Pagpanghilabot sumbanan. Termino sa maximum ug sa minimum

Pagpanghilabot sumbanan - kini mao ang kahayag o mangitngit nga mga labud nga tungod sa mga bidlisiw sa nga anaa sa hugna o gikan sa bahin sa usag usa. Kahayag balod ug sa mga sama sa mga dugang pa sa diha nga apply, kon ang ilang mga hugna coincide (sa sa direksyon sa pagdugang o pagkunhod sa), o kanselahon sila sa usag usa kon sila anaa sa antiphase. Kini nga mga butang katingalahan gitawag constructive ug makadaot nga pagpanghilabot, sa tinagsa. Kon monochromatic nga kahayag sagbayan, ang tanan nga mga balud nga sa mao usab nga gitas-on, moagi sa duha ka pig-ot nga slits (ang eksperimento unang gipahigayon sa 1801 pinaagi sa Thomas Young, Iningles siyentista, kinsa, pasalamat ngadto kaniya miabut sa konklusyon nga ang tinabyog sa kinaiyahan sa kahayag), duha sa mga resulta nga pinutol nga kahoy mahimong gitumong sa usa ka patag nga screen nga sa baylo nga sa duha ka overlapping spots nga nag-umol paghilabut borlas - uniformly alternating sumbanan sa kahayag ug mangitngit nga mga dapit. panghitabo Kini nga gigamit, alang sa panig-ingnan, sa tanan nga optical interferometers.

superposition

Ang importante nga kinaiya sa usa ka superposition sa mga balod nga naghulagway sa kinaiya sa maghulma balud. Niini nga baruganan sa mga bakak sa kamatuoran nga sa diha nga sa sulod sa usa ka maghulma duha ka mga balud, ang resulta kasamok mao nga sama sa sa algebra nga kantidad sa mga tagsa-tagsa nga mga kasamok. Usahay sa dako nga perturbations niini nga lagda mao ang nakalapas. Kining yano nga kinaiya modala ngadto sa usa ka gidaghanon sa mga epekto nga gitawag paghilabut butang katingalahan.

Ang panghitabo sa pagpanghilabot gihulagway pinaagi sa duha ka extremes. Ang duha ka mga balod nga mabungahon maxima coincide, ug sila anaa sa hugna sa usag usa. Ang resulta sa superposition mao ang pagpalig-on sa mga kasamok. Ang amplitude sa miresulta nga sinaktan tinabyog mao nga sama sa sa igo nga gidaghanon sa mga tagsa-tagsa kadako. Sa laing bahin, makadaot nga pagpanghilabot sa usa ka maximum nga usa ka tinabyog coincides uban sa minimum nga ikaduha - sila sa pagsupak. Ang amplitude sa mga hiniusa nga tinabyog mao nga sama sa sa kalainan sa taliwala sa mga kadako sa iyang mga bahin component. Sa kaso diin sila managsama, kini mao ang bug-os nga makadaot nga pagpanghilabot, ug kabalisa sa kinatibuk-ang medium mao ang zero.

eksperimento ni Batan-ong mga

Ang pagpanghilabot sumbanan sa duha ka tinubdan sa tin-aw nagpakita sa atubangan sa mga overlapping balod. Thomas Young misugyot nga kahayag - ang usa ka tinabyog nga nagatuman sa baruganan sa superposition. Iyang nabantog nga kalampusan mao ang eksperimento nga pasundayag sa mga mapuslanon nga ug makadaut nga pagpanghilabot sa kahayag sa 1801. Ang modernong bersyon ni Young eksperimento sa kinaiyahan lahi lamang sa nga kini naggamit kataronganon kahayag tinubdan. Laser uniformly naglamdag sa duha ka susama slits sa opaque nawong. Kahayag passing pinaagi kanila, adunay usa ka hilit nga screen. Sa diha nga ang gilapdon sa taliwala sa mga slits mao kamahinungdanon mas dako pa kay sa wavelength, ang mga lagda sa geometrical Optics nakaobserbar - nakita sa screen sa duha ka nalamdagan rehiyon. Apan, ang paagi sa mga slits diffracted kahayag ug ang mga balud sa screen nga gihaklap sa usag usa. Anggulo sa gigikanan maoy sa iyang kaugalingon usa ka sangputanan sa tinabyog sa kinaiyahan sa kahayag, ug sa lain pa nga panig-ingnan sa epekto niini.

Ang pagpanghilabot sumbanan

Ang baruganan sa superposition motino sa mga resulta-apod-apod intensity sa nalamdagan screen. Ang pagpanghilabot sumbanan mahitabo sa diha nga ang dalan kalainan gikan sa slit sa screen mao nga sama sa sa tibook nga gidaghanon sa wavelength (0, λ, 2λ, ...). kalainan Kini nagsiguro nga highs moabut sa samang higayon. Makadaot nga pagpanghilabot mahitabo sa diha nga ang dalan kalainan nga sama sa sa usa ka gidaghanon sa integer sa wavelength offset sa katunga (λ / 2, 3λ / 2, ...). Jung gigamit geometric mga argumento aron sa pagpakita nga ang superposition modala ngadto sa usa ka serye sa parehong spaced mga bugkos o taas nga intensity mga dapit nga katumbas sa mga rehiyon sa mapuslanong pagpanghilabot, mibulag sa mangitngit nga mga dapit nga puno makadaot.

lungag lang-at

Usa ka importante nga sukaranan geometriya uban sa duha ka slits mao ang ratio sa sa kahayag wavelength λ ug sa gilay-on sa taliwala sa mga lungag d. Kon λ / d mao ang dili kaayo kay sa 1, ang gilay-on sa taliwala sa mga panon sa sa kasundalohan mahimong gagmay ug nagsapaw-sapaw nga mga epekto dili-obserbahan. Pinaagi sa paggamit sa pag-ayo spaced slits, Jung nakahimo sa pagbulag sa kahayag ug mangitngit nga mga dapit. Busa, siya determinado ang mga wavelength sa makita nga kahayag kolor. Ang ilang hilabihan gamay nga bili nagpatin-aw ngano nga kining mga epekto nga obserbahan lamang ubos sa pipila ka mga kahimtang. Sa pagbahin sa mga dapit sa constructive ug makadaot nga pagpanghilabot, ang gilay-on sa taliwala sa mga tinubdan sa kahayag balod kinahanglan kaayo nga gamay.

wavelength

Obserbasyon sa pagpanghilabot epekto ang paghagit sa duha ka laing mga rason. Labing kahayag tinubdan nagpasabwag usa ka padayon nga wavelength kolor, nga miresulta sa pagporma sa daghang mga sumbanan pagpanghilabot gihaklap sa usag usa, ang matag usa uban sa usa ka sal-ang tali sa mga labud. Kini mitangtang sa labing gilitok epekto, sama sa mga dapit sa bug-os nga kangitngit.

coherency

pagpanghilabot nga mahimong obserbahan sa usa ka taas nga yugto sa panahon, kini mao ang gikinahanglan nga sa paggamit sa kataronganon kahayag tinubdan. Kini nagpasabot nga ang radiation nga tinubdan kinahanglan sa pagpadayon sa usa ka kanunay nga hugna relasyon. Pananglitan, ang duha ka mahunihon balud sa sa mao gihapon nga frequency sa kanunay adunay usa ka fixed nga bahin relasyon sa matag punto diha sa luna - bisan sa bahin o sa bahin sa pagsupak, o sa pipila ka tungatunga nga kahimtang. Apan, ang kadaghanan sa mga kahayag tinubdan nagpasabwag sa tinuod nga mahunihon nga halad. Hinunoa, emit sila sa kahayag, diin random hugna kausaban mahitabo minilyon sa mga panahon kada ikaduha. Ang maong radiation mao ang gitawag nga konektadong.

Sulundon nga tinubdan - laser

Pagpanghilabot gihapon obserbahan sa diha nga maghulma balud sa sulod sa duha ka konektadong mga tinubdan, apan pagpanghilabot sumbanan magkalahi sinalagma, uban sa usa ka random hugna pagbalhin. Kahayag sensor, lakip na ang mga mata, dili register sa usa ka paspas nga pag-usab sa larawan, ug lamang ang average intensity sa panahon. Ang laser pinutol nga kahoy mao ang hapit monochromatic (m. E. naglangkob sa usa ka wavelength) ug usa ka highly-. Kini mao ang usa ka sulundon nga tinubdan sa kahayag sa pagsaulog paghilabut epekto.

Determinasyon sa frequency

Human sa Jung 1802 sa sukod wavelength sa makita nga kahayag mahimong ipahiangay sa insufficiently tukma speed sa kahayag anaa sa panahon sa pagkalkulo sa iyang banabana frequency. Pananglitan, green nga kahayag mao nga sama sa sa 6 × Oktubre ¹⁴ Hz. Kini mao ang daghan nga mga sugo ni magnitude nga mas dako pa kay sa frequency sa mga mekanikal nga vibrations. Alang sa pagtandi, ang usa ka tawo mahimo nga makadungog sa tingog sa mga kasubsub sa 2 × ¹⁰ Abril Hz. Unsa gayud magkalahi sa usa ka rate sa gihapon nagpabilin nga usa ka misteryo alang sa sunod nga 60 ka tuig.

Pagpanghilabot sa manipis nga pelikula

Ang obserbahan epekto dili lamang sa mga double slit geometriya nga gigamit sa Thomas Young. Sa diha nga adunay usa ka pagpamalandong ug pagpatipas sa mga bidlisiw nga gikan sa duha ka mga ibabaw, mga patag mibulag sa usa ka gilay-on nga susama sa wavelength, paghilabut mahitabo sa manipis nga mga pelikula. Ang papel sa mga pelikula sa taliwala sa mga ibabaw, mga patag mahimong play usa ka lunang, haw, hangin, liquid o sa bisan unsa nga transparent lig-on nga lawas. Sa makita nga kahayag paghilabut epekto limitado sa gidak-on sa usa ka pipila ka mga mikrometro. Usa ka nailhan nga panig-ingnan sa tanan nga mga pelikula mao ang usa ka bula. Kahayag namalandong gikan niini, mao ang usa ka superposition sa duha ka mga balod - usa makita gikan sa atubangan nawong, ug ang ikaduha - sa likod. Sila sapaw sa luna ug dugang pa sa usag usa. Depende sa gibag-on sa sabon pelikula, duha ka balod mahimong makig mabungahon o sila og. Usa ka bug-os nga kalkulasyon sa sumbanan pagpanghilabot nagpakita nga sa kahayag sa usa ka wavelength λ constructive pagpanghilabot ang obserbahan alang sa usa ka pelikula gibag-on sa λ / 4, 3λ / 4, 5λ / 4, ug uban pa, ug makadaot - .. Aron sa λ / 2, λ, 3λ / 2, ...

Pormula alang sa pagkalkulo

pagpanghilabot panghitabo mao ang daghan nga mga gamit, mao nga kini importante nga makasabut sa nag-unang mga talaid kalabutan niini. Ang mosunod nga mga pagbalanse motugot sa kalkulasyon sa mga nagkalain-laing mga prinsipyo nga nalangkit sa pagpanghilabot, alang sa iyang duha ka labing komon nga mga kaso.

Nahimutangan sa kahayag strips sa ni Young eksperimento, .. Ie mga dapit uban sa mapuslanon nga pagpanghilabot mahimong kalkulado sa paggamit sa ekspresyon: y _{mao ang kahayag.} = (ΛL / d) m, diin λ - wavelength; m = 1, 2, 3, ...; d - ang gilay-on sa taliwala sa mga slits; L - gilay-on sa target.

.. Lokasyon mangitngit pundok, ie mga dapit sa makadaot nga pakig gihatag sa: y _{mao ang kangitngit.} = (ΛL / d) (m + 1/2).

Alang sa ubang sakop sa henero nga pagpanghilabot - sa manipis nga mga pelikula - sa atubangan sa constructive o makadaot nga superposition motino sa bahin pagbalhin sa nagbanaag sa mga balud, nga nag-agad sa sa pelikula gibag-on, ug ang refractive index sa niini. Ang unang talaid naghulagway sa kaso sa pagkawala sa maong usa ka shift, ug ang ikaduha - sa usa ka pagbalhin sa katunga sa wavelength:

2nt = mλ;

2nt = (m + 1/2) λ.

Dinhi, λ - wavelength; m = 1, 2, 3, ...; t - dalan ginaagihan sa pelikula; n - index sa pagpatipas.

Obserbasyon diha sa kinaiyahan

Sa diha nga ang adlaw modan-ag sa ibabaw sa Bubble, nga imong mahimo tan-awa ang hayag nga kolor hampak, tungod kay lain-laing mga wavelength mga gipailalom sa makadaot nga pagpanghilabot ug gikuha gikan sa pagpamalandong. Ang nahibilin nga makita nga kahayag makita nga ingon sa usa ka complementary pagtangtang kolor. Pananglitan, kon ingon sa usa ka resulta sa makadaot nga pagpanghilabot mao ang wala pula nga component, ang pagpamalandong mahimong azul. Ang nipis nga pelikula sa lana sa ibabaw sa mga tubig og usa ka susama nga epekto. Sa kinaiyahan, ang mga balhibo sa pipila langgam, lakip na ang mga pabo-real ug mga hummingbird, ug ang mga kabhang sa pipila ka mga bakukang sa pagpakita sa kahayag, samtang pag-usab sa kolor sa diha nga sa pag-usab kaninyo sa pagtan-aw nga anggulo. Optical physics dinhi mao ang pagpanghilabot sa kahayag balod namalandong gikan sa manipis nga hut-ong istruktura o arrays pagpamalandong mga sanga nga magagmay. Susama perlas ug kabhang mao ang mga Chester, tungod sa superposition sa mga pamalandong gikan sa daghang mga sapaw, mga haklap sa perlas. Mga mahal nga bato sama sa rubi, exhibit matahum nga mga sumbanan paghilabut tungod sa nagpatibulaag sa kahayag gikan sa regular nga istruktura nag-umol sa gigming lingin nga mga partikulo.

aplikasyon

Adunay daghan nga mga teknolohiya aplikasyon sa kahayag pagpanghilabot butang katingalahan sa adlaw-adlaw nga kinabuhi. Sila base optics nga physics camera. Normal lente antireflection taklap, sapaw mao ang usa ka nipis nga pelikula. Ang gibag-on ug pagtipas sa kasilaw kaayo gipili sa pagmugna makadaot nga paghilabut sa namalandong makita nga kahayag. Dugang espesyalista coatings nga naglangkob sa daghang mga sapaw, mga haklap sa manipis nga pelikula alang sa nga moagi lamang sa radiation sulod sa usa ka pig-ot nga wavelength range ug busa gigamit nga pagsala. Multilayer coatings gigamit usab aron sa pagdugang sa reflectivity sa mga salamin sa mga astronomiya teleskopyo, ingon man usab sa Optical laser mga sound box. Interferometry - tukmang mga pamaagi sa sukod nga gigamit alang sa pagparehistro sa mga gagmay nga mga kausaban sa paryente gilay-on - ang base sa obserbasyon sa mga kabalhinan sa kahayag ug sa kangitngit mga pundok nga gipatungha sa makita nga kahayag. Pananglitan, ang usa ka sukod sa kon sa unsang paagi usab sa pagpanghilabot sumbanan, nagtugot sa sa sa sa curvature sa mga ibabaw, mga patag sa Optical nga sangkap sa usa ka Optical wavelength lobes.