የጣልቃ ስልቶች ቀላል ወይም ጨለማ ባንዶች በጨረሮች የተከሰቱት በደረጃ ላይ ያሉ ወይም እርስ በእርስ ከደረጃ ውጪ ናቸው። በሚደራረብበት ጊዜ የብርሃን እና ተመሳሳይ ሞገዶች ደረጃቸው የሚገጣጠሙ ከሆነ (በመጨመር እና በመቀነስ አቅጣጫ) ይጨምራሉ ወይም አንቲፋዝ ውስጥ ካሉ እርስ በርስ ይካሳሉ። እነዚህ ክስተቶች በቅደም ተከተል ገንቢ እና አጥፊ ጣልቃገብነት ይባላሉ. የሞኖክሮማቲክ ጨረር ጨረር ፣ ሁሉም ተመሳሳይ የሞገድ ርዝመት ያላቸው ፣ በሁለት ጠባብ ክፍተቶች ውስጥ ካለፉ (ሙከራው የተካሄደው በ 1801 በእንግሊዛዊው ሳይንቲስት ቶማስ ያንግ ነበር ፣ ለእሱ ምስጋና ይግባው ፣ ስለ ሞገድ ተፈጥሮ መደምደሚያ ላይ ደርሷል የብርሃን) ፣ ሁለቱ የተፈጠሩት ጨረሮች በጠፍጣፋ ማያ ገጽ ላይ ሊመሩ ይችላሉ ፣ በዚህ ላይ ፣ በሁለት ተደራራቢ ቦታዎች ፈንታ ፣ የጣልቃ ገብነት ጠርዞች ይፈጠራሉ - በእኩል የሚለዋወጡ የብርሃን እና የጨለማ አካባቢዎች ንድፍ። ይህ ክስተት ለምሳሌ በሁሉም የጨረር ኢንተርፌሮሜትሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።
የላቀ አቋም
የሁሉም ሞገዶች መለያ ባህሪ ሱፐርላይዝድ ነው፣ እሱም የተደራረቡ ሞገዶችን ባህሪ ይገልፃል። የእሱ መርህ በጠፈር ላይ በሚሆንበት ጊዜ ነውከሁለት በላይ ሞገዶች ከተደራረቡ፣ የተፈጠረው ግርግር የግለሰቦች መዛባት ከአልጀብራ ድምር ጋር እኩል ነው። አንዳንድ ጊዜ ይህ ደንብ ለትልቅ መዛባቶች ተጥሷል. ይህ ቀላል ባህሪ ወደተከታታይ የጣልቃ ገብነት ክስተት ይመራል።
የጣልቃ ገብነት ክስተት በሁለት ጽንፍ ጉዳዮች ይታወቃል። በሁለቱ ሞገዶች ገንቢ ከፍተኛ መጠን ይጣጣማሉ, እና እርስ በእርሳቸው ደረጃ ላይ ናቸው. የእነሱ የሱፐር አቀማመጥ ውጤት የአስከፊው ተፅእኖ መጨመር ነው. የውጤቱ ድብልቅ ሞገድ ስፋት ከግለሰብ ስፋቶች ድምር ጋር እኩል ነው። እና ፣ በተቃራኒው ፣ በአጥፊ ጣልቃገብነት ፣ የአንድ ሞገድ ከፍተኛው ከሁለተኛው ዝቅተኛው ጋር ይጣጣማል - እነሱ በፀረ-ፊደል ውስጥ ናቸው። የተዋሃደ ሞገድ ስፋት በውስጡ ክፍል ክፍሎች amplitudes መካከል ያለውን ልዩነት ጋር እኩል ነው. እኩል በሚሆኑበት ጊዜ አጥፊው ጣልቃገብነት ይጠናቀቃል፣ እና የሜዲካሉ አጠቃላይ መዛባት ዜሮ ነው።
የጁንግ ሙከራ
ከሁለት ምንጮች የሚመጣው የጣልቃገብነት ንድፍ ተደራራቢ ሞገዶች መኖራቸውን በግልፅ ያሳያል። ቶማስ ጁንግ ብርሃን የሱፐርላይዜሽን መርህን የሚታዘዝ ሞገድ እንደሆነ ጠቁመዋል። የእሱ ታዋቂ የሙከራ ስኬት እ.ኤ.አ. በ 1801 የብርሃን ገንቢ እና አጥፊ ጣልቃገብነት ማሳያ ነው። ሌዘር አንድ ወጥ በሆነ መልኩ ሁለት ትይዩ ክፍተቶችን ግልጽ ባልሆነ ወለል ላይ ያበራል። በእነሱ ውስጥ የሚያልፍ ብርሃን በርቀት ስክሪን ላይ ይታያል። በቦታዎች መካከል ያለው ስፋት በጣም በሚበልጥ ጊዜየሞገድ ርዝመት, የጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ ደንቦች ተስተውለዋል - ሁለት ብርሃን ያላቸው ቦታዎች በስክሪኑ ላይ ይታያሉ. ይሁን እንጂ ክፍተቶቹ እርስ በርስ ሲቃረቡ, ብርሃኑ ይከፋፈላል, እና በስክሪኑ ላይ ያሉት ሞገዶች እርስ በርስ ይደራረባሉ. መበታተን እራሱ የብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ ውጤት ነው እና የዚህ ውጤት ሌላ ምሳሌ ነው።
የጣልቃ ጥለት
የሱፐርላይዜሽን መርህ በብርሃን ስክሪኑ ላይ ያለውን የጥንካሬ ስርጭት ይወስናል። የጣልቃገብነት ንድፍ የሚከሰተው ከተሰነጠቀው ወደ ስክሪኑ ያለው የመንገድ ልዩነት ከኢንቲጀር የሞገድ ርዝመት (0፣ λ፣ 2λ፣ …) ጋር እኩል ሲሆን ነው። ይህ ልዩነት ከፍተኛዎቹ በአንድ ጊዜ መድረሱን ያረጋግጣል. አጥፊ ጣልቃገብነት የሚከሰተው የመንገዱ ልዩነት በግማሽ የሚቀያየር የሞገድ ርዝመት ኢንቲጀር ሲሆን ነው (λ/2, 3λ/2, …). ጁንግ የጂኦሜትሪክ ነጋሪ እሴቶችን ተጠቅሞ ሱፐርላይዜሽን በጠቅላላ አጥፊ ጣልቃገብነት በጨለማ እርከኖች ተለያይተው ከተከታታይ እኩል የተከፋፈሉ ጠርዞች ወይም ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው ገንቢ ጣልቃገብነቶችን እንደሚያመጣ ያሳያል።
በቀዳዳዎች መካከል ያለው ርቀት
የሁለት-ስሊት ጂኦሜትሪ አስፈላጊ መለኪያ የብርሃን ሞገድ λ በቀዳዳዎቹ መካከል ያለው ርቀት ሬሾ ነው መ. λ/d ከ 1 በጣም ያነሰ ከሆነ, በፍሬኖቹ መካከል ያለው ርቀት ትንሽ ይሆናል እና ምንም የተደራረቡ ውጤቶች አይታዩም. ጁንግ በቅርበት የተከፋፈሉ ስንጥቆችን በመጠቀም የጨለማውን እና የብርሃን ቦታዎችን መለየት ችሏል። ስለዚህ, የሚታየውን የብርሃን ቀለሞች የሞገድ ርዝመት ወስኗል. በጣም ትንሽ መጠናቸው እነዚህ ተፅዕኖዎች ለምን ብቻ እንደሚታዩ ያብራራልበተወሰኑ ሁኔታዎች. ገንቢ እና አጥፊ ጣልቃገብነቶችን ለመለየት በብርሃን ሞገድ ምንጮች መካከል ያለው ርቀት በጣም ትንሽ መሆን አለበት።
የሞገድ ርዝመት
የጣልቃ ገብነት ውጤቶችን መመልከት በሌሎች ሁለት ምክንያቶች ፈታኝ ነው። አብዛኛዎቹ የብርሃን ምንጮች ተከታታይ የሞገድ ርዝመቶችን ያመነጫሉ፣ በዚህም ምክንያት እርስ በእርሳቸው የተደራረቡ በርካታ የመጠላለፍ ንድፎችን ይፈጥራሉ፣ እያንዳንዱም በዳርቻው መካከል ያለው ርቀት። ይህ እንደ የድቅድቅ ጨለማ ቦታዎች ያሉ በጣም ጎልተው የሚታዩ ውጤቶችን ይሰርዛል።
አብሮነት
ጣልቃ ገብነት በረጅም ጊዜ ውስጥ እንዲታይ፣የተጣጣሙ የብርሃን ምንጮችን መጠቀም ያስፈልጋል። ይህ ማለት የጨረራ ምንጮች የማያቋርጥ ደረጃ ግንኙነትን መጠበቅ አለባቸው. ለምሳሌ፣ ተመሳሳይ ድግግሞሽ ያላቸው ሁለት ሃርሞኒክ ሞገዶች ሁል ጊዜ በህዋ ውስጥ በእያንዳንዱ ነጥብ ላይ ቋሚ የምዕራፍ ግኑኝነት አላቸው - ወይ በደረጃ ፣ ወይም በፀረ-ፋስ ፣ ወይም በአንዳንድ መካከለኛ ሁኔታ። ይሁን እንጂ አብዛኞቹ የብርሃን ምንጮች እውነተኛ የሃርሞኒክ ሞገዶችን አያወጡም. በምትኩ፣ በሴኮንድ በሚሊዮን የሚቆጠሩ ጊዜ የዘፈቀደ ለውጥ የሚመጣበትን ብርሃን ያመነጫሉ። እንዲህ ዓይነቱ ጨረር የማይጣጣም ይባላል።
ጥሩው ምንጭ ሌዘር
ነው
የሁለት የማይጣጣሙ ምንጮች ሞገዶች በህዋ ላይ ሲደራረቡ አሁንም ቢሆን ጣልቃ ገብነት ይስተዋላል፣ነገር ግን የጣልቃ ገብነት ዘይቤዎች በዘፈቀደ የሚቀየሩት በዘፈቀደ የደረጃ ሽግግር ነው። ዓይንን ጨምሮ የብርሃን ዳሳሾች በፍጥነት መመዝገብ አይችሉምምስልን መለወጥ, ግን በጊዜ አማካኝ ጥንካሬ. የሌዘር ጨረር ሞኖክሮማቲክ ነው (ማለትም፣ አንድ የሞገድ ርዝመት ያካትታል) እና በጣም ወጥ ነው። የጣልቃገብነት ተፅእኖዎችን ለመመልከት ተስማሚ የብርሃን ምንጭ ነው።
ድግግሞሽ ማወቂያ
ከ1802 በኋላ፣ የጁንግ የሚለካው የእይታ ብርሃን የሞገድ ርዝመቶች ድግግሞሹን ለመገመት በወቅቱ ካለው ትክክለኛ ያልሆነ የብርሃን ፍጥነት ጋር ሊዛመድ ይችላል። ለምሳሌ፣ ለአረንጓዴ መብራት ወደ 6×1014 Hz ነው። ይህ ከሜካኒካል ንዝረቶች ድግግሞሽ የበለጠ ብዙ ትዕዛዞች ነው። በንጽጽር አንድ ሰው እስከ 2×104 Hz በሚደርስ ድግግሞሽ ድምፅ መስማት ይችላል። በዚህ መጠን በትክክል የተለዋወጠው ነገር ለሚቀጥሉት 60 ዓመታት እንቆቅልሽ ሆኖ ቆይቷል።
ቀጭን ፊልሞች ላይ የሚደረግ ጣልቃገብነት
የታዩት ተጽእኖዎች በቶማስ ያንግ በሚጠቀመው ድርብ ሰንጣቂ ጂኦሜትሪ ብቻ የተገደቡ አይደሉም። ጨረሮች ከሞገድ ርዝመት ጋር በሚነፃፀር ርቀት ከተነጠሉ ሁለት ንጣፎች ላይ ሲንፀባረቁ እና ሲገለሉ በቀጭን ፊልሞች ውስጥ ጣልቃ ገብነት ይከሰታል። በንጣፎች መካከል ያለው የፊልም ሚና በቫኩም, በአየር, በማንኛውም ግልጽ ፈሳሽ ወይም ጠጣር ሊጫወት ይችላል. በሚታየው ብርሃን ውስጥ፣ የጣልቃገብነት ተፅእኖዎች በጥቂት ማይክሮሜትሮች ቅደም ተከተል ልኬቶች ብቻ የተገደቡ ናቸው። በጣም የታወቀ የፊልም ምሳሌ የሳሙና አረፋ ነው. ከእሱ የሚንፀባረቀው ብርሃን የሁለት ሞገዶች ከፍተኛ ቦታ ነው - አንደኛው ከፊት ለፊት በኩል, እና ሁለተኛው - ከኋላ. በጠፈር ውስጥ ይደራረባሉ እና እርስ በእርሳቸው ይደረደራሉ. እንደ ሳሙናው ውፍረት ይወሰናልፊልሞች፣ ሁለት ሞገዶች ገንቢ ወይም አጥፊ በሆነ መልኩ መስተጋብር ሊፈጥሩ ይችላሉ። የጣልቃገብነት ንድፍ የተሟላ ስሌት እንደሚያሳየው አንድ የሞገድ ርዝመት λ ለብርሃን ገንቢ ጣልቃገብነት ለፊልም ውፍረት λ/4, 3λ/4, 5λ/4, ወዘተ. እና አጥፊ ጣልቃገብነት ለ λ/2 ይታያል. λ፣ 3λ/ 2፣ …
ቀመር ለማስላት
የጣልቃ ገብነት ክስተት ብዙ ጥቅም አለው፣ስለዚህ የተካተቱትን መሰረታዊ እኩልታዎች መረዳት አስፈላጊ ነው። የሚከተሉት ቀመሮች ለሁለቱ በጣም የተለመዱ የመስተጓጎል ጉዳዮች ከጣልቃ ገብነት ጋር የተያያዙ የተለያዩ መጠኖችን ለማስላት ያስችሉዎታል።
በያንግ ሙከራ ውስጥ የብሩህ ፈረንጆች ያሉበት ቦታ ማለትም ገንቢ ጣልቃገብነት ያለባቸው ቦታዎች፡- yብሩህ የሚለውን አገላለጽ በመጠቀም ማስላት ይቻላል።=(λL/d)m፣ የት λ የሞገድ ርዝመት ነው; m=1, 2, 3, …; d በቦታዎች መካከል ያለው ርቀት; L የዒላማው ርቀት ነው።
የጨለማ ባንዶች መገኛ ማለትም አጥፊ መስተጋብር የሚወሰኑት በቀመርው ነው፡ yጨለማ።=(λL/d)(m+1/2)።
ለሌላ አይነት ጣልቃገብነት - በቀጭን ፊልሞች - ገንቢ ወይም አጥፊ ሱፐርላይዝድ መኖሩ የተንጸባረቀውን ሞገዶች የደረጃ ፈረቃ የሚወስነው በፊልሙ ውፍረት እና በማጣቀሻው ጠቋሚ ላይ ነው። የመጀመሪያው እኩልታ የእንደዚህ አይነት ፈረቃ አለመኖርን ሁኔታ ይገልፃል, ሁለተኛው ደግሞ የግማሽ ሞገድ ፈረቃን ይገልፃል:
2nt=mλ፤
2nt=(m+1/2) λ.
እዚህ λ የሞገድ ርዝመት ነው; m=1, 2, 3, …; t በፊልሙ ውስጥ የተጓዘበት መንገድ; n የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ ነው።
በተፈጥሮ ውስጥ ምልከታ
ፀሀይ በሳሙና አረፋ ላይ ስትወጣ የተለያዩ የሞገድ ርዝመቶች ለአጥፊ ጣልቃገብነት የተጋለጡ እና ከአንፀባራቂው ስለሚወገዱ ደማቅ ቀለም ያላቸው ባንዶች ሊታዩ ይችላሉ። የቀረው አንጸባራቂ ብርሃን ከሩቅ ቀለሞች ጋር እንደ ማሟያ ሆኖ ይታያል። ለምሳሌ, በአጥፊ ጣልቃገብነት ምክንያት ምንም ቀይ አካል ከሌለ, ነጸብራቁ ሰማያዊ ይሆናል. በውሃ ላይ ያሉ ቀጫጭን የነዳጅ ፊልሞች ተመሳሳይ ውጤት ያስገኛሉ. በተፈጥሮ ውስጥ ፣ የአንዳንድ ወፎች ላባዎች ፣ ፒኮክ እና ሃሚንግበርድ ፣ እና የአንዳንድ ጥንዚዛዎች ዛጎሎች ቀልጠው ይታያሉ ፣ ግን የመመልከቻው አንግል ሲቀየር ቀለማቸውን ይለውጣሉ። እዚህ ላይ የኦፕቲክስ ፊዚክስ የተንፀባረቁ የብርሃን ሞገዶች ከቀጭን ከተደራረቡ አወቃቀሮች ወይም አንጸባራቂ ዘንጎች ድርድር ነው። በተመሳሳይም የእንቁ እና የዛጎላ ቅርፊቶች ከበርካታ የእንቁ እናት ንብርብሮች ላይ ለሚታዩ ነጸብራቅ አቀማመጥ ምስጋና ይግባውና አይሪስ አላቸው. እንደ ኦፓል ያሉ የከበሩ ድንጋዮች በጥቃቅን ሉላዊ ቅንጣቶች በተፈጠሩት መደበኛ ቅጦች ብርሃን መበተን ምክንያት ውብ የሆነ የመጠላለፍ ንድፎችን ያሳያሉ።
መተግበሪያ
በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ብዙ የቴክኖሎጂ አተገባበር የብርሃን ጣልቃገብነት ክስተቶች አሉ። የካሜራ ኦፕቲክስ ፊዚክስ በእነሱ ላይ የተመሰረተ ነው. ሌንሶች የተለመደው ፀረ-ነጸብራቅ ሽፋን ቀጭን ፊልም ነው. ውፍረቱ እና ነጸብራቁ የሚንፀባረቀውን ብርሃን አጥፊ ጣልቃገብነት ለማምረት ተመርጠዋል። ተጨማሪ ልዩ ሽፋኖችን ያቀፈብዙ ቀጭን ፊልሞች ጨረሮችን ለማስተላለፍ የተነደፉ በጠባብ የሞገድ ርዝመት ውስጥ ብቻ ነው እና ስለዚህ እንደ ብርሃን ማጣሪያዎች ያገለግላሉ። ባለ ብዙ ሽፋን ሽፋን የአስትሮኖሚካል ቴሌስኮፕ መስተዋቶችን እና የሌዘር ኦፕቲካል ክፍተቶችን አንፀባራቂነት ለመጨመርም ያገለግላሉ። ኢንተርፌሮሜትሪ - በአንፃራዊ ርቀት ላይ ትናንሽ ለውጦችን ለመለየት የሚያገለግሉ ትክክለኛ የመለኪያ ዘዴዎች - በተንጸባረቀ ብርሃን በተፈጠሩ የጨለማ እና የብርሃን ባንዶች ውስጥ ለውጦችን በመመልከት ላይ የተመሠረተ ነው። ለምሳሌ፣ የጣልቃ ገብነት ስርአቱ እንዴት እንደሚቀየር መለካት የጨረር ሞገድ ክፍልፋዮች ውስጥ የሚገኙትን የጨረር አካሎች ወለል ኩርባ ለማወቅ ያስችላል።
