Çfarë e përcakton rezultatin e ndërhyrjes? Kuptimi i fjalës "ndërhyrje". Vëzhgimi i mbivendosjes së valëve

Përvoja e Jung-utështë eksperimenti i parë i ndërhyrjes që shpjegohet në bazë të teorisë valore. Në eksperimentin e Young, drita nga një burim kalon nëpër dy çarje të ndara ngushtë. Rrezet e dritës, duke u zgjeruar për shkak të difraksionit, bien në një ekran të largët. Në zonën ku mbivendosen rrezet e dritës, shfaqen skajet e ndërhyrjes.

Ndërhyrje - një nga manifestimet më të ndritshme të natyrës valore të dritës. Ky fenomen interesant dhe i bukur vërehet kur mbivendosen dy ose më shumë rreze drite. Intensiteti i dritës në zonën e mbivendosjes së rrezeve ka karakterin e alternimit të shiritave të dritës dhe të errët, ku intensiteti në maksimum është më i madh dhe në minimum më i vogël se shuma e intensiteteve të rrezeve. Kur përdorni dritë të bardhë skajet e ndërhyrjes shfaqen të ngjyrosura në ngjyra të ndryshme të spektrit. Ne hasim mjaft shpesh fenomene të ndërhyrjes: ngjyrat e njollave të vajit në asfalt, ngjyra e xhamit të ngrirë të dritares, modele me ngjyra të çuditshme në krahët e disa fluturave dhe brumbujve - e gjithë kjo është një manifestim i ndërhyrjes së dritës.

Eksperimenti i parë për të vëzhguar ndërhyrjen e dritës në kushtet laboratorike i përket I. Njutonit. Ai vuri re një model ndërhyrje që ndodh kur drita reflektohet në një shtresë të hollë ajri midis një pllake të sheshtë xhami dhe një lente plano-konvekse me rreze të madhe lakimi (Figura 6). Modeli i ndërhyrjes kishte formën e unazave koncentrike, të quajtura Unazat e Njutonit (Figura 7).

Njutoni nuk mund të shpjegonte nga pikëpamja e teorisë korpuskulare pse u shfaqën unazat, por ai e kuptoi se kjo ishte për shkak të disa periodicitetit të proceseve të dritës.

Eksperimenti i parë i ndërhyrjes që u shpjegua në bazë të teorisë valore të dritës ishte Përvoja e Jung-ut (1802). Në eksperimentin e Jung-ut, drita nga një burim, i cili shërbente si një çarje e ngushtë S, ra në një ekran me dy të çara të ndara afër S 1 dhe S 2 (Figura 8). Duke kaluar nëpër secilën prej të çarave, rrezja e dritës u zgjerua për shkak të difraksionit, prandaj, në një ekran të bardhë E, rrezet e dritës kalojnë nëpër të çarat S 1 dhe S 2, e mbivendosur. Në rajonin ku rrezet e dritës mbivendosen, u vu re një model ndërhyrje në formën e shiritave të alternuar të dritës dhe të errët.

Young ishte i pari që kuptoi se ndërhyrja nuk mund të vërehet kur shtohen valë nga dy burime të pavarura. Prandaj, ka boshllëqe në përvojën e tij S 1 dhe S 2, të cilat, në përputhje me parimin e Huygens, mund të konsiderohen si burime të valëve dytësore, u ndriçuan nga drita e një burimi. S. Me një rregullim simetrik të çarjeve, valët dytësore të emetuara nga burimet S 1 dhe S 2 janë në fazë, por këto valë udhëtojnë në pikën e vëzhgimit P distanca të ndryshme r 1 dhe r 2. Rrjedhimisht, fazat e lëkundjeve të krijuara nga valët nga burimet S 1 dhe S 2 në pikë P, në përgjithësi, janë të ndryshme. Kështu, problemi i interferencës valore reduktohet në problemin e shtimit të lëkundjeve të së njëjtës frekuencë, por me faza të ndryshme. Deklarata që valëvitet nga burimet S 1 dhe S 2 përhapen në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri, dhe në pikën e vëzhgimit ato thjesht mblidhen, ky është një fakt eksperimental dhe quhet parimi i mbivendosjes .

Valë monokromatike (ose sinusale). , duke u përhapur në drejtim të vektorit të rrezes, shkruhet në formë

Nuk ka instrumente që do të mund të monitoronin ndryshimet e shpejta në fushën e një valë drite në intervalin optik; sasia e vëzhguar është rrjedha e energjisë, e cila është drejtpërdrejt proporcionale me katrorin e amplitudës së fushës elektrike të valës. Zakonisht quhet një sasi fizike e barabartë me katrorin e amplitudës së fushës elektrike të një vale intensiteti : I = A 2 .

Transformimet e thjeshta trigonometrike çojnë në shprehjen e mëposhtme për intensitetin e dridhjes që rezulton në një pikë P:

ku Δ = r 2 – r 1 - të ashtuquajturat dallimi në goditje .

Nga kjo shprehje del se maksimumi i interferencës (shiriti i dritës) arrihet në ato pika të hapësirës në të cilat Δ = mλ ( m= 0, ±1, ±2, ...). Ku I max = ( a 1 + a 2) 2 > I 1 + I 2. Minimumi i interferencës (shiriti i errët) arrihet në Δ = mλ + λ / 2. Vlera e intensitetit minimal I min = ( a 1 – a 2) 2 < I 1 + I 2. Aktiv Figura 9 tregon shpërndarjen e intensitetit të dritës në modelin e interferencës në varësi të ndryshimit të rrugës Δ.

Në veçanti, nëse I 1 = I 2 = I 0, d.m.th. intensitetet e të dy valëve ndërhyrëse janë të njëjta, shprehja (*) merr formën:

Modeli i ndërhyrjes së dy valëve koherente rrethore, në varësi të gjatësisë së valës dhe distancës midis burimeve

Ndërhyrja në valë- shtimi jolinear i intensiteteve të dy ose më shumë valëve, i shoqëruar nga alternimi i intensitetit maksimal dhe minimal në hapësirë. Rezultati i ndërhyrjes (modeli i ndërhyrjes) varet nga diferenca fazore e valëve të mbivendosura.

Të gjitha valët mund të ndërhyjnë, por një model i qëndrueshëm i ndërhyrjes do të vërehet vetëm nëse valët kanë të njëjtën frekuencë dhe lëkundjet në to nuk janë ortogonale. Ndërhyrja mund të jetë e palëvizshme dhe jo e palëvizshme. Vetëm valët plotësisht koherente mund të prodhojnë një model ndërhyrjeje të palëvizshme. Për shembull, dy valë sferike në sipërfaqen e ujit, që përhapen nga dy burime pikash koherente, me ndërhyrje, do të japin një valë rezultuese, pjesa e përparme e së cilës do të jetë një sferë.

Kur valët ndërhyjnë, energjitë e tyre nuk mblidhen. Ndërhyrja e valëve çon në rishpërndarjen e energjisë së vibrimit midis grimcave të ndryshme të mediumit të vendosura ngushtë. Kjo nuk bie ndesh me ligjin e ruajtjes së energjisë sepse, mesatarisht, për një rajon të madh të hapësirës, ​​energjia e valës që rezulton është e barabartë me shumën e energjive të valëve ndërhyrëse.

Kur mbivendosen valë jokoherente, amplituda mesatare në katror e valës që rezulton është e barabartë me shumën e amplitudave në katror të valëve të mbivendosura. Energjia e lëkundjeve rezultuese të secilës pikë të mediumit është e barabartë me shumën e energjive të lëkundjeve të tij të shkaktuara nga të gjitha valët jokoherente veç e veç.

Llogaritja e rezultatit të shtimit të dy valëve sferike

Nëse në një mjedis homogjen dhe izotropik, burimet me dy pika ngacmojnë valë sferike, atëherë në një pikë arbitrare në hapësirën M mund të ndodhë një mbivendosje e valëve në përputhje me parimin e mbivendosjes (mbivendosjes): secila pikë e mjedisit ku arrijnë dy ose më shumë valë. merr pjesë në lëkundjet e shkaktuara nga secila valë veç e veç nuk ndërveprojnë me njëri-tjetrin dhe përhapen në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri.

Dy valë sferike sinusoidale që përhapen njëkohësisht dhe, të krijuara nga burimet pikësore B 1 dhe B 2, do të shkaktojnë një lëkundje në pikën M, e cila, sipas parimit të mbivendosjes, përshkruhet nga formula. Sipas formulës së valës sferike:

Në valën që rezulton , amplituda dhe faza përcaktohen nga formula:

Koherenca e valës

Valët dhe burimet që i ngacmojnë ato quhen koherente nëse diferenca fazore midis valëve nuk varet nga koha. Valët dhe burimet që i ngacmojnë ato quhen jokoherente nëse ndryshimi i fazës midis valëve ndryshon me kalimin e kohës. Formula për diferencën:

– shpejtësia e përhapjes së valës, e cila është e njëjtë për të dyja valët në një mjedis të caktuar. Në shprehjen e mësipërme, vetëm termi i parë varet nga koha. Dy valë sinus janë koherente nëse frekuencat e tyre janë të njëjta (ω 1 = ω 2 ), dhe jokoherente nëse frekuencat e tyre janë të ndryshme.

Për valët koherente (ω 1 = ω 2 = ω) jepet α 2 - α 1 = 0

Amplituda e lëkundjeve që rezultojnë në çdo pikë të mjedisit nuk varet nga koha. Kosinusi është i barabartë me unitetin, dhe amplituda e lëkundjeve në valën që rezulton është maksimale në të gjitha pikat e mediumit për të cilin , ku (m-numër i plotë) ose , (sepse)

Sasia quhet ndryshimi gjeometrik në rrugën e valëve nga burimet e tyre B 1 dhe B 2 deri në pikën në mjedisin në shqyrtim.

Amplituda e lëkundjeve në valën që rezulton është minimale në të gjitha pikat e mjedisit për të cilat

Kur valët koherente mbivendosen, amplituda në katror dhe energjia e valës që rezulton janë të ndryshme nga shuma e amplitudave në katror dhe shuma e energjive të valëve të mbivendosura.

Shiko gjithashtu

• Raste të veçanta të ndërhyrjeve:

Letërsia

• Yavorsky B. M., Seleznev Yu A., Udhëzues referimi për fizikën., M., Nauka., 1984

Lidhjet

Fondacioni Wikimedia. 2010.

Shihni se çfarë është "Ndërhyrja (fizikë)" në fjalorë të tjerë:

Ndërhyrja e dritës Eksperimenti i Young-ut Ndërhyrja e dritës është një rishpërndarje e intensitetit të dritës si rezultat i mbivendosjes (mbivendosjes) të disa valëve koherente të dritës. Ky fenomen shoqërohet me alternim ma... Wikipedia

Ndërhyrja: Ndërhyrja (fizika) është një ndryshim në natyrën e tingullit, dukurive termike, të lehta dhe elektrike, të shpjeguara me lëvizje lëkundëse: në rastin e parë, grimcat e një trupi tingëllues, në tre të tjerët, dridhje. Ndërhyrje... ... Wikipedia

Një shkencë që studion modelet më të thjeshta dhe në të njëjtën kohë më të përgjithshme të fenomeneve natyrore, të shenjtën dhe strukturën e materies dhe ligjet e lëvizjes së saj. Konceptet e fiziologjisë dhe ligjet e saj qëndrojnë në themel të gjithë shkencës natyrore. F. i përket shkencave ekzakte dhe studion sasitë ... Enciklopedi fizike

Fizika e gjendjes së ngurtë është një degë e fizikës së lëndës së kondensuar, detyra e së cilës është të përshkruajë vetitë fizike të trupave të ngurtë nga pikëpamja e strukturës së tyre atomike. Ajo u zhvillua intensivisht në shekullin e 20-të pas zbulimit të mekanikës kuantike.... ... Wikipedia

- (nga natyra e lashtë greke physis). Të lashtët e quanin fizikë çdo studim të botës përreth dhe fenomeneve natyrore. Ky kuptim i termit fizik mbeti deri në fund të shekullit të 17-të. Më vonë u shfaqën një sërë disiplinash të veçanta: kimia, e cila studion vetitë... ... Enciklopedia e Collier

Një degë e fizikës së lëndës së kondensuar që shqyrton vetitë e sistemeve në shkallët ndërmjetëse midis makroskopisë dhe mikroskopisë. Shkalla mikroskopike i referohet dimensioneve të krahasueshme me madhësinë e një atomi ose gjatësinë... ... Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Operator. Mekanika kuantike ... Wikipedia

Ky term ka kuptime të tjera, shih Ether. Eter (eter ndriçues, nga greqishtja tjetër αἰθήρ, shtresa e sipërme ajri; lat. aether) një medium hipotetik gjithëpërfshirës, ​​dridhjet e të cilit shfaqen si valë elektromagnetike... ... Wikipedia

« Fizikë - klasa e 11-të"

Nëse drita është një rrjedhë valësh, atëherë dukuria e ndërhyrjes së dritës duhet të vëzhgohet. Megjithatë, është e pamundur të merret një model ndërhyrjeje (maksimumi dhe minimumi alternativ i ndriçimit) duke përdorur dy burime të pavarura drite, për shembull dy llamba. Ndezja e një llambë tjetër vetëm rrit ndriçimin e sipërfaqes, por nuk krijon një alternim të minimaleve dhe maksimaleve të ndriçimit.

Le të zbulojmë se cila është arsyeja për këtë dhe në cilat kushte mund të vërehet ndërhyrja e dritës.

Kushti për koherencën e valëve të dritës

Arsyeja për mungesën e një modeli ndërhyrjeje në eksperimentin me dy llamba është se valët e dritës të emetuara nga burime të pavarura nuk janë në përputhje me njëra-tjetrën. Për të marrë një model të qëndrueshëm ndërhyrjeje, nevojiten valë të qëndrueshme. Ata duhet të kenë të njëjtat gjatësi vale dhe një ndryshim fazor që është konstant me kalimin e kohës në çdo pikë të hapësirës. Kujtoni se valë të tilla konsistente me gjatësi vale identike dhe një ndryshim fazor konstant quhen koherente.

Barazia pothuajse e saktë e gjatësive të valëve nga dy burime nuk është e vështirë të arrihet. Për ta bërë këtë, mjafton të përdorni filtra të mirë të dritës që transmetojnë dritën në një gamë shumë të ngushtë gjatësi vale. Por është e pamundur të arrihet një ndryshim konstant i fazës nga dy burime të pavarura. Atomet e burimeve lëshojnë dritë në mënyrë të pavarur nga njëri-tjetri në "skrap" (trena) të veçantë të valëve sinus, zakonisht rreth një metër të gjatë. Dhe trena të tillë valësh nga të dy burimet mbivendosen me njëri-tjetrin. Si rezultat, amplituda e lëkundjeve në çdo pikë të hapësirës ndryshon në mënyrë kaotike me kalimin e kohës, në varësi të mënyrës se si, në një moment të caktuar në kohë, trenat e valëve nga burime të ndryshme zhvendosen në lidhje me njëri-tjetrin në fazë. Valët nga burime të ndryshme drite jokoherente për faktin se diferenca fazore midis valëve nuk mbetet konstante (përjashtim bëjnë burimet kuantike të dritës - lazerët e krijuar në vitin 1960 nuk vërehet model i qëndrueshëm me një shpërndarje të caktuar të maksimumit dhe minimumit të ndriçimit në hapësirë).

Ndërhyrje në filma të hollë

Sidoqoftë, ndërhyrja e dritës mund të vërehet. Edhe pse ishte vërejtur për një kohë shumë të gjatë, ata thjesht nuk i kushtuan ndonjë rëndësi.

Ju gjithashtu keni parë një model ndërhyrjeje shumë herë kur, si fëmijë, argëtoheshit duke fryrë flluska sapuni ose shikonit ngjyrat e ylberit të një filmi të hollë vajguri ose vaji në sipërfaqen e ujit. “Një flluskë sapuni që noton në ajër... ndizet me të gjitha nuancat e ngjyrave të qenësishme në objektet përreth. Një flluskë sapuni është ndoshta mrekullia më e hollë e natyrës” (Mark Twain). Është ndërhyrja e dritës që e bën një flluskë sapuni kaq të admirueshme.

Shkencëtari anglez Thomas Young ishte i pari që doli me idenë brilante të mundësisë së shpjegimit të ngjyrave të shtresave të hollë duke shtuar valët 1 dhe 2 (Fig. 8.48), njëra prej të cilave (1) reflektohet nga sipërfaqja e jashtme e filmit, dhe tjetra (2) nga ajo e brendshme. Në këtë rast, ndodh interferenca e valëve të dritës- shtimi i dy valëve, si rezultat i të cilave vërehet një model i qëndrueshëm në kohë i përforcimit ose dobësimit të dridhjeve të dritës që rezultojnë në pika të ndryshme të hapësirës. Rezultati i ndërhyrjes (amplifikimi ose dobësimi i dridhjeve që rezultojnë) varet nga këndi i rënies së dritës në film, trashësia e tij dhe gjatësia e valës së dritës. Përforcimi i dritës do të ndodhë nëse vala e përthyer 2 mbetet pas valës së reflektuar 1 me një numër të plotë gjatësi vale. Nëse vala e dytë mbetet pas së parës me gjysmë gjatësi vale ose një numër tek i gjysmë valëve, atëherë drita do të dobësohet.

Koherenca e valëve të reflektuara nga sipërfaqet e jashtme dhe të brendshme të filmit ndodh për faktin se ato janë pjesë e së njëjtës rreze drite. Treni i valës nga çdo atom që lëshon ndahet nga filmi në dy trena, dhe më pas këto pjesë bashkohen dhe ndërhyjnë.

Jung kuptoi gjithashtu se ndryshimet në ngjyrë ishin për shkak të ndryshimeve në gjatësinë e valës (ose frekuencën) e valëve të dritës. Rrezet e dritës me ngjyra të ndryshme u korrespondojnë valëve me gjatësi vale të ndryshme X. Për përforcim të ndërsjellë të valëve që ndryshojnë nga njëra-tjetra në gjatësi vale (këndet e rënies supozohen të jenë të njëjta), kërkohen trashësi të ndryshme të filmit. Prandaj, nëse filmi ka trashësi të pabarabartë, atëherë kur ndriçohet me dritë të bardhë, duhet të shfaqen ngjyra të ndryshme.

Unazat e Njutonit

Një model i thjeshtë ndërhyrjeje lind në një shtresë të hollë ajri midis një pllake xhami dhe një lente plano-konveks të vendosur mbi të, sipërfaqja sferike e së cilës ka një rreze të madhe lakimi. Ky model i ndërhyrjes merr formën e unazave koncentrike, të quajtura unaza të Njutonit.

Merrni një lente plano-konvekse me një lakim të lehtë të një sipërfaqe sferike dhe vendoseni me anën konvekse poshtë në pjatën e qelqit. Duke ekzaminuar me kujdes sipërfaqen e sheshtë të thjerrëzës (mundësisht përmes një xham zmadhues), do të gjeni një pikë të errët në pikën e kontaktit midis thjerrëzës dhe pllakës dhe një koleksion unazash të vogla ylberi rreth saj. Këto janë unazat e Njutonit. Njutoni i vëzhgoi dhe i studioi jo vetëm në dritën e bardhë, por edhe kur thjerrëza ndriçohej me një rreze njëngjyrëshe (njëngjyrëshe). Doli që rrezet e unazave me të njëjtin numër serik rriten kur lëvizin nga skaji vjollcë i spektrit në të kuqe; unazat e kuqe kanë rreze maksimale. Distancat midis unazave ngjitur zvogëlohen me rritjen e rrezeve të tyre.

Njutoni nuk ishte në gjendje të shpjegonte në mënyrë të kënaqshme pse shfaqen unazat. Jung ia doli. Le të ndjekim rrjedhën e arsyetimit të tij. Ato bazohen në supozimin se drita është valë. Merrni parasysh rastin kur një valë me një gjatësi vale të caktuar bie pothuajse pingul në një lente plano-konvekse. Vala 1 shfaqet si rezultat i reflektimit nga sipërfaqja konvekse e thjerrëzave në ndërfaqen xhami-ajër, dhe vala 2 si rezultat i reflektimit nga pllaka në ndërfaqen ajër-qelq. Këto valë janë koherente: ato kanë të njëjtën gjatësi vale dhe një ndryshim fazor konstant, i cili lind për faktin se vala 2 përshkon një rrugë më të gjatë se vala 1. Nëse vala e dytë mbetet pas së parës me një numër të plotë gjatësi vale, atëherë, kur shtohen, valët intensifikohen njëra-tjetrën

Përkundrazi, nëse vala e dytë mbetet pas së parës me një numër tek gjysëm valësh, atëherë lëkundjet e shkaktuara prej tyre do të ndodhin në faza të kundërta dhe valët do të anulojnë njëra-tjetrën.

Nëse dihet rrezja e lakimit R të sipërfaqes konvekse të thjerrëzës, atëherë është e mundur të llogaritet se në cilat distanca nga pika e kontaktit të thjerrëzës me pllakën e qelqit, dallimet e rrugës janë të tilla që valët me një gjatësi vale të caktuar λ anulojnë njëri-tjetrin jashtë. Këto distanca janë rrezet e unazave të errëta të Njutonit. Në fund të fundit, linjat me trashësi konstante të hendekut të ajrit janë rrathë. Duke matur rrezet e unazave, mund të llogariten gjatësitë e valëve.

Gjatësia e valës së dritës

Si rezultat i matjeve, u zbulua se për dritën e kuqe λ cr = 8 10 -7 m, dhe për dritën vjollce - λ f = 4 10 -7 m. Për çdo ngjyrë, gjatësia e valës së dritës është shumë e shkurtër. Le ta shpjegojmë këtë me një shembull të thjeshtë. Imagjinoni një valë mesatare deti me një gjatësi vale disa metra, e cila u rrit aq shumë sa pushtoi të gjithë Oqeanin Atlantik nga brigjet e Amerikës deri në Evropë. Gjatësia e valës së dritës e rritur me të njëjtin proporcion do të tejkalonte paksa gjerësinë e kësaj faqeje.

Fenomeni i interferencës jo vetëm që dëshmon se drita ka veti valore, por gjithashtu na lejon të matim gjatësinë e valës. Ashtu si lartësia e një tingulli përcaktohet nga frekuenca e tij, ngjyra e dritës përcaktohet nga frekuenca e tij vibruese ose gjatësia e valës.

Nuk ka ngjyra në natyrë, ka vetëm valë me gjatësi vale të ndryshme. Syri është një pajisje fizike komplekse e aftë për të zbuluar dallimet në ngjyrë, të cilat korrespondojnë me dallime shumë të vogla (rreth 10 -6 cm) në gjatësitë e valëve të dritës. Është interesante se shumica e kafshëve nuk janë në gjendje të dallojnë ngjyrat. Ata gjithmonë shohin një foto bardh e zi. Njerëz të verbër ngjyrash - njerëzit që vuajnë nga verbëria e ngjyrave - gjithashtu nuk i dallojnë ngjyrat.

Kur drita kalon nga një medium në tjetrin, gjatësia e valës ndryshon. Mund të shihet. Mbushni boshllëkun e ajrit midis thjerrëzës dhe pllakës me ujë ose me një lëng tjetër transparent me një indeks thyes. Rrezet e unazave të ndërhyrjes do të ulen.

Pse po ndodh kjo? Ne e dimë se kur drita kalon nga një vakum në një mjedis, shpejtësia e dritës zvogëlohet me një faktor n. Meqenëse υ = λν, atëherë ose frekuenca ν ose gjatësia e valës λ duhet të ulet n herë. Por rrezet e unazave varen nga gjatësia e valës. Prandaj, kur drita hyn në një mjedis, është gjatësia e valës që ndryshon n herë, jo frekuenca.

Ndërhyrja e valëve elektromagnetike

Në eksperimentet me një gjenerator mikrovalë, mund të vëzhgoni ndërhyrjen e valëve elektromagnetike (valët e radios).

Gjeneratori dhe marrësi vendosen përballë njëri-tjetrit. Pastaj një pllakë metalike sillet nga poshtë në një pozicion horizontal. Duke ngritur gradualisht pllakën, zbulohet një dobësim dhe forcim i alternuar i zërit.

Fenomeni shpjegohet si më poshtë. Një pjesë e valës nga bori i gjeneratorit bie direkt në bririn marrës. Pjesa tjetër e saj reflektohet nga pllaka metalike. Duke ndryshuar vendndodhjen e pllakës, ne ndryshojmë ndryshimin midis shtigjeve të valëve të drejtpërdrejta dhe të reflektuara. Si rezultat, valët ose forcojnë ose dobësojnë njëra-tjetrën, në varësi të faktit nëse diferenca e rrugës është e barabartë me një numër të plotë gjatësi vale ose një numër tek gjysëm valësh.

Vëzhgimi i ndërhyrjes së dritës vërteton se drita shfaq vetitë valore kur përhapet. Eksperimentet e ndërhyrjes bëjnë të mundur matjen e gjatësisë së valës së dritës: është shumë e vogël - nga 4 10 -7 në 8 10 -7 m.

Marathon është një libralidhës në Rusi dhe CIS. U hap në tetor 1997. Bookmaker Marathon është një nga basteshkruesit më të mirë që përfaqësohet në hapësirën post-sovjetike.

Çfarë është një pasqyrë maratonë

Shkoni në pasqyrë

Për shkak të mungesës së aksesit të drejtpërdrejtë në faqen e internetit të libralidhësve Marafon, është e nevojshme të përdorni një pasqyrë. Për të qenë një klient zyrtar i Marathon, duhet patjetër të vizitoni faqen e pasqyrës https://Marathon.org/. Mund të përdorni gjithmonë versionin celular.

Për të filluar regjistrimin, duhet të klikoni në butonin me të njëjtin emër të paraqitur në ekran dhe do të shkoni menjëherë në https://Marathon.org/user/registration.php.

Pastaj përdoruesit do t'i paraqiten disa mënyra regjistrimi, dhe për të zgjedhur atë që i nevojitet, ai duhet të studiojë avantazhet dhe disavantazhet.

Në këtë faqe, regjistrimi do të jetë i plotë dhe pas përfundimit të tij ka një shans për të përfituar nga bonusi, i cili vlen vetëm për depozitën e parë, por jo në çast, sepse fillimisht duhet të plotësoni disa kushte dhe kërkesa në mbështjelljen e bonusit. opsion.

Më poshtë janë udhëzimet e detajuara, falë të cilave do të mund të kuptoni me shumë detaje se si të regjistroheni në një bastevënës hap pas hapi, çfarë nuk lejohet për përdorim dhe gjithashtu cilat të dhëna do t'ju nevojiten. Kushti i moshës duhet të plotësohet, sepse personat nën moshën madhore nuk mund të vendosin baste.

Pse u bllokua faqja kryesore e Maratonës?

BC Marathon njoftoi lajme të pakëndshme për klientët e basteve. Kompania ka futur kushte të reja në rregullat e krijuara tashmë të burimeve. Në rrethana të tilla, zyra ka të drejtë të mbyllë llogaritë dhe të anulojë bastet e të gjithë pjesëmarrësve. Arsyeja është kjo:

1. Pjesëmarrësi i dinte rezultatet paraprakisht.
2. Në bast morën pjesë disa persona.
3. Klienti është regjistruar më shumë se një herë, disa herë.
4. Klienti përdorte programe speciale gjatë basteve.
5. Janë përdorur metoda të padrejta të nxjerrjes së të dhënave.

Nëse klienti ka shkelur Rregullat, atëherë paratë do të mblidhen prej tij për fitime të pandershme.

Si të regjistroheni në pasqyrë Maratona

Të bëhesh klient i zyrës së libralidhësve është e lehtë. Ju duhet të regjistroheni në sit. Procesi është standard dhe nuk kërkon shumë kohë. Futen të dhënat personale dhe zgjidhet njësia monetare e llogarisë së lojës.

Regjistrimi në zyrën e basteshkruesve Marathon, ndryshe nga basteshkruesit e tjerë, nuk ofron bonuse. Kjo shpjegohet me shanset e mëdha të basteve.

Për të vendosur baste, duhet të ndiqni lidhjen e burimit dhe madje edhe në shtëpi në internet mund të regjistroheni duke përdorur pasqyrën BC Marathon.

Kur regjistroheni, duhet të futni të dhëna të thjeshta. Kur plotësoni formularin, shkruani të dhënat e mëposhtme:

• emri i plotë;
• Data e lindjes;
• zgjidhni një monedhë;
• shkruani informacionin e kontaktit;
• Adresa e banimit.

Për të marrë lajmet më të fundit dhe për të lexuar informacione në lidhje me kompaninë e libralidhësve, duhet të abonoheni për të marrë njoftime SMS. Abonimi është gjithashtu i rëndësishëm për të përshpejtuar procesin e hyrjes në burimin e kompanisë. Falë abonimit tuaj, gjithmonë mund të shihni se cilat do të jenë kampionatet dhe ndeshjet.

1. Shtimi i valëve të dritës nga burimet natyrore të dritës.

2. Burimet koherente. Ndërhyrja e dritës.

3. Marrja e dy burimeve koherente nga një pikë burimi i dritës natyrore.

4. Interferometra, mikroskop interferencial.

5. Ndërhyrje në filma të hollë. Optika ndriçuese.

6. Konceptet dhe formulat bazë.

7. Detyrat.

Drita ka natyrë elektromagnetike, dhe përhapja e dritës është përhapja e valëve elektromagnetike. Të gjitha efektet optike të vëzhguara gjatë përhapjes së dritës shoqërohen me një ndryshim oscilues në vektorin e forcës së fushës elektrike E, i cili quhet vektor i dritës. Për çdo pikë në hapësirë, intensiteti i dritës I është proporcional me katrorin e amplitudës së vektorit të dritës të valës që arrin në këtë pikë: I ~ E m 2.

20.1. Shtimi i valëve të dritës nga burimet natyrore të dritës

Le të zbulojmë se çfarë ndodh kur ata vijnë në këtë pikë dy valët e dritës me të njëjtat frekuenca dhe vektorë paralelë të dritës:

Në këtë rast, shprehja për intensitetin e dritës është

Kur morëm formulat (20.1) dhe (20.2), ne nuk morëm parasysh çështjen e natyrës fizike të burimeve të dritës që krijojnë lëkundjet E 1 dhe E 2. Sipas koncepteve moderne, molekulat individuale janë burimet elementare të dritës. Emetimi i dritës nga një molekulë ndodh kur ajo kalon nga një nivel energjie në tjetrin. Kohëzgjatja e një rrezatimi të tillë është shumë e shkurtër (~10 -8 s), dhe momenti i rrezatimit është një ngjarje e rastësishme. Në këtë rast, formohet një impuls elektromagnetik i kufizuar në kohë me një gjatësi prej rreth 3 m Një impuls i tillë quhet në një tren.

Burimet natyrore të dritës janë trupat që nxehen në temperatura të larta. Drita e një burimi të tillë është një koleksion i një numri të madh trenash të emetuar nga molekula të ndryshme në periudha të ndryshme. Prandaj, vlera mesatare e cosΔφ në formulat (20.1) dhe (20.2) rezulton të jetë e barabartë me zero, dhe këto formula marrin formën e mëposhtme:

Intensiteti i burimeve natyrore të dritës në çdo pikë të hapësirës mblidhet.

Natyra valore e dritës nuk shfaqet në këtë rast.

20.2. Burime koherente. Ndërhyrja e dritës

Rezultati i shtimit të valëve të dritës do të jetë i ndryshëm nëse diferenca e fazës për të gjithë trenat që arrijnë në një pikë të caktuar është vlerë konstante. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të përdorni burime koherente të dritës.

Koherente janë burime drite me të njëjtën frekuencë që sigurojnë një ndryshim konstant fazor për valët që arrijnë në një pikë të caktuar të hapësirës.

Quhen gjithashtu valët e dritës të emetuara nga burime koherente valë koherente.

Oriz. 20.1. Shtimi i valëve koherente

Le të shqyrtojmë shtimin e dy valëve koherente të emetuara nga burimet S 1 dhe S 2 (Fig. 20.1). Le të hiqet pika për të cilën merret parasysh shtimi i këtyre valëve nga burimet në distancë s 1 Dhe s 2 në përputhje me rrethanat, media në të cilën përhapen valët kanë indekse të ndryshme thyese n 1 dhe n 2.

Prodhimi i gjatësisë së shtegut të përshkuar nga vala dhe indeksit të thyerjes së mediumit (s*n) quhet gjatësia e rrugës optike. Vlera absolute e diferencës në gjatësitë optike quhet Dallimi i rrugës optike:

Ne shohim se kur shtohen valët koherente, madhësia e ndryshimit të fazës në një pikë të caktuar në hapësirë ​​mbetet konstante dhe përcaktohet nga ndryshimi i rrugës optike dhe gjatësia e valës. Në ato pika ku kushti është i plotësuar

cosΔφ = 1, dhe formula (20.2) për intensitetin e valës që rezulton merr formën

Në këtë rast, intensiteti merr vlerën maksimale të mundshme.

Për pikat në të cilat plotësohet kushti

Kështu, kur shtohen valë koherente, ndodh një rishpërndarje hapësinore e energjisë - në disa pika energjia e valës rritet, dhe në të tjera zvogëlohet. Ky fenomen quhet ndërhyrje.

Ndërhyrja e dritës - shtimi i valëve koherente të dritës, si rezultat i të cilave ndodh një rishpërndarje hapësinore e energjisë, duke çuar në formimin e një modeli të qëndrueshëm të amplifikimit ose dobësimit të tyre.

Barazimet (20.6) dhe (20.7) janë kushte për ndërhyrje maksimale dhe minimale. Është më e përshtatshme t'i shkruani ato përmes ndryshimit të rrugës.

Intensiteti maksimal interferenca vërehet kur diferenca e rrugës optike është e barabartë me një numër të plotë të gjatësive valore (madje numri i gjysmëvalëve).

Numri i plotë k quhet rendi i maksimumit të interferencës.

Kushti minimal merret në mënyrë të ngjashme:

Intensiteti minimal gjatë interferencës vërehet kur diferenca e rrugës optike është e barabartë me i çuditshëm numri i gjysmë valëve.

Ndërhyrja e valëve shfaqet veçanërisht qartë kur intensiteti i valës është afër. Në këtë rast, në rajonin maksimal intensiteti është katër herë më i lartë se intensiteti i secilës valë, dhe në rajonin minimal intensiteti është praktikisht zero. Rezultati është një model ndërhyrjeje me vija të ndritshme të dritës të ndara nga hapësira të errëta.

20.3. Prodhimi i dy burimeve koherente nga një burim i një pike të dritës natyrore

Para shpikjes së lazerit, burimet koherente të dritës u krijuan duke ndarë një valë drite në dy rreze që ndërhynin me njëra-tjetrën. Le të shohim dy metoda të tilla.

Metoda e Young(Fig. 20.2). Një pengesë e errët me dy vrima të vogla është instaluar në rrugën e një valë që vjen nga një burim pikë S. Këto vrima janë burimet koherente S1 dhe S2. Meqenëse valët dytësore që dalin nga S 1 dhe S 2 i përkasin të njëjtit front valor, ato janë koherente. Në zonën ku këto rreze drite mbivendosen, vërehet ndërhyrje.

Oriz. 20.2. Marrja e valëve koherente me metodën e Young

Në mënyrë tipike, vrimat në një pengesë të errët bëhen në formën e dy çarjeve të ngushta paralele. Pastaj modeli i ndërhyrjes në ekran është një sistem vijash të lehta të ndara nga hapësira të errëta (Fig. 20.3). Shirit i lehtë përkatës

Oriz. 20.3. Modeli i ndërhyrjes që korrespondon me metodën e Young, k - renditja e spektrit

maksimumi i rendit zero, është i vendosur në qendër të ekranit në mënyrë të tillë që distancat nga të çarat të jenë të njëjta. Në të djathtë dhe në të majtë të saj janë maksimumet e rendit të parë, etj. Gjatë ndriçimit të çarjeve me dritë monokromatike, vijat e dritës kanë një ngjyrë përkatëse. Kur përdorni dritën e bardhë maksimale rendit zero Ajo ka Ngjyra e bardhë, dhe maksimumet e mbetura kanë ylber ngjyra, pasi në vende të ndryshme formohen maksimum të të njëjtit rend për gjatësi vale të ndryshme.

Pasqyra e Lloyd's(Fig. 20.4). Një burim pikësor S ndodhet në një distancë të vogël nga sipërfaqja e një pasqyre të sheshtë M. Rrezet e drejtpërdrejta dhe të reflektuara ndërhyjnë. Burimet koherente janë burimi parësor S dhe imazhi i tij virtual në pasqyrën S 1 . Në rajonin ku mbivendosen rrezet direkte dhe të reflektuara, vërehet ndërhyrje.

Oriz. 20.4. Prodhimi i valëve koherente duke përdorur një pasqyrë Lloyd

20.4. Interferometra, ndërhyrje

mikroskop

Veprimi bazohet në përdorimin e ndërhyrjes së dritës interferometra. Interferometrat janë krijuar për të matur indekset e thyerjes së mediave transparente; për të kontrolluar formën, mikrorelievin dhe deformimin e sipërfaqeve të pjesëve optike; për të zbuluar papastërtitë në gazra (përdoret në praktikën sanitare për të kontrolluar pastërtinë e ajrit në dhoma dhe miniera). Figura 20.5 tregon një diagram të thjeshtuar të interferometrit Jamin, i cili është krijuar për të matur indekset e thyerjes së gazeve dhe lëngjeve, si dhe për të përcaktuar përqendrimin e papastërtive në ajër.

Rrezet e dritës së bardhë kalojnë nëpër dy vrima (metoda e Young), dhe më pas nëpër dy kuveta identike K 1 dhe K 2 të mbushura me substanca me indekse të ndryshme refraktive, njëra prej të cilave është e njohur. Nëse indekset refraktive ishin të njëjta, atëherë të bardhë maksimumi i interferencës së rendit zero do të vendoset në qendër të ekranit. Dallimi në indekset refraktive çon në shfaqjen e një ndryshimi të rrugës optike kur kalon nëpër kuveta. Si rezultat, maksimumi i rendit zero (quhet akromatik) zhvendoset në lidhje me qendrën e ekranit. Madhësia e zhvendosjes përdoret për të përcaktuar indeksin e dytë (të panjohur) të thyerjes. Ne paraqesim pa derivim formulën për përcaktimin e ndryshimit midis indekseve të thyerjes:

ku k është numri i brezave me të cilët është zhvendosur maksimumi akromatik; l- gjatësia e kuvetës.

Oriz. 20.5. Rruga e rrezeve në interferometër:

S - burimi, një çarje e ngushtë e ndriçuar me dritë monokromatike; L - lente, fokusi i së cilës është burimi; K - kuveta me gjatësi identike l; D - diafragma me dy çarje; E-ekran

Duke përdorur interferometrin Jamin, është e mundur të përcaktohet diferenca në indekset e thyerjes me një saktësi deri në shifrën e gjashtë dhjetore. Një saktësi e tillë e lartë bën të mundur zbulimin edhe të ndotësve të vegjël të ajrit.

Mikroskopi me ndërhyrjeështë një kombinim i një mikroskopi optik dhe një interferometri (Fig. 20.6).

Oriz. 20.6. Rruga e rrezeve në një mikroskop ndërhyrje:

M - objekt transparent; D - diafragma; O - okular me mikroskop për

vëzhgimet e rrezeve ndërhyrëse; d - trashësia e objektit

Për shkak të ndryshimit në indekset e thyerjes së objektit M dhe mediumit, rrezet fitojnë një ndryshim në rrugë. Si rezultat, krijohet një kontrast drite midis objektit dhe mjedisit (me dritë monokromatike) ose objekti do të bëhet me ngjyrë (me dritë të bardhë).

Kjo pajisje përdoret për të matur përqendrimin e lëndës së thatë dhe madhësinë e mikroobjekteve transparente, të palyer, që nuk kanë kontrast në dritën e transmetuar.

Diferenca e goditjes përcaktohet nga trashësia d e objektit. Diferenca e rrugës optike mund të matet me një saktësi prej të qindtave të gjatësisë së valës, gjë që bën të mundur studimin sasior të strukturës së një qelize të gjallë.

20.5. Ndërhyrje në filma të hollë. Veshje optike

Është e njohur se njollat ​​e benzinës në sipërfaqen e ujit ose në sipërfaqen e një flluskë sapuni kanë një ngjyrë ylberi. Krahët transparente të pilivesave kanë gjithashtu një ngjyrim ylber. Shfaqja e ngjyrës shpjegohet me ndërhyrjen e rrezeve të dritës të reflektuara

Oriz. 20.7. Reflektimi i rrezeve në një film të hollë

nga anët e përparme dhe të pasme të filmit të hollë. Le ta shqyrtojmë këtë fenomen në mënyrë më të detajuar (Fig. 20.7).

Lëreni një rreze 1 të dritës monokromatike të bjerë nga ajri në sipërfaqen e përparme të një filmi sapuni në një kënd të caktuar α. Në pikën e goditjes vërehen dukuritë e reflektimit dhe të thyerjes së dritës. Rrezja e reflektuar 2 kthehet në ajër. Rrezja e përthyer reflektohet nga sipërfaqja e pasme e filmit dhe, pasi është thyer në sipërfaqen e përparme, del në ajër (rreze 3) paralelisht me rrezen 2.

Duke kaluar nëpër sistemin optik të syrit, rrezet 2 dhe 3 kryqëzohen në retinë, ku ndodh ndërhyrja e tyre. Llogaritjet tregojnë se për një film sapuni në ajër, diferenca e rrugës midis trarëve 2 dhe 3 llogaritet me formulën

Dallimi është për faktin se kur drita reflektohet nga një optik më të dendura mjedisi, faza e tij ndryshon me π, që është ekuivalente me një ndryshim në gjatësinë e shtegut optik të rrezes 2 me λ/2. Kur reflektohet nga një medium më pak i dendur, faza nuk ndryshon. Një film benzinë ​​në sipërfaqen e ujit reflektohet nga një medium më i dendur. dy herë. Prandaj, shtimi λ/2 shfaqet për të dy trarët ndërhyrës. Kur gjendet një ndryshim në rrugë, ai shkatërrohet.

Maksimumi Modeli i ndërhyrjes merret për ato kënde shikimi (α) që plotësojnë kushtin

Nëse do të shikonim filmin të ndriçuar me dritë monokromatike, do të shihnim disa breza të ngjyrës përkatëse të ndara nga hapësira të errëta. Kur filmi ndriçohet me dritë të bardhë, ne shohim maksimum të ndërhyrjeve me ngjyra të ndryshme. Në të njëjtën kohë, filmi merr një ngjyrë ylberi.

Fenomeni i ndërhyrjes në filmat e hollë përdoret në pajisjet optike që zvogëlojnë përqindjen e energjisë së dritës të reflektuar nga sistemet optike dhe rriten (për shkak të ligjit të ruajtjes së energjisë), prandaj, energjia e furnizuar në sistemet e regjistrimit - pllaka fotografike, Syri.

Optika ndriçuese. Fenomeni i ndërhyrjes së dritës përdoret gjerësisht në teknologjinë moderne. Një aplikim i tillë është "veshja" e optikës. Sistemet moderne optike përdorin lente me shumë lente me një numër të madh sipërfaqesh reflektuese. Humbja e dritës për shkak të reflektimit mund të arrijë 25% në një lente kamerash dhe 50% në një mikroskop. Përveç kësaj, reflektimet e shumta degradojnë cilësinë e imazhit, për shembull, shfaqet një sfond që zvogëlon kontrastin e tij.

Për të zvogëluar intensitetin e dritës së reflektuar, thjerrëza është e mbuluar me një film transparent, trashësia e të cilit është e barabartë me 1/4 e gjatësisë së valës së dritës në të:

ku λ Π është gjatësia e valës së dritës në film; λ është gjatësia e valës së dritës në vakum; n është indeksi i thyerjes së substancës së filmit.

Zakonisht ata fokusohen në gjatësinë e valës që korrespondon me mesin e spektrit të dritës së përdorur. Materiali i filmit zgjidhet në mënyrë që indeksi i thyerjes së tij të jetë më i ulët se ai i xhamit të lenteve. Në këtë rast, formula (20.11) përdoret për të llogaritur diferencën e rrugës.

Pjesa më e madhe e dritës bie në lente në kënde të vogla. Prandaj, ne mund të vendosim sin 2 α ≈ 0. Atëherë formula (20.11) merr formën e mëposhtme:

Kështu, rrezet e reflektuara nga sipërfaqja e përparme dhe e pasme e filmit janë në antifazë dhe gjatë interferencës ato pothuajse tërësisht anulojnë njëra-tjetrën. Kjo ndodh në pjesën e mesme të spektrit. Për gjatësitë e tjera valore, intensiteti i rrezes së reflektuar gjithashtu zvogëlohet, megjithëse në një masë më të vogël.

20.6. Konceptet dhe formulat bazë

Fundi i tryezës

20.7. Detyrat

1. Sa është shtrirja hapësinore L e trenit valor të formuar gjatë kohës t të ndriçimit të atomit?

Zgjidhje

L = c*t = 3x10 8 m/cx10 ​​~8 s = 3 m. Përgjigje: 3 m.

2. Dallimi në shtigjet e valëve nga dy burime koherente të dritës është 0,2 λ. Gjeni: a) sa është diferenca fazore, b) cili është rezultati i interferencës.

3. Dallimi në shtigjet e valëve nga dy burime koherente të dritës në një pikë të caktuar në ekran është δ = 4.36 μm. Cili është rezultati i interferencës nëse gjatësia e valës λ është: a) 670; b) 438; c) 536 nm?

Përgjigje: a) minimumi; b) maksimale; c) një pikë e ndërmjetme midis maksimumit dhe minimumit.

4. Drita e bardhë bie në një shtresë sapuni (n = 1,36) në një kënd prej 45°. Në cilën trashësi minimale të filmit h do të marrë një nuancë të verdhë? (λ = 600 nm) kur shikohet në dritën e reflektuar?

5. Një film sapuni me trashësi h = 0,3 μm ndriçohet nga përplasja e dritës së bardhë pingul me sipërfaqen e tij (α = 0). Filmi shihet në dritën e reflektuar. Indeksi i thyerjes së një solucioni sapuni është n = 1,33. Çfarë ngjyre do të jetë filmi?

6. Interferometri ndriçohet me dritë monokromatike λ = 589 nm. Gjatësia e kuvetës l= 10 cm Kur ajri në një qelizë u zëvendësua nga amoniaku, maksimumi akromatik u zhvendos me k = 17 breza. Indeksi i thyerjes së ajrit n 1 = 1.000277. Përcaktoni indeksin e thyerjes së amoniakut n 1.

n 2 = n 1 + kλ/ l = 1,000277 + 17*589*10 -7 /10 = 1,000377.

Përgjigje: n 1 = 1.000377.

7. Filmat e hollë përdoren për të pastruar optikën. Sa i trashë duhet të jetë filmi për të transmetuar dritën me gjatësi vale λ = 550 nm pa reflektim? Indeksi i thyerjes së filmit është n = 1,22.

Përgjigje: h = λ/4n = 113 nm.

8. Si të dalloni optikën e veshur nga pamja? Përgjigje: Meqenëse është e pamundur të shuhet drita e të gjitha gjatësive në të njëjtën kohë

valët, atëherë ata arrijnë shuarjen e dritës që korrespondon me mesin e spektrit. Optika merr një ngjyrë vjollce.

9. Çfarë roli luan një shtresë me trashësi optike λ/4 e aplikuar në xhami nëse indeksi i thyerjes së substancës së veshjes është më shumë indeksi i thyerjes së xhamit?

Zgjidhje

Në këtë rast, humbja e gjysmëvalës ndodh vetëm në ndërfaqen film-ajër. Prandaj, diferenca e rrugës rezulton të jetë e barabartë me λ në vend të λ/2. Në të njëjtën kohë, valët e reflektuara forcoj, në vend që të shuajnë njëri-tjetrin.

Përgjigje: veshja është reflektuese.

10. Rrezet e dritës që bien mbi një pllakë të hollë transparente në një kënd α = 45° e ngjyrosin atë me ngjyrë të gjelbër kur reflektohet. Si do të ndryshojë ngjyra e pllakës kur ndryshon këndi i rënies së rrezeve?

Në α = 45°, kushtet e ndërhyrjes korrespondojnë me maksimumin për rrezet e gjelbra. Me rritjen e këndit, ana e majtë zvogëlohet. Rrjedhimisht, ana e djathtë gjithashtu duhet të ulet, gjë që korrespondon me një rritje të λ.

Me zvogëlimin e këndit, λ do të ulet.

Përgjigje: Me rritjen e këndit, ngjyra e pllakës gradualisht do të ndryshojë drejt së kuqes. Ndërsa këndi zvogëlohet, ngjyra e pllakës gradualisht do të ndryshojë drejt vjollcës.