3.S: التداخل (ملخص)
الشروط الرئيسية
موجات متماسكة | الموجات في طور أو لها علاقة طورية محددة |
هامش | أنماط التداخل الساطعة والمظلمة |
غير مترابط | الموجات لها علاقات مرحلية عشوائية |
مقياس التداخل | أداة تستخدم تداخل الموجات لإجراء القياسات |
أحادي اللون | ضوء يتكون من طول موجة واحد فقط |
حلقات نيوتن | نمط التداخل الدائري الناتج عن التداخل بين الضوء المنعكس عن سطحين نتيجة وجود فجوة طفيفة بينهما |
أمر | عدد صحيح m يستخدم في معادلات التداخل البنائي والمدمر للشق المزدوج |
الحد الأقصى الرئيسي | يمكن رؤية حواف التداخل الأكثر سطوعًا مع الشقوق المتعددة |
الحد الأقصى الثانوي | هوامش تداخل ساطعة أقل من الحد الأقصى الرئيسي |
تداخل الأغشية الرقيقة | التداخل بين الضوء المنعكس من الأسطح المختلفة للفيلم الرقيق |
المعادلات الرئيسية
تدخل بنّاء | Δl=mλ، بالنسبة إلى m = 0، ± 1، ± 2، ± 3... |
تدخل مدمر | Δl=(m+12)λ، بالنسبة إلى m = 0، ± 1، ± 2، ± 3... |
فرق طول المسار للموجات من فتحتين إلى نقطة مشتركة على الشاشة | Δl=dsinθ |
تدخل بنّاء | dsinθ=mλ، بالنسبة إلى m = 0، ± 1، ± 2، ± 3... |
تدخل مدمر | dsinθ=(m+12)λ، بالنسبة إلى m = 0، ± 1، ± 2، ± 3... |
المسافة من الحد الأقصى المركزي إلى الحافة الساطعة | ym=mλDd |
يتم قياس الإزاحة بواسطة مقياس تداخل Michelson | Δd=mλ02 |
ملخص
3.1: تدخل يونغ ذو الشق المزدوج
- أعطت تجربة يونغ ذات الشق المزدوج دليلاً قاطعًا على الطابع الموجي للضوء.
- يتم الحصول على نمط التداخل من خلال تراكب الضوء من فتحتين.
3.2: رياضيات التداخل
- في حيود الشق المزدوج، يحدث التداخلdsinθ=mλ البنائي عندما تكون (form=0,±1,±2,±3…)، حيث dθ هي المسافة بين الشقوق، هي الزاوية بالنسبة لاتجاه السقوط، و m هي ترتيب التداخل.
- يحدث التداخل المدمر عندdsinθ=(m+12)λm=0,±1,±2,±3,…
3.3: تداخل متعدد الشقوق
- ينتج التداخل من الشقوق المتعددة (N>2) الحدود القصوى الأساسية والثانوية.
- مع زيادة عدد الشقوق، تزداد كثافة الحد الأقصى الرئيسي ويقل العرض.
3.4: التداخل في الأغشية الرقيقة
- عندما ينعكس الضوء من وسيط له معامل انكسار أكبر من المتوسط الذي ينتقل فيه، يحدث تغير في180° الطور (أوλ/2 تحول).
- يحدث تداخل الأغشية الرقيقة بين الضوء المنعكس من السطوح العلوية والسفلية للفيلم. بالإضافة إلى اختلاف طول المسار، يمكن أن يكون هناك تغيير في المرحلة.
3.5: مقياس ميكلسون للتداخل
- عندما تتحرك المرآة في أحد أذرع مقياس التداخل، تتحرك مسافةλ/2 كل حافة في نمط التداخل إلى الموضع الذي كانت تشغله الحافة المجاورة سابقًا.