مراجعة درس التداخل والحيود فيزياء الصف الثاني عشر العام
التداخل والحيود
1- التداخل وتجربة الشق المزدوج
الضوء غير المترابط :
الضوء الذي تختلف موجاته في الطور
الضوء الأبيض الصادر من مصباح قريب
الضوء المترابط
الضوء الذي تختلف موجاته لها نفس الطور الموج ( اللون ) وتكون متفقة في الطور
ضوء الليزر
في تجربة التداخل :
يكون المصدرين مترابطين
يكون الضوء أحادي اللون ( له طول موجي محدد)
تداخل الضوء المترابط ( تجربة الشق المزدوج لتوماس ينج)
للحصول على ضوء مترابط : أسقط الضوء أحادي اللون ( له طول موجي واحد ) على شقين ضيقين ومتقاربين
أهداب التداخل : الحزم المضيئة والمظلمة على الشاشة
الحزمة المركزية : تقع عند منتصف الشاشة وتكون دائماً مضسئة
على جانبي الحزمة المركزية يوجد حزم مضيئة تفصلها فراغات متساوية
التداخل البناء : ينتج عنه حزم مضيئة
التداخل الهدام : ينتج عنه حزم مظلمة
يعتمد موقع الحزم المضسئة والمظلمة على : الطول الموجي للضوء
عند استخدام ضوء أبيض : تظهر اطياف ملونة لأن كل حزمة لون تظهر عند موقع مختلف
قياس الطول الموجي للضوء
يعتمد البعد بين الحزمة المضيئة والحزمة المركزية على
الطو الموجي للضوء المستخدم ( علاقة طردية )
البعد بين الشقين ( علاقة عكسية )
بعد الشاشة عن الشقين ( علاقة طردية )
سقط ضوء أخضر على شقين تفصل بينهما مسافة صغيرة جداً وتم رصد حزم مضيئة ومعتمه على الشاشة
ماذا يطرأ على المسافات بين الحزم المضيئة إذا تم تقريب الشاشة على الشقين ؟
………………………………………………………
ماذا يطرأ على المسافات بين الحزم المضيئة إذا تم زيادة المسافة بين الشقين ؟
………………………………………………………
ماذا يطرأ على المسافات بين الحزم المضيئة إذا تم استبدال الضوء الأخضر بضوء أحمر ؟
………………………………………………………..
في تجربة يونج سقط ضوء أحادي اللون طوله الموجي على شقين المسافة الفاصلة بينهما d وتكون نمط التداخل على الشاشة تبعد مسافة L عن الشقين
لزيادة المسافة بين الأهداب يجب زيادة ………….
الطول الموجي
المسافة بين الشقين
مساحة الشاشة
شدة الضوء
عند استخدام ضوء أحادي اللون في تجربة يونغ ( الشق المزدوج ) فإن النمط الناشئ يحتوي على
حزمة مركزية معتمه وحزم متعدددة الألوان على الجانبين
حزمة مركزية مضيئة وحزم معتمه ومضيئة بالتناوب على الجانبين
حزمة مركزية معتمه وحزم معتمه ومضيئة بالتناوب على الجانبين
حزمة مركزية مضيئة وحزم متعدد الألوان على الجانبين
في نمط التداخل الناتج عن تجربة الشق المزدوج لماذا تظهر الحزمة الداكنة في موقع حدوث التداخل الهدام
فرق الطور بين مقدمة الموجتين يعادل نصف طول موجي
فرق الطور بين مقدمة الموجتين يعادل طول موجي واحد
مقدمة الموجتين تلتقيان بنفس اللحظة عند نقطة التداخل
تصل مقدمة الموجيتن إلى الشاشة بنفس الاتجاه
2- التداخل في الأغشية الرقيقة
الأغشية الرقيقة
تظهر في (فقاعة الصابون - غشاء زيتي - جناحي فراشة المورفو )
نتيجة للتداخل البناء والهدم للموجات الضوئية
بسبب انعكاسها عن الغشاء الرقيقة ( التداخل في الأغشية الرقيقة )
عند حمل غشاء الصابون رأسيا فأن وزنه يجعله عند القاع أكبر سمكاً من قمته ويتغير السمك تدريجيا من القمة إلى القاع
عند سقوط الموجه ينعكس جزء منها شعاع وينفذ جزء آخر ويكون للموجتين المنعكسة والنافذة تردد الموجة الأصلية نفسه
الموجه النافذة تنتقل خلال الغشاء إلى السطح الخلفي حيث ينعكس منها مرة أخرى شعاع 2
إن عملية تجرئة كل موجة ضوئية من المصدر غير المترابط إلى زوج متماثل من الموجات تعنى أمن الضوء المنعكس عن الغشاء الرقيق ضوء مترابط
تعزيز اللون
ويعني زيادة شدة إضاءة انعكاس ضوء أحادي اللون
يجعل الانعكاس لضوء أحادي اللون معززاً شدة إضاءته أكبر ) ويحدث عندما يكون للموجتين
المنعكستين الطور نفسه بالنسبة لطول موجي محدد
يحدث تداخل هدام للضوء عند الأطوال الموجبه الأخرى
عند سقوط الموجه بين وسطين : جزءاً منها ينعكس وجزء ينفذ
الموجه المنعكسة :
تنعكس وتنقلب : عندما تنتقل إلى وسط أكبر في معامل الأنكسار
تنعكس وتنقلب : عندما تنتقل إلى وسط أقل في معامل الأنكسار
خطوات حل المسائل على الأغشية الرقيقة
1- ارسم رسما تخطيطا وحدد ماذا حدث لكل شعاع
إذا انعكس عن وسط له معامل انكسار أكبر تنقلب
إذا انعكس عن وسط له معامل انكسار أقل لا تنقلب
2- حدد نوع التداخل
بناء : ظهون اللون - تعزيز اللون - زيادة سطوع اللون
هدام : اختفاء اللون - منع انعكاس اللون - خط اسود
3- حيود الشق الأحادي
الحيود : انحناء مقدمات الموجات الضوئية حول حواف فتحة حاجز أثناء نفاذها من خلال الفتحة
مبدأ هويجنز : مقدمة الموجة تتكون من مويجات كثيرة تمثل مصادر نقطية عندما يمر الضوء عبر شق ضيق ينتج نمط عن التداخل البناء والهدام لمويجات هيجنز يسمى نمط الحيود
حيود الشق الأحادي
عند مرور الضوء المترابط خلال شق صغير بالنسبة للطول الموجي للضوء فإن الضوء يحيد عن كلتا الحافتين
وتتكون سلسلة من الأهداب المضيئة والمعتمه على شاشة بعيدة
يتكون النمط منة هدب مركزي مضيئ عريض مع أهداب أقل سمكاً وأقل على كلا الجانبين
يزداد عرض الحزمة المركزية بزيادة الطول الموجي للضوء
عرض الحزمة المركزية للضوء الأحمر أكبر من عرض الحزمة المركزية للضوء الأخضر لأن الطول الموجي للضوء الأحمر أكبر
عند استخدام الضوء الأبيض يتكون نمط مكون من ألوان مختلفة
يزداد عرض الحزمة المركزية
استخدام طول موجي اكبر
إبعاد الشاشة
إنقاص عرض الشق