Interferenza u Diffrizzjoni
Meta mewġ tad-dawl jgħaddi minn żewġ fetxiet dojoq, kull fetxa tibgħat mewġ jinfirex li jispossaw fuq skrin warajhom. Fejn quċċata minn fetxa tiltaqa’ ma’ quċċata minn l-oħra, jiżdiedu f’strixxa kbira; fejn quċċata tiltaqa’ ma’ waqgħa, jikkanċaw f’vojt skur. Istrixxi kbar juru biss fl-angoli spejjali fejn id-distanza żejda li mewġa jivvjaġġa hi numru sħiħ ta’ tuli ta’ mewġa.
Il-formula
d · sin θ = m · λ
- d — spazjar bejn il-farqet (m): distanza bejn iż-żewġ fetxiet (jew linji fuq grilja)
- θ — angolu (°): angolu miċ-ċentru tal-mudell ’l barra lejn strixxa kbira
- m — numru ta’ ordni (unitless): liema strixxa kbira hi, tgħodd 0, 1, 2… ’l barra miċ-ċentru
- λ — tul ta’ mewġa (m): it-tul ta’ ċiklu sħiħ wieħed ta’ mewġa tad-dawl
Eżempju maħdum
Dawl ta’ tul ta’ mewġa 500 nanometri jixgħel minn żewġ fetxiet mfarfra 20 mikrometru. X’hu sin θ għat-tieni strixxa kbira (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
Itestja lilek innifsek
L-istess fetxiet (d = 20 mikrometru) u l-istess dawl (500 nanometri) — x’hu sin θ għall-ewwel strixxa kbira, m = 1?
- It-tweġiba t-tajba: 0.025
- 0.05
- 0.1
Korrett! sin θ = m·λ/d = (1 × 500 nm) / 20 000 nm = 0.025 — nofs it-tweġiba ta’ m = 2.
Jekk iċ-ċaqliq iż-żewġ fetxiet aktar bogħod (żid d) filwaqt li żżomm t-tul ta’ mewġa u l-ordni l-istess, x’jiġri għall-ispazjar ta’ l-istrixxi?
- L-ispazjar jiżdied
- It-tweġiba t-tajba: L-ispazjar jonqos
- L-ispazjar jibqa’ l-istess
Tajjeb! Peress li sin θ = m·λ/d, d akbar jagħmel sin θ inqas, għalhekk l-istrixxi jitqassdu eqreb xulxin.
Fejn tara dan
Iż-żqajra tal-kuluri li tqisx fuq barka tas-sapun u l-kuluri li jirriflettu minn groove ta’ CD antik huma interferenza fil-ħidma: mewġ tad-dawl jirrifletti mill-quċċata u mill-qiegħ ta’ film rqaq jiżdiedu jew jikkanċaw skond it-tul ta’ mewġa, u jaqsmu dawl abjad f’ċinej. Żewġ fetxiet dojoq u skrin jagħmlu l-istess żieda-u-kanċellazzjoni viżibbli bħala strixxi tad-dawl u dlam.
Żbalji komuni
Id-direzzjoni ta’ spazjar titfgħa kważi lil kulħadd: tferrex fetxiet aktar bogħod (d akbar) tagħmel l-istrixxi jiċċaqalqu EQREB xulxin — d joqgħod taħt il-frazzjoni f’sin θ = m·λ/d, għalhekk denominatur akbar, angolu inqas. U kull ordni m hu angolu tagħha stess, mhux riżuża ta’ l-aħħar waħda: b’d = 20 mikrometru u dawl ta’ 500 nm, l-ewwel strixxa kbira toqgħod f’sin θ = 0.025.
Kif jinqabad
Din hi l-punt ta’ qsim tal-modulu ta’ ottika f’territorju ta’ mewġ, u jieħu l-bażi mill-modulu ta’ mewġ: v = f · λ jmexxi d-dawl bħal kwalunkwe mewġa, u hu t-tul ta’ mewġa li jiddeċiedi fejn jinżlu l-istrixxi — u hekk kif esperimenti ta’ doppju fetxa kejlew b’mod preċiż it-tul ta’ mewġa tad-dawl fl-ewwel post. Polarizzazzjoni, li jmiss, titlesti l-istampa ta’ mewġa billi turik fejn il-mewġa tivvibbra.