Girişim uygulaması, ince film paraziti

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Bugün bilimde ve günlük yaşamda müdahale kullanımı hakkında konuşacağız, bu fenomenin fiziksel anlamını ortaya çıkaracağız ve keşfinin tarihini anlatacağız.

Tanımlar ve dağılımlar

Bir fenomenin doğada ve teknolojideki öneminden bahsetmeden önce, önce bir tanım yapmak gerekir. Bugün okul çocuklarının fizik derslerinde çalıştığı bir fenomeni düşünüyoruz. Bu nedenle, girişimin pratik uygulamasını açıklamadan önce ders kitabına dönelim.

Başlangıç olarak, bu fenomenin tüm dalga türleri için geçerli olduğuna dikkat edilmelidir: su yüzeyinde veya araştırma sırasında ortaya çıkanlar. Dolayısıyla girişim, uzayda bir noktada buluşurlarsa meydana gelen, iki veya daha fazla uyumlu dalganın genliğinde bir artış veya azalmadır. Bu durumda maksimumlara antinodlar ve minimumlara düğümler denir. Bu tanım, biraz sonra açıklayacağımız salınımlı süreçlerin bazı özelliklerini içerir.

Dalgaların üst üste bindirilmesinden kaynaklanan resim (ve birçoğu olabilir), yalnızca salınımların uzayda bir noktaya geldiği faz farkına bağlıdır.

Işık da bir dalgadır

Bilim adamları bu sonuca daha on altıncı yüzyılda ulaştılar. Bir bilim olarak optiğin temelleri dünyaca ünlü İngiliz bilim adamı Isaac Newton tarafından atılmıştır. Işığın, miktarı rengini belirleyen belirli elementlerden oluştuğunu ilk fark eden oydu. Bilim adamı, dağılma ve kırılma fenomenini keşfetti. Ve ışığın lensler üzerindeki girişimini ilk gözlemleyen oydu. Newton, ışınların farklı ortamlardaki kırılma açısı, çift kırılma ve polarizasyon gibi özelliklerini inceledi. İnsanlığın yararına dalga girişiminin ilk uygulamasıyla tanınır. Ve ışığın titreşimler olmasaydı tüm bu özellikleri sergilemeyeceğini fark eden Newton'du.

Işık özellikleri

Işığın dalga özellikleri şunları içerir:

1. Dalga boyu. Bu, bir salınımın iki bitişik yüksekliği arasındaki mesafedir. Görünür radyasyonun rengini ve enerjisini belirleyen dalga boyudur.
2. Sıklık. Bu, bir saniyede meydana gelebilecek tam dalgaların sayısıdır. Değer Hertz cinsinden ifade edilir ve dalga boyu ile ters orantılıdır.
3. Genlik. Bu, salınımın "yüksekliği" veya "derinliği"dir. İki salınım araya girdiğinde değer doğrudan değişir. Genlik, bu belirli dalgayı oluşturmak için elektromanyetik alanın ne kadar güçlü bir şekilde bozulduğunu gösterir. Ayrıca alan gücünü de ayarlar.
4. Dalga evresi. Bu, salınımın belirli bir zamanda ulaşılan kısmıdır. Girişim sırasında iki dalga aynı noktada buluşursa, faz farkı π birimleriyle ifade edilecektir.
5. Koherent elektromanyetik radyasyon şu şekilde adlandırılır:aynı özellikler. İki dalganın tutarlılığı, faz farkının sabitliğini ima eder. Bu tür radyasyonun doğal kaynakları yoktur, yalnızca yapay olarak oluşturulurlar.

İlk uygulama bilimseldir

Sir Isaac ışığın özellikleri üzerinde çok çalıştı. Bir ışın demetinin, çeşitli kırılma geçirgen saydam ortamlardan bir prizma, silindir, plaka ve mercekle karşılaştığında nasıl davrandığını tam olarak gözlemledi. Bir keresinde Newton, kavisli bir yüzeye sahip bir cam plaka üzerine dışbükey bir cam mercek yerleştirdi ve yapıya paralel bir ışın akışı yönlendirdi. Sonuç olarak, radyal olarak parlak ve koyu halkalar merceğin merkezinden uzaklaşır. Bilim adamı, böyle bir fenomenin, ancak ışıkta ışını bir yerde söndüren ve bir yerde, aksine, onu güçlendiren bazı periyodik özellikler varsa gözlemlenebileceğini hemen tahmin etti. Halkalar arasındaki mesafe merceğin eğriliğine bağlı olduğundan, Newton salınımın dalga boyunu yaklaşık olarak hesaplayabildi. Böylece İngiliz bilim adamı ilk kez girişim olgusu için somut bir uygulama bulmuş oldu.

Yarık girişim

Işığın özellikleriyle ilgili daha ileri çalışmalar, yeni deneylerin kurulmasını ve yürütülmesini gerektiriyordu. İlk olarak, bilim adamları oldukça heterojen kaynaklardan tutarlı kirişler oluşturmayı öğrendiler. Bunu yapmak için bir lamba, mum veya güneşten gelen akış optik cihazlar kullanılarak ikiye bölündü. Örneğin, bir ışın 45 derecelik bir açıyla bir cam plakaya çarptığında, bunun bir parçasıkırılır ve geçer ve bir kısmı yansır. Bu akımlar mercekler ve prizmalar yardımıyla paralel yapılırsa aralarındaki faz farkı sabit olacaktır. Ve deneylerde ışığın bir nokta kaynaktan bir yelpaze gibi çıkmaması için, ışın yakın odaklı bir mercek kullanılarak paralel hale getirildi.

Bilim adamları ışıkla yapılan tüm bu manipülasyonları öğrendiğinde, dar bir yarık veya bir dizi yarık dahil olmak üzere çeşitli delikler üzerindeki girişim olgusunu incelemeye başladılar.

Girişim ve kırınım

Yukarıda anlatılan deneyim, ışığın başka bir özelliği olan kırınım sayesinde mümkün oldu. Dalga boyuyla karşılaştırılabilecek kadar küçük bir engeli aşan salınım, yayılma yönünü değiştirebilir. Bu nedenle, dar bir yarıktan sonra, kirişin bir kısmı yayılma yönünü değiştirir ve eğim açısını değiştirmeyen kirişlerle etkileşime girer. Bu nedenle girişim ve kırınım uygulamaları birbirinden ayrılamaz.

Modeller ve gerçeklik

Bu noktaya kadar tüm ışık ışınlarının birbirine paralel ve uyumlu olduğu ideal bir dünya modelini kullandık. Ayrıca enterferansın en basit tanımında, aynı dalga boyuna sahip ışımalarla her zaman karşılaşıldığı ima edilir. Ancak gerçekte her şey böyle değildir: ışık çoğunlukla beyazdır, Güneş'in sağladığı tüm elektromanyetik titreşimlerden oluşur. Bu, girişimin daha karmaşık yasalara göre gerçekleştiği anlamına gelir.

İnce filmler

Bu türün en bariz örneğiışığın etkileşimi, ince bir film üzerinde bir ışık huzmesinin insidansıdır. Bir şehir su birikintisine bir damla benzin düştüğünde, yüzey gökkuşağının tüm renkleriyle parlar. Ve bu kesinlikle girişimin sonucudur.

Işık filmin yüzeyine düşer, kırılır, benzin ve su sınırına düşer, yansır ve tekrar kırılır. Sonuç olarak, dalga çıkışta kendini karşılar. Bu nedenle, bir koşulun sağlandığı durumlar dışında tüm dalgalar bastırılır: film kalınlığı yarı tamsayı dalga boyunun katıdır. Daha sonra çıkışta salınım iki maksimum ile buluşacaktır. Kaplamanın kalınlığı tüm dalga boyuna eşitse, çıktı maksimumu minimumun üzerine bindirecek ve radyasyon kendi kendini söndürecektir.

Bundan, film ne kadar kalınsa, ondan kayıp olmadan çıkacak dalga boyu o kadar büyük olmalıdır. Aslında, ince bir film tüm spektrumdan tek tek renkleri vurgulamaya yardımcı olur ve teknolojide kullanılabilir.

Fotoğraf çekimleri ve gadget'lar

Tuhaf bir şekilde, bazı parazit uygulamaları dünyadaki tüm moda tutkunlarına aşinadır.

Güzel bir kadın modelin asıl işi kameraların önünde güzel görünmektir. Bütün bir ekip kadınları fotoğraf çekimine hazırlar: stilist, makyaj sanatçısı, moda ve iç mimar, dergi editörü. Can sıkıcı paparazziler, sokakta, evde, komik kıyafetlerle ve saçma bir pozla bir manken bekleyebilir ve ardından resimleri halka açık sergileyebilir. Ancak tüm fotoğrafçılar için iyi ekipman şarttır. Bazı cihazlar birkaç bin dolara mal olabilir. ArasındaBu tür ekipmanın temel özellikleri mutlaka optiğin aydınlanması olacaktır. Ve böyle bir cihazdan gelen resimler çok kaliteli olacak. Buna göre, hazırlıksız bir yıldız çekimi de o kadar çekici görünmeyecektir.

Gözlükler, mikroskoplar, yıldızlar

Bu olgunun temeli, ince filmlerdeki parazittir. Bu ilginç ve yaygın bir fenomendir. Ve bazı insanların her gün ellerinde tuttuğu bir teknikte hafif girişim uygulamaları bulur.

İnsan gözü en iyi yeşil rengi algılar. Bu nedenle, güzel kızların fotoğrafları, spektrumun bu özel bölgesinde hatalar içermemelidir. Kameranın yüzeyine belirli bir kalınlığa sahip bir film uygulanırsa, bu tür ekipmanlarda yeşil yansıma olmayacaktır. Dikkatli okuyucu bu tür ayrıntıları fark etmişse, yalnızca kırmızı ve mor yansımaların varlığından etkilenmiş olmalıdır. Aynı film gözlük camlarına da uygulanır.

Ama insan gözünden değil de tutkusuz bir cihazdan bahsediyorsak? Örneğin, bir mikroskop kızılötesi tayfı kaydetmeli ve bir teleskop yıldızların morötesi bileşenlerini incelemelidir. Ardından farklı kalınlıkta bir yansıma önleyici film uygulanır.