Idirghabháil agus Difrea
Nuair a théann tonnta solais trí dhá bhearna chúing, seolann gach bearna tonnta scaipthe a luíonn thar a chéile ar scáileán ina ndiaidh. Áit a bhuailonn buaic ó bhearna amháin buaic ón gceann eile, suimíonn siad ina bhfrainc gheal; áit a bhuailonn buaic clais, cealaíonn siad a chéile ina mbearna dhorcha. Ní thaispeánann fraincí geala ach ag na huillinneacha speisialta arb ionann an fad breise a thaistlíonn tonn amháin agus slánuimhir thonnfhad.
An fhoirmle
d · sin θ = m · λ
- d — spásáil mbearna (m): an fad idir an dá bhearna (nó línte ar ghreille)
- θ — uillinn (°): uillinn ó lár an phatrúin amach go frainc gheal
- m — uimhir orduithe (unitless): cé acu frainc gheal atá ann, ag áireamh 0, 1, 2… amach ón lár
- λ — tonnfhad (m): fad aon timthriall toinne iomlán den solas
Sampla oibreáilte
Tugann solas tonnfhaid 500 nanaiméadar splanc trí dhá bhearna atá spásáilte 20 micriméadar ó chéile. Cad é sin θ don dara frainc gheal (m = 2)?
- d = 20 μm
- λ = 500 nm
- m = 2
- sin θ = m · λ / d
- sin θ = (2 × 500 nm) / 20 000 nm
sin θ = 0.05
Cuir tástáil ort féin
Na bearnaí céanna (d = 20 micriméadar) agus an solas céanna (500 nanaiméadar) — cad é sin θ don chéad fhrainc gheal, m = 1?
- Freagra ceart: 0.025
- 0.05
- 0.1
Ceart! sin θ = m·λ/d = (1 × 500 nm) / 20 000 nm = 0.025 — leath d’fhreagra m = 2.
Má shleamhnaíonn tú an dá bhearna níos faide ó chéile (d a mhéadú) agus an tonnfhad agus an t-ord mar an gcéanna, cad a tharlaíonn do spásáil na bhfraincí?
- Méadaíonn an spásáil
- Freagra ceart: Laghdaíonn an spásáil
- Fanann an spásáil mar an gcéanna
Ceart! Ós rud é go sin θ = m·λ/d, is lú a dhéanann d níos mó de sin θ, mar sin brúitear na fraincí níos gaire dá chéile.
Cén áit a bhfeiceann tú é seo
Is iad an loinnir bhogha báistí atá ag sleamhnú thar bholgán gallúnaí agus na dathanna a fhrithchaitheann ó chuaina sean-CD ná idirghabháil ag obair: tonnta solais ag frithchaitheamh ó bharr agus ó bhun scannáin tanaí ag cur le chéile nó ag cealú de réir thonnfhaid, ag sórtáil solais bháin ina bhfáinní. Déanann dhá bhearna chúing agus scáileán an chur-le-chéile-agus-cealú céanna infheicthe mar stiallacha solais agus dorchais.
Botúin choitianta
Chuireann treo na spásáila beagnach gach duine ar seachrán: scaipeadh na bearnaí níos faide ó chéile (d níos mó) bogann na fraincí NÍOS GIRE dá chéile — suíonn d ag bun an chodáin i sin θ = m·λ/d, mar sin is mó an bun, is lú an uillinn. Agus is uillinn dá cuid féin gach ord m, ní h-athúsáid den cheann roimhe seo: le d = 20 micriméadar agus solas 500 nm, suíonn an chéad fhrainc gheal ag sin θ = 0.025.
Conas a nascann sé
Is í seo an pointe trasnaithe ó mhodúl na optice isteach i chríoch na dtonnta, agus braitheann sí ar bhunchloch mhodúl na dtonnta: rialaíonn v = f · λ solas ar nós toinne ar bith, agus is é an tonnfhad a chinneann cá dtitfidh na fraincí — sin é conas ar thomhas turgnaimh dé-bhearna tonnfhad an tsolais ar an gcéad dul síos. Críochnaíonn polarú, atá romhainn, an pictiúr tonnta ag taispeáint cé acu treo a chreathaíonn an tonn.