Кийлигишүүсүнө мыйзам ченемдүүлүктөрү. максималдуу жана минималдуу шарттары

Кийлигишүүсүнө узоры - бул бири-бири менен баскычында же этабы менен болгон нурлары менен улам жарык же кара сызыктары бар. колдонуу менен жарык толкундары менен болуп кошулат, алардын мүнөзү (көбөйтүү же азайтуу багытында) дал келсе же алар antiphase бар болсо, бири-бирин жокко чыгарат. Бул көрүнүш, тиешелүүлүгүнө жараша, иштиктүү жана кыйратуучу кийлигишүүсү деп аталат. монохроматтык жарык баканындай болсо, анда ошол эле узундугу бардык толкундар, эки тар тешиктеринен өтөт (эксперименттин биринчи жолу 1801-жылы жүргүзүлгөн Томас Жаштарга, англис илимпоз, анын жардамы менен жарык толкуну мүнөзү деген жыйынтыкка келген эле), анын натыйжасында баканындай эки багытталган болот жалпак экранда ордуна эки кесилишкен жерлерине кийлигишүүсүнө чачыларын түзүлөт - бирдей жарык жана караңгы аймактардын үлгү тагышты. Бул көрүнүш бардык оптикалык interferometers, мисалы, колдонулат.

superposition

үйүлөт толкундардын динамикасын толкундардын бир superposition аныктоого мүнөздүү. Анын принцип бир курулган эки толкундун мейкиндикте, натыйжада таасир жеке таасирлердин алгебралык суммасына барабар болуп жатат. Кээде чоң иолитикада Бул эреже бузулган. Бул жөнөкөй жүрүм-турум кийлигишүүсү кубулуштарын деп кесепетинен бир катар алып келет.

кийлигишүүгө көрүнүш эки чектен менен мүнөздөлөт. эки толкундары, иштиктүү Maxima дал, алар бири-бири менен аталууда. superposition натыйжасы бузулушу күчөтүү болуп саналат. натыйжасында аралаш толкун бир- жеке узундуктагы суммасына барабар болот. Тескерисинче, бир толкун ашпаган зыян кийлигишүүсү минималдуу экинчи туш келет - алар каршы чыгып жатышат. курама толкун бир- анын курамдык бөлүктөрүнүн узундуктагы ортосундагы айырма барабар. алар бирдей учурда, ал жерде толук кыйратуучу тоскоолдук болуп саналат, ал эми жалпы орточо сунуудан чыгып нөл.

Янг эксперименти

эки булактан кийлигишүүсүнө үлгүсү так кабатталып толкундардын бар экендигин көрсөтүп турат. Thomas Жаш жарык сунуш - superposition ынанымын моюн сунган бир толкун. Анын белгилүү жетишкендик иштиктүү жана кыйратуучу эксперименталдык көрсөтмө болгон жарык кийлигишүү 1801-жылы жаратылыш жаш экспериментинин заманбап версия гана ырааттуу жарык булактарын колдонот деп айырмаланат. Лазердик бирдей тунук бетине эки параллелдүү тешиктеринен жарык. алар аркылуу Light өтүп, алыскы бир экран бар. тешиктеринен ортосундагы туурасы толкун караганда бир кыйла көп болсо, геометриялык оптика эрежелери сакталууда - экран, эки жарык региондору боюнча көргөн. Бирок, тешиктеринен мамиле жарык эмитирленген жана экрандагы толкундар ар башка үйүлөт жатат. Демилгечи өзү жарыктын толкун табияттын натыйжасы болуп саналат, бирок, бул дагы бир мисалы.

тоскоолдуктарды үлгүсү

superposition негизги жарык экранда пайда болгон катуулугу бөлүнүшүн аныктайт. экранга тешиктен келген жол айырма толкун узундуктары (0, λ, 2λ, ...) жалпы санына барабар болгондо кийлигишүү үлгү болот. Бул айырма Highs, ошол эле учурда келип камсыз кылат. жарым менен жабылат толкун бүтүн санына барабар болгондо жол айырмасы кыйратуучу тоскоолдук пайда (λ / 2, 3λ / 2, ...). Юнг superposition кыйратуучу толук караңгы жеринде менен бөлүнүп иштиктүү кийлигишүүгө аймактарына ылайык бирдей аралыкта топко же жогорку сыйымдуулук жерлерде бир катар алып барарын айкын көрсөтүп турат үчүн геометриялык жүйөлөрдү да колдонгон.

Тешиктердин ортосундагы аралык

эки тешиктеринен менен маанилүү параметр геометрия жарык толкун узундугу Л катышы жана д тешик арасындагы аралыкты көрсөтөт. λ / ж 1 алда канча аз болсо, аскеринин ортосундагы аралык бир аз болуу менен бири-таасирлери байкалган эмес. тыгыз тешиктеринен колдонуп, Юнг жарык жана караңгы аймактарды бөлүп алдым. Ошентип, ал көзгө көрүнгөн нур, түстүү толкун аныкталат. Алардын өтө аз балл, мындай терс таасирлер гана белгилүү бир шарттарда сакталса эмне үчүн түшүндүрөт. иштиктүү жана кыйратуучу кийлигишүүгө аймактарды бөлүп, жарык толкундарынын булагы ортосундагы аралык өтө аз болушу керек.

толкун узундугу

тоскоолдуктарды таасирлерин байкоо эки башка себептерден улам кыйынчылыкка турат. Көпчүлүк жарык булактары бири-бири менен, ар бир таяк ортосундагы тыныгуу менен курулган бир нече тоскоолдуктарды үлгүлөрүнүн пайда алып келген, үзгүлтүксүз толкун узундугу спектрин чыгарат. Бул толугу менен көлөкөсүнүн аймактарында катары айкын таасири, жок.

coherency

Бул тоскоолдуктарды убакыттын узак мезгил ичинде байкалган, ал ырааттуу жарык булактарын пайдалануу зарыл. Бул нурлануу булактары туруктуу этабы мамиледе болууга тийиш дегенди билдирет. Мисалы, эки гормоналдык жыштыкта толкундары ар дайым мейкиндикте ар бир чекитине негизги этабы мамиледе болуу - бул баскычында же этабы каршы, же кээ бир орто абалда. Ошентсе да, жарык булактарынын көпчүлүгү чыныгы гормоналдык толкун чыгарат. Анын ордуна, алар туш этабы өзгөрүү секундасына миллиондогон пайда болгон жарык чыгарууну. Мындай нурлануу чаржайыт деп аталат.

Ideal булагы - лазер

Кийлигишүүсүнө дагы эки чаржайыт булактарынын космостогу толкундарын үйүлөт байкалат, бирок ал тоскоолдуктарды моделдери кокустук этабы көрүнүш менен бирге, туш келди, ар кандай болот. Light сенсорлор, көз, анын ичинде тез өзгөрүп жаткан сүрөттү каттоодон өтө албай, бир гана учурда орточо катуулугу. лазер дээрлик монохроматтык (м. E. бир толкундун курамында) болуп саналат жана жогорку. Бул тоскоолдуктарды натыйжаларын байкоо үчүн идеалдуу жарык булагы болуп саналат.

санын аныктоо

Янгдын 1802 кийин көзгө көрүнө турган нурдун чара толкун, анын болжолдуу жыштыгын эсептөө үчүн учурда жеткиликтүү жарык жетиштүү так ылдамдык менен байланыштуу болушу мүмкүн. Мисалы, жашыл жарык 6 × October ¹⁴ Hz барабар. Бул жыштыгы жогору баллга көптөгөн буйруктар бар механикалык термелүүнүн. Салыштыруу үчүн, бир адам 2 × ^{10-апрелинде} Hz чейин жыштыктарды менен үнүн уга аласыз. Кийинки 60 жыл ичинде кандай так чен боюнча ар кандай деле жашыруун сыр бойдон кала берген.

ичке тасмалар кийлигишүүгө

байкалган таасир Thomas Янг колдонгон эки тешик геометрия менен эле чектелбейт. толкун менен салыштырууга алыстан менен бөлүнгөн эки бетинен нурларынын бир чагылуусу жана сынуусу бар болгондо, тоскоолдуктарды ичке тасмалар пайда болот. тегиздиктеринин тасмасы ролу бир боштук, аба, суюктук же ачык катуу денесин ойной алат. көрүнгөн жарык тоскоолдуктарды таасирлери бир нече микрометр өлчөмүн менен гана чектелет. Бардык тасмасы бир белгилүү мисал Ажарлуу болуп саналат. Light андан чагылдырылган, эки толкун менен superposition болот - бир алдыңкы бетинен чагылдырылган, ал эми экинчиси - арткы бетинде. Алар космосто болуп, бири-бирине кошулат. самын тасмасынын туурасынан жараша, эки толкун, иштиктүү же кыйратуучу өз ара байланыша аласыз. тоскоолдуктарды үлгү толук эсептөө ж.б.у.с. Л / 4 бир кино Жоондугу үчүн пайда болгон толкун узундугу ламбданы иштиктүү кийлигишүүсү менен жарык, 3λ / 4, 5λ / 4, жана көрсөтөт Д., ал эми кыйратуучу. - Л / 2, λ, 3λ / үчүн 2, ...

эсептөөнүн Formulas

тоскоолдуктарды көрүнүш көптөгөн пайдалар болчу, ошондуктан ал аларга тийиштүү негизги элементтердин түшүнүү маанилүү. төмөнкү барабардыкты эки көбүнчө учурларда, кийлигишүү менен байланышкан ар кандай баалуулуктарды эсептөөгө мүмкүндүк берет.

жайгашуу жарык түлөйт Янг экспериментте, .. иштиктүү кийлигишүү менен Ie сайттар сөздөрдү колдонуу менен эсептеп алууга болот: и _жарык. = (ΛL / г) м, λ кайда - толкун узундугу; м = 1, 2, 3, ...; г - тешиктеринен ортосундагы аралык; L - аралык максат.

.. жери караңгы аскерлери, башкача айтканда, кыйратуучу өз ара аймактары менен берилет: ж _{караңгы болот.} = (ΛL / г) (м + 1/2).

Анткени башка түрлөрү кийлигишүү - ичке тасмаларында - иштиктүү же кыйратуучу superposition болушу фильм туурасынан жана аны Катаракта көрсөткүчкө жараша чагылдырылат толкундарынын баскычы өтүү, аныктайт. Биринчи барабардык мындай көрүнүш жок болгон учурда айтылат, ал эми экинчиси - жарым толкундун жылдырат:

2nt = mλ;

2nt = (м + 1/2) λ.

Бул жерде, λ - толкун узундугу; м = 1, 2, 3, ...; Т - кино өткөн жолу; н - ичи тардыктан индекси.

Табияттагы Байкоо

Күн көбүктүн жарык болгондо, ар түрдүү толкун узундуктары кыйратуучу таасирге дуушар жана ой алынып салынды, анткени, ачык түстүү, жарааттарын көрө аласыз. Калган чагылдырылган жарык кошумча түс чыгаруу катары пайда болот. Мисалы, кыйратуучу кийлигишүү жок кызыл курамдык бөлүгү болуп саналат, анын натыйжасында болсо, ой жүгүртүү көк болот. суу май жука фильм ушундай таасир берет. мүнөзү, сиз бурчу өзгөрүп жатканда, түсүн өзгөртүп, ал эми кээ бир канаттуулардын, анын ичинде тоосторду жана жегич, жана кээ бир эл кайда орбиталарынын түк, жарык пайда болот. оптикалык токойчуга жерде таяктарды чагылдырган жука катмарлуу структуралар же саптар чагылдырылган нур толкундары кийлигишүүсүнө тыюу салынат. Ошо сыяктуу эле, бермет жана номиналдык улам берметтен бир нече катмарларынан чагылуулар superposition үчүн, көзүнүн болуп саналат. микроскопиялык бөлүкчөлөрдүн тоголок тарабынан түзүлгөн үзгүлтүксүз курулмалардын жарык, туш-тушка кете улам баалуу, мисалы, Опал бир туугандай болуп, таштар, көргөзмө сулуу кийлигишүүсү ченемдүүлүктөрү.

арыз

күнүмдүк турмушта жарык кийлигишүүсү кубулуштары көптөгөн технологиялык арыздар бар. Алар токойчуга камера Оптика негизделет. Жөнөкөй линзалар antireflection каптоо жука фильм болуп эсептелет. нурларынын Анын кубаттуулугу жана сынуусу да чагылдырылган көзгө көрүнө турган нурдун кыйратуучу кийлигишүүсүн өндүрүү үчүн тандап жатышат. тар толкун узундугу чегинде гана нурлануу өтүп арналган демек ичке тасмалар бир нече катмардан турган атайын кабык чыпкалар катары колдонулат. Көп катмарлуу кабык да астрономиялык телескоптордун күзгүлөрдөн reflectivity, ошондой эле оптикалык лазер resonators жогорулатуу үчүн пайдаланылат. Interferometry - салыштырмалуу алыстан чакан өзгөртүүлөрдү каттоо үчүн колдонулуучу так өлчөө ыкмалары - чагылтылган нурга чыгарган жарык-кезеги менен кара жип байкоо негизделген. Мисалы, тоскоолдуктарды үлгү өзгөрүүлөр кантип өлчөө, оптикалык толкун узундугу бөлүктөрдүн жана оптикалык компоненттеринин бетине кыйшайып коюуга мүмкүндүк берет.