ملخص الفيزياء: التداخل والحيود

• ملخص ومراجعة في الفيزياء: التداخل والحيود

التداخل (1-1)

• التداخل هو ظاهرة تحدث نتيجة لتراكب الموجات الضوئية.

• الضوء غير المترابط: ضوء بمقدمات غير متزامنة.

• الضوء المترابط: ضوء ناتج عن تراكب ضوء من مصدرين أو أكثر، يشكل مقدمات موجية منتظمة.

• ظاهرة التداخل: تنتجها موجات صادرة عن ضوء مترابط فقط.

• أهداب التداخل: نمط مكون من حزم مضيئة وأخرى معتمة.

• ضوء أحادي اللون: ضوء له طول موجي واحد فقط.

• التداخل البناء ينتج حزمة ضوئية مركزية مضيئة بلون معين على الشاشة.

• تتناقص شدة إضاءة الأهداب المضيئة كلما ابتعدنا عن الهدب المركزي.

• توجد بين الأهداب المضيئة مساحات معتمة بسبب حدوث تداخل هدام.

• اللون الأبيض يظهر أطياف ملونة بدلاً من الأهداب المضيئة المعتمة.

• مواقع حزم التداخل البناء والهدام تعتمد على الطول الموجي للضوء.

• يمكن توليد ضوء مترابط من ضوء غير مترابط بوضع حاجز ضوئي ذي شق ضيق أمام مصدر ضوء أحادي اللون.

• معادلة الطول الموجي (يونج): Y = (xd) / L، حيث:

  • X: المسافة بين الهدب.
  • d: المسافة بين الشقين.
  • L: المسافة بين الشاشة والشقين.

• التداخل في الأغشية الرقيقة: ظاهرة طيف الألوان نتيجة لتداخل الموجات الضوئية بسبب انعكاسها على الغشاء الرقيق.

• لتعزيز الانعكاس لضوء أحادي اللون (زيادة شدة إضاءته): يجب أن يكون للموجتين المنعكستين الطور نفسه بالنسبة للطول الموجي المحدد.

الحيود (1-2)

• الحيود: ظاهرة انحراف الضوء عن مساره عندما يمر عبر حافة أو فتحة ضيقة.

• نمط الحيود: نمط يتكون على الشاشة نتيجة التداخل البناء والهدام لمويجات هيجنز.

• عندما يمر الضوء الأزرق المترابط خلال شق صغير عرضه أكبر من الطول الموجي، فإنه يحييد على كلتا الحافتين ويتكون نمط عبارة عن هدب مضيء مع أهداب أقل سمكًا وإضاءة على كلا الجانبين.

• عند استخدام اللون الأبيض، يتكون نمط من ألوان الطيف جميعها.

• عرض الحزمة المضيئة في حيود شق فرد: 2x = (2y L) / W

  • 2y: ضعف الطول الموجي.
  • L: البعد عن الشاشة.
  • W: عرض الشق.

• محزوز الحيود: أداة مكونة من شقوق عدة مفردة تسبب حيود الضوء.

• أنواع محزوزات الحيود: - محزوز النفاذ. - المحزوز الغشائي. - محزوزات الانعكاس.

• معيار ريليه: إذا سقط مركز البقعة المضيئة لصورة أحد النجمين على الحلقة المعتمة الأولى للنجم الثاني، فإن الصورتين تكونان عند حد الفصل أو التمييز.