmù tín-tín ni:
\[ 2t = (m + \frac{1}{2}) \frac{\lambda}{n} \] (fún ìdènà tó ń ṣe àgbékalẹ̀)
\[ 2t = m \frac{\lambda}{n} \] (fún ìdènà apanirun)
Mo ṣe é:
– t ni sisanra fiimu naa.
– m jẹ́ nọ́mbà odidi kan (0, 1, 2, …).
– λ ni igbi ina.
– n ni atọka refractive ti fiimu tinrin naa.
Mita Interferometer Michelson
Ẹ̀rọ interferometer Michelson jẹ́ ẹ̀rọ kan tí ó ń lo ìlànà ìdènà láti wọn ìwọ̀n ìgbì ìmọ́lẹ̀, àwọn ìyípadà àtọ́ka ìfàmọ́ra, tàbí àwọn gígùn ojú pẹ̀lú ìpele pípéye. Ẹ̀rọ interferometer náà ní orísun ìmọ́lẹ̀, dígí oní-ìtàn-sí-ìtàn (ìpínyà ìtànṣán), àti àwọn dígí méjì tí ń ṣàfihàn. Ìmọ́lẹ̀ láti orísun náà ni a pín sí méjì nípasẹ̀ ẹ̀rọ splitter, tí àwọn dígí méjèèjì ń ṣàfihàn, lẹ́yìn náà ni ẹ̀rọ splitter beam náà tún so pọ̀ láti ṣe àpẹẹrẹ ìdènà.
Fọ́múlá ìpìlẹ̀ tí a lò nínú interferometer Michelson ni:
\[ \Delta L = m \lambda \]
Mo ṣe é:
– ΔL ni ìyàtọ̀ nínú gígùn ojú ọ̀nà opitika láàrín àwọn ìtànṣán ìmọ́lẹ̀ méjì.
– m ni nọmba awọn ẹgbẹ kikọlu ti a ṣe akiyesi.
– λ ni igbi ina.
Awọn Ohun elo Idalọwọ Ina
Ìdènà ìmọ́lẹ̀ ní onírúurú àwọn ohun èlò tó wúlò nínú ìgbésí ayé ojoojúmọ́ àti ìmọ̀ ẹ̀rọ òde òní:
1. Àwọn Ojú Ìwòran Pípé: A ń lo ìdènà nínú àwọn ohun èlò ìwọ̀n tí ó péye, bíi Michelson interferometer, láti wọn ìwọ̀n ìgbì ìmọ́lẹ̀, ìyípadà ìpele, àti ìfúnpọ̀ àwọn fíìmù tín-ín-rín.
2. Àwọn Àwọ̀ Tí A Fi Ń Dínà Ìronú: Àwọn ọ̀nà ìdènà ni a lò láti ṣe àwọn àwọ̀ tí a fi bò lórí àwọn lẹ́ńsì kámẹ́rà àti àwọn awò ojú. Àwọn àwọ̀ wọ̀nyí máa ń dín ìtànṣán ìmọ́lẹ̀ kù nípa ṣíṣe ìdènà apanirun.
3. Spectroscopy: A lo interference ninu Fourier-transform spectroscopy (FTIR) lati ṣe itupalẹ awọn ila ti imọlẹ ti o tan tabi ti a fi ranṣẹ nipasẹ ayẹwo kan.
4. Ìbánisọ̀rọ̀ Ojú-ìwò: Nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ okùn okùn, a ń lo ìdènà láti wọn àti láti ṣàkóso dídára àwọn àmì ìmọ́lẹ̀ tí a ń gbé kiri nípasẹ̀ okùn okùn.
5. Holografi: Holografi jẹ́ ọ̀nà àwòrán tí ó ń lo ìdènà ìmọ́lẹ̀ láti gba àwọn àwòrán onípele mẹ́ta sílẹ̀ àti láti ṣe àtúnṣe wọn.
Àpẹẹrẹ Ìṣòro Ìdènà Ìmọ́lẹ̀
Láti ṣàlàyé òye wa nípa ìdènà ìmọ́lẹ̀, ẹ jẹ́ kí a wo àwọn àpẹẹrẹ ìbéèrè kan:
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1: Ìdènà Ìyàtọ̀ Méjì
Nítorí pé ìmọ́lẹ̀ tí ó ní ìwọ̀n ìgbì 600 nm ń kọjá láàárín àwọn ihò méjì tí ó wà ní 0,5 mm sí ara wọn, ṣírò igun fún ìlà dídán àkọ́kọ́ (n=1) lórí ìbòjú tí ó jìnnà sí àwọn ihò náà.
Ojutu:
Lo agbekalẹ idamu meji-slit fun awọn ẹgbẹ didan:
\[ d \ sin \theta = n \lambda \]
Rọpo awọn iye ti a mọ:
\[ 0,5 \igba 10^{-3} \sin \theta = 1 \igba 600 \igba 10^{-9} \]
\[ \sin \theta = \frac{600 \igba 10^{-9}}{0,5 \igba 10^{-3}} \]
\[ \sin \theta = 1,2 \igba 10^{-3} \]
\[ \theta \approx \arcsin(1,2 \times 10^{-3}) \approx 0,069 \text{ degrees} \]
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Ìdènà Fíìmù Tín-ín-rín
A gbé fíìmù tín-ín-rín tí ó ní àmì ìfàmọ́ra 1,5 àti ìfúnpọ̀ 300 nm sórí ohun èlò ìpìlẹ̀ kan. Ṣírò ìwọ̀n ìgbì ìmọ́lẹ̀ tí ó ń gba ìdènà tí ó ń ṣiṣẹ́ bí ìmọ́lẹ̀ náà bá ń ṣẹlẹ̀ ní ìtòsí fíìmù náà.
Ojutu:
Lo agbekalẹ kikọlu ti o kọ lori awọn fẹlẹfẹlẹ tinrin:
\[ 2t = (m + \frac{1}{2}) \frac{\lambda}{n} \]
Fún ìdènà àkọ́kọ́ tí ó ń ṣe àgbékalẹ̀ (m=0):
\[ 2 \igba 300 \igba 10^{-9} = \frac{1}{2} \frac{\lambda}{1,5} \]
\[ 600 \igba 10^{-9} = \frac{\lambda}{3} \]
\[ \lambda = 1800 \igba 10^{-9} \]
\[ \lambda = 600 \text{ nm} \]
Ipari
Ìdènà ìmọ́lẹ̀ jẹ́ ìṣẹ̀lẹ̀ pàtàkì nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ-ìjìnlẹ̀ ojú tí ó ń kó ipa pàtàkì nínú onírúurú ìlò ìmọ̀-ẹ̀rọ. Nípa lílóye àwọn ìlànà tí ó níí ṣe pẹ̀lú ìdènà ìmọ́lẹ̀, bí àwọn tí a lò nínú ìwádìí oní-ẹ̀rọ méjì, ìdènà thin-film, àti interferometer Michelson, a lè ṣàyẹ̀wò àti lo ìṣẹ̀lẹ̀ yìí fún onírúurú ète ìmọ̀-ẹ̀rọ àti ìmọ̀-ẹ̀rọ. Ìṣẹ̀lẹ̀ yìí kìí ṣe pé ó ń ràn wá lọ́wọ́ láti lóye ìpìlẹ̀ ìmọ́lẹ̀ nìkan ni, ó tún ń pèsè àwọn irinṣẹ́ fún ìṣẹ̀dá tuntun ní onírúurú ẹ̀ka, láti àwọn opitika tí ó péye sí ìbánisọ̀rọ̀ opitika àti holography.
