-Tharraingeach pàtranan. Riaghailtean as àirde agus as lugha

-Tharraingeach pàtrain - tha e solas no dorcha stripes a tha air adhbhrachadh le gathan a tha ann an Ìre no a-mach às ìre le chèile. Sgòthan stuadhan agus an leithid air an cur nuair a chur an gnìomh, ma tha an ìrean aig an aon àm (ann an stiùireadh a 'meudachadh no a' lùghdachadh), no iad dheth a chèile ma tha iad ann antiphase. Tha iad sin a phenomena a ghairm cuideachail agus millteach bhacadh, fa leth. Ma tha an sail de monochromatic rèididheachd, na h-uile aig a bheil an aon tonn a dh'fhaid, a 'dol tro dà sliotain caola (an deuchainn a chaidh a' chiad a dhèanamh ann an 1801 le Tòmas Young, Beurla-saidheans, a bha, a 'toirt taing dha thàinig iad gu co-dhùnadh gun robh an tonn nàdar solas), a dhà de na thoradh sail Faodar stiùireadh air còmhnard a glacadh an àite an dà dol an spotan air an cruthachadh bhacadh iomallan - iteach seach pàtran soilleir is dorcha sgìrean. Iongantas seo air a chleachdadh, mar eisimpleir, ann an uile Optical interferometers.

superposition

Tha an fheart de superposition nan tonn a 'toirt iomradh air an giùlan uachdar tonn. Tha am prionnsabal a 'laighe ann gu bheil nuair ann an rùm de uachdar dà tuinn, an thoradh air dragh a tha co-ionann ris an ailseabra suim an neach-aimhreitean. Uaireannan aig mòr perturbations riaghailt seo tha truailleadh. Sìmplidh seo giùlan a 'dol gu grunn bhuaidh a tha air a ghairm bhacadh phenomena.

Tha annas bhacadh sam bith air a chomharrachadh le dà cho fuar. Tha an dà tonn cuideachail maxima an aon àm, agus tha iad ann an ìre le chèile. Toradh an superposition tha a 'neartachadh na buaireadh. Tha amplitude de thoradh measgaichte tonn 'S e co-ionann ris an t-suim an neach fa leth amplitudes. Air an làimh eile, millteach bhacadh sam bith ann a 'char as motha de aon tonn a' coinneachadh ris a 'char as lugha, dàrna - tha iad air an aghaidh. Tha amplitude de na tuinn a tha co-ionnan ris an diofar eadar an amplitudes pàirt dheth. Ann an suidheachadh far a bheil iad co-ionann, tha e deiseil millteach bhacadh sam bith, agus perturbation den iomlan tro mheadhan S e neoni.

Young deuchainn

Tha bhacadh pàtran an dà stòr a 'sealltainn gu soilleir an làthair a' dol an tonn. Tòmas Young mholadh gun solas - tonn a obeys prionnsabal superposition. Ainmeil aige Bha coileanadh deuchainneach taisbeanadh de na cuideachail agus millteach bhacadh solais ann an 1801. Tha an dreach ùr-nodha de Young deuchainn ann an nàdar eadar-dhealaichte ann a-mhàin gu bheil e a 'cleachdadh ciallach solas stòran. Laser iteach illuminates dà Sliotain co-shìnte ann an doilleir uachdar. Sgòthan 'dol tron orra, tha iomallach sgrion. Nuair a leud eadar an sliotain a tha gu mòr nas motha na an wavelength, riaghailtean geoimeatrach optics sùil - ri fhaicinn air an sgrion dà shoillseachadh roinnean. Ach, tha an dòigh Sliotain diffracted solas agus nan tonn air an sgrion a tha air uachdar a chèile. Diffraction e fhèin thoradh air an tonn nàdar solus, agus gidheadh eisimpleir eile air a 'bhuaidh seo.

Tha bhacadh pàtran

Tha am prionnsapal superposition a 'dearbhadh an thoradh dian a sgaoileadh air na shoillsich sgrion. Tha pàtran bhacadh sam bith a 'tachairt nuair a an t-slighe eadar-dhealachadh bho na sliotan gu an sgrion a tha co-ionnan ris an àireamh iomlan thuinnean (0, λ, 2λ, ...). Eadar-dhealachadh seo a 'dèanamh cinnteach gu bheil na suidheachaidhean brosnachail a' tighinn aig an aon àm. Millteach bhacadh sam bith a 'tachairt nuair a an t-slighe eadar-dhealachadh co-ionann ris an àireamh de integer thuinnean a chothromachadh le leth (λ / 2, 3λ / 2, ...). Jung geoimeatrach a chleachdadh argamaidean a sheallas gu bheil an superposition a 'dol gu sreath de còmhlain a cheart cho math no àrd dian sgìrean a fhreagras ris an roinnean feumail bhacadh sam bith, air an dealachadh le dorcha sgìrean làn millteach.

Hole beàrnan

An cudromach paramadair geoimeatraidh le dà Sliotain tha an co-mheas an t-solas wavelength λ agus an astar eadar na tuill d. Ma λ / d a tha mòran nas lugha na 1, an t-astar eadar bi na còmhlain beag agus a 'dol buaidhean nach eil a' faicinn. A 'cleachdadh gu math dlùth Sliotain, Jung bha e comasach a roinn an t-solas agus dorcha sgìrean. Mar sin, chuir e roimhe an thuinnean fhollaiseach a dathan solais. Aca uabhasach beag luach na buaidhean seo a 'mìneachadh carson a tha a' beachdachadh a-mhàin cumhachan sònraichte. A roinn na raointean cuideachail agus millteach bhacadh sam bith, air an astar eadar tùs na tonnan a dh'fheumas a bhith glè bheag.

wavelength

Amharc de bhacadh bhuaidh a tha dùbhlanach airson dà adhbharan eile. As solas stòran emits leantainneach wavelength speactram, a 'ciallachadh ann an cruthachadh pàtrain ioma-bhacadh air uachdar a chèile, gach fear le ceada eadar na shrianagan air. Seo às do chuid as motha de bhuaidh a pronounced, leithid raointean-iomlan an dorchadas.

coherency

Tha sin a bhacadh sam bith a dh'fhaodadh a bhith beachdachadh thar ùine fhada, tha e riatanach a bhith a 'cleachdadh ciallach solas stòran. Tha seo a 'ciallachadh gu bheil an rèididheachd stòran Feumaidh chumail seasmhach ìre dàimh. Mar eisimpleir, dà-sheirmeach tonnan an aon tricead còmhnaidh a 'stèidhichte gu ìre dàimh gach puing ann am fànas - an dàrna cuid ann an ìre no ann an ìre an aghaidh, no ann an cuid de eadar-mheadhanach stàite. Ach, a 'chuid as motha de na stòran emits solas fìor-sheirmeach tonn. An àite sin, tha iad a mach solus, anns a bheil thuaiream ìre atharrachadh a 'tachairt milleanan de tursan gach diog. A leithid de rèididheachd a ghairm cho-chòrdadh.

Ideal an tùs - leusair

-Tharraingeach a tha fhathast nuair uachdar tuinn ann an rùm de dà cho-chòrdadh stòran, ach bhacadh pàtranan eadar-dhealaichte air thuaiream, còmhla ri thuaiream ìre shift. Sgòthan sensaran, a 'gabhail a shùilean, chan urrainn clàradh ag atharrachadh gu luath ìomhaigh, agus a-mhàin cuibheasach dian an àm. Tha an leusair sail e cha mhòr monochromatic (m. E. a dèanamh suas de aon wavelength) agus highly-. Tha e air leth freagarrach airson solas an tùs amharc bhacadh sam bith buaidhean.

Co-dhùnadh air tricead

An dèidh Jung 1802 tomhas de thuinnean solais faicsinneach Faodar correlated ceart gu leòr le astar solas ri fhaotainn aig an àm airson obrachadh a-mach a tuairmseach tric. Mar eisimpleir, uaine solas tha co-ionnan ri mu 6 × ¹⁴ Dàmhair Hz. 'S e seo mòran òrdugh meudachd nas motha na an tricead de meacanaigeach crathadh. Airson coimeas a dhèanamh, neach cluinn fuaim le Tricead suas ri 2 × ¹⁰ Giblean Hz. Dè dìreach eadar-dhealaichte aig ìre fhathast dhìomhaireachd airson an ath 60 bliadhna.

-Tharraingeach ann tana filmichean

Tha a 'bhuaidh a tha fainear nach cuingealaichte do dùbailte sliotan geoimeatraidh a chleachdadh le Tòmas Young. Nuair a tha a 'cnuasachadh agus a refraction na ghathan bhon dà uachdar an dealachadh le astar coimeas ri wavelength, bhacadh sam bith a' tachairt ann an caol filmichean. Tha dleastanas a 'film eadar an uachdar dòcha a' cluich Vacuum, air, no lionn sam bith follaiseach cruaidh chorp. Ann an solas ri fhaicinn bhacadh bhuaidh a tha earranta le meud beagan micrometers. A ainmeil mar eisimpleir a h-uile film a tha builgean. Sgòthan nochdadh bho e, 'S e superposition de dhà tonn - aon a tha air a nochdadh bhon aghaidh uachdar, agus an dàrna - air ais. Tha iad a 'tar-lùbadh anns an fhànais agus a chur ri chèile. A rèir a 'tiughad an siabann film, dà tonn dòcha eadar-obrachadh cuideachail no destructively. A iomlan àireamhachadh na bhacadh pàtran a 'sealltainn gun airson solas le wavelength λ feumail bhacadh sam bith a tha a' faicinn airson film tiughad λ / 4, 3λ / 4, 5λ / 4, msaa, agus millteach - .. Gus λ / 2, λ, 3λ / 2, ...

Foirmlean airson obrachadh a-mach

bhacadh morbhail annasach a bha iomadh rud, mar sin tha e cudromach a thuigsinn bunaiteach co-aontar a leithid sin de chùis co-cheangailte. Tha na leanas air co-aontaran leigeil leis an àireamhachadh nan diofar luachan co-cheangailte ri bhacadh sam bith, airson an dà chuid as motha de chùisean cumanta.

Àite solas ann an stiallan Young deuchainn, .. fhàs làraich le feumail bhacadh sam faodar a thomhas le bhith a 'cur an cèill: _{y' S e solas.} = (ΛL / d) m, far λ - wavelength; Me = 1, 2, 3, ...; d - an t-astar eadar an sliotain; L - air astar gus cuimseachadh.

.. Àite dorcha còmhlain, ie an raointean eadar-obrachadh millteach air a thoirt seachad le bhith: y _{tha e dorcha.} = (ΛL / d) (m + 1/2).

Airson gnèithean eile a bhacadh sam bith - ann an caol filmichean - an làthair cuideachail no millteach superposition a 'dearbhadh an ìre gluasad an nochdadh, stuadhan, a tha a' crochadh air an fhilm agus an tighead refractive Clàr-ìnnse e. Tha a 'chiad co-aontar a' toirt iomradh air a 'chùis às-làthaireachd air a leithid de a gluasad, agus an dàrna fear - a ghluasad leth an wavelength:

2nt = mλ;

2nt = (m + 1/2) λ.

An seo, λ - wavelength; Me = 1, 2, 3, ...; t - frith-rathad a 'dol tarsainn anns an fhilm; n - Clàr-ìnnse de refraction.

Amharc ann an nàdar

Nuair a bhios a 'ghrian a' deàrrsadh air am builgean, chì thu an dath soilleir stripes, eadar-dhealaichte bho thuinnean tha air a smachdachadh gu millteach bhacadh sam bith agus a thoirt air falbh bho na meòrachadh. Tha an solas fhàgail air a nochdadh a 'nochdadh mar-phàirteach an dath a thoirt air falbh. Mar eisimpleir, ma mar thoradh sgriosail bhacadh sam bith a tha neo-làthaireach phàirt dhearg, a 'meòrachadh gum bi gorm. The Thin Film na h-ola air an uisge a 'dèanamh Cluicheadairean buaidh. Ann an nàdar, itean eòin, nam measg pheucagan agus hummingbirds, agus cuid de na sligean daolagan nochdadh Brighter, fhad 'sa bha ag atharrachadh dath nuair a dh'atharraicheas tu an coimhid ceàrn. Optical fiosaig seo an solas a bhacadh sam bith de stuadhan a 'nochdadh bho na tana fillte structaran no arrays meòrachadh slatan. Coltach neamhnaidean agus tha sligean seileastair, air sgàth superposition na faileasan o iomadh fillidhean de neamhnaidean. Precious clachan mar opal, thaisbeanaidh àlainn bhacadh pàtrain adhbhrachadh le sgapte solas bho cunbhalach structaran a chruthachadh le bhìodach spherical pìosan.

iarrtas

Tha mòran teicneòlais iarrtasan solais bhacadh phenomena sa bheatha làitheil. Tha iad stèidhichte fiosaig chamara optics. Normal lionsan antireflection chochall tha tana film. Tha tiughad agus refraction de ghathan cho millteach a thaghadh gu buil bhacadh sam bith de smaoinich solais faicsinneach. Tuilleadh sònraichte uachdaran air a dhèanamh suas de iomadh fillidhean tana filmichean airson rèididheachd a 'dol a-mhàin taobh a-staigh raon cumhang wavelength agus mar sin air an cleachdadh mar criathragan. Multilayer uachdaran air an cleachdadh cuideachd gus meudachadh reflectivity an sgàthain de ciall telescopes, a thuilleadh Optical leusair resonators. Interferometry - tomhas ceart dhòighean a chleachdadh airson clàradh atharrachadh beag ann an coimeas astar - a tha stèidhichte air amharc air na tràthan obrach a tha solas is dorcha còmhlain a dhèanamh le smaoinich solas. Mar eisimpleir, thathar a 'tomhas mar a tha na bhacadh pàtran atharrachadh, a' leigeil a chur an curvature uachdar de Optical phàirtean ann an Optical wavelength lobes.