General Physics 2 – Lecture 2 PDF

General physics 2 – Lecture 2 : ‫شوية مالحظات مهمة عن االغشية الرقيقة‬ ‫) االغشية الرقيقة دى عبارة عن حاجة زى‬1 Thin films interfere...

General physics 2 – Lecture 2 : ‫شوية مالحظات مهمة عن االغشية الرقيقة‬ ‫) االغشية الرقيقة دى عبارة عن حاجة زى‬1 Thin films interference :.‫فقاعة صابون او بقعة زيت مثال‬ ‫ عبارة عن الشعاع المنعكس‬r1 )2 The interference of light waves reflected from the ‫ عبارة عن الشعاع المنكرس‬r2 )3 front and back surface of a thin transplant film. ‫) القمة فوق القمة والقاع فوق القاع فدا عبارة عن تداخل بناء النهم‬4 ‫تداخل الضوء يتم من خالل االنعكاس الحادث من االشعة المنعكسة من‬ ‫نفس الطور‬ ‫والعكس لالغشية الدقيقة الشفافة‬ ‫ي‬ ‫السطح االماىم‬ ‫) القمة مع القاع واالختالف عبارة عن نص طول ى‬5 ‫موج فدا عبارة عن‬ ‫تداخل هدام‬ If the light waves of ray1 and ray2 are exactly in ‫ مع بعض فاما‬r2 ‫ و‬r1 ‫شعاعي‬ ‫ن‬ ‫) التداخل دا بينتج من تداخل ال‬6 phase at the eye, they produce an interference ‫تداخل بناء او اما تداخل هدام‬ maximum and region ac on the film is bright to ‫ الن الشعاع المنكرس‬2L ‫الشعاعي عمليا عبارة عن‬ ‫ن‬ ‫) فرق الطور ن‬7 ‫بي‬ observer. If they are exactly out of phase, they ‫ن‬ L ‫راح وجه ف طول قدره‬ produce an interference minimum and region ac is ---------------------------------------- dark to the observer Midterm Qu : ‫ فان التداخل الحادث بينهما‬، ‫ لهما نفس الطور‬r1 , r2 ‫اذا كان الشعاعان‬ The 3 ways in which the phase difference between ‫يكون اقىص ما يمكن وان كان كال منهما ليس لهما نفس الطور فان التداخل‬ two waves can change:.. ‫الحادث بينهما يكون اقل ما يمكن‬  By reflection  By the waves traveling along paths of different o Maximum = constructive interference length o Minimum = destructive interference  By the waves traveling through media of different indexes of refraction  Note  : Ex: calculate the minimum thickness of a soap- bubble film n = 1.33 that results in constructive Oil on water or soap bubbles show colorful patterns interference in the reflected light if the film is reason: light waves are reflected from opposite illuminated with light whose wavelength in free surfaces of the thin film and interference occurs space  = 600 nm. for different wavelengths. ‫ن‬ Solution ‫قطرة الزيت او بقعة الصابون تعرض نماذج لونية مختلفة والسبب ف ذلك ان‬ ‫الضوء ينعكس من السطح الداخىل للغشاء الرقيق او يتداخل مكونا موجات‬ 2L = (m + )  n2 ‫مختلفة‬ = 0.5 600 10-9 1.33 ------------------------------------------- = 226 10-9 = 226 nm Laws : L = 113 nm.  Destructive – minima – dark film air ---------------------------------- 2L = m n2  Constructive – maxima – bright film air reflection ‫انعكاس‬ 2L = (m + ) n2 Refraction ‫انكسار‬ Diffraction ‫حيود‬ ----------------------------------------- Interference ‫تداخل‬ Note  : Diffuse ‫يحيد‬ Thickness ‫سمك‬ ‫( يبقا هو عاي ـ ـ ـ ـز‬minimum thickness) ‫لما يقولك انه عايز اقل سمك‬ Soap ‫فقاعة صابون‬ ‫ وخد بالك ان الجزذء دا‬m = zero ‫ والتداخل دا بناء يبقا علطول ال ـ‬L ‫ال ـ‬ Encounter ‫يلتق‬ ‫هيج غي المسألة الجاية الن الدكتور‬ ‫مليان مسائل ولكن لو جه مسائل مش ى ي‬ Dimension ‫حجم‬ ‫قال انه مش هيجيب المسائل التانية‬  ‫‪Diffraction :‬‬ ‫‪Note  :‬‬ ‫‪If a wave encounters a barrier that has an opening‬‬ ‫بي حجم الفتحة واالنتشار عبارة عن عالقة عكسية )‪(inversely‬‬ ‫العالقة ن‬ ‫‪of dimensions similar to the wavelength, the part of‬‬ ‫‪ diffraction ‬لو افيضنا ان‬ ‫وه ان‬ ‫𝑎‬ ‫او ممكن تقولها بطريقة تانية ي‬ ‫‪the wave that passes through opening will spread‬‬ ‫طول الفتحة عبارة عن ‪a‬‬ ‫)‪(diffuse‬‬ ‫ى‬ ‫‪The Fresenal bright spot :‬‬ ‫ى‬ ‫الموج‬ ‫ضوئ خالل حاجز ضيق ابعاده مشابهة للطول‬ ‫اذا انتقل شعاع‬ ‫المنترسة سوف تحيد او ب ن‬ ‫ر‬ ‫معن اخر اذا‬ ‫للضوء الساقط فان االشعة الضوئية‬ ‫‪Is the central bright which concentric light of‬‬ ‫ى‬ ‫الموج للضوء فالجزء‬ ‫التقت موجة حاجزا به فتحة حجمها مشابه للطول‬ ‫‪diffraction through it‬‬ ‫عي الفتحة سوف يحيد‬‫الذى يمر ى‬ ‫ه البقعة المضيئة المركزية الن ييكز فيها ضوء الحيود‬ ‫‪Diffraction occurs for waves of all types, not just‬‬ ‫‪light waves.‬‬ ‫‪What happens when parallel monochromatic light‬‬ ‫ن‬ ‫? ]‪passes through a single of width [a‬‬ ‫خد بالك ان دي عبارة عن ملحوظة ملهاش دعوة بالتعريف ولكنها مهمه ف‬ ‫حتة انها تعرفك ان الحيود بيحصل لكل انواع الموجات ‪ ،‬مش بس موجات‬ ‫ماذاا يحدث عندما يمر ضوء احادى اللون موازى من خالل فتحة واحدة ذات‬ ‫الضوء ‪..‬‬ ‫عرض ]‪ [a‬؟؟‬ ‫ن‬ ‫واالتني الزم ترسمهم ‪..‬‬ ‫ن‬ ‫رسمتي‬ ‫طبعا اى تعريف معاه رسمة انما ده معاه‬ ‫‪Most of the intensity in the first center band with‬‬ ‫‪intensity decaying rapidly. The first band is also‬‬ ‫‪wider than the original slit, its width inversely‬‬ ‫‪proportional to a.‬‬ ‫ن‬ ‫معظم شدة الضوء تكون ف اول هدبة (الهدبة المضيئة المركزية) وتبدأ‬ ‫باالنحدار رسيعا ‪ ،‬أول هدبة (المركزية) اوسع من الفتحة فىه تتناسب عكسيا‬ ‫مع الفتحة ‪ ،‬فكلما قلت الفتحة كلما زادت شدة الضوء وزاد عرض الهدبة‬ ‫المركزية (الحيود واالنتشار)‬  ‫ن‬ Find the first dark fringes : ‫بتيج ررسح ف االمتحان ممكن لوحدها‬ ‫النقطة دي ى‬ ‫وممكن معاها النقطة الىل بعدها‬ 1. Dividing the slit into two zones ‫ن‬ ‫منطقتي‬ ‫بقسمة الفتحة اىل‬ 2. We extend to p1 alight ray1 from the top of the zone and alight ray r2 from the top of bottom zone. ‫ منقمة المنطقة‬r2 ‫ وشعاع‬، ‫ من قمة المنطقة العليا‬r1 ‫هنوصل شعاع‬ ‫السفىل‬ 3. We want the two rays to cancel each other when they reached p1 p1 ‫الشعاعي يلغو بعض عند النقطة‬ ‫ن‬ ‫احنا عايزين‬ 4. To releave the first dark fringes, the wavelength must be  2 0.5 ‫الموج‬ ‫ى‬ ‫لىك تحصل عىل الهدبة المظلمة االوىل يجب ان يكون الطول‬ ‫لمدا‬ a sin 𝜕 =   ‫‪Find the second dark fringes :‬‬ ‫‪a‬‬ ‫‪4 sin‬‬ ‫‪=‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪a sin = 2‬‬ ‫‪a sin 𝜕 = 2‬‬ ‫‪------------------------‬‬ ‫‪Note  :‬‬ ‫‪ ‬لو انتا عايز التالته هتعمل ‪ 6‬أشعة ‪ ،‬ولو عايز الرابعة هتعمل ‪ 8‬أشعة‬ ‫وهكذا ‪...‬‬ ‫‪ ‬فيه قانون (قانون عام) ودا مهم جدا علشان ممكن عادى جدا يسأل‬ ‫فيه نف االمتحان ‪..‬‬ ‫‪a sin 𝜕 = m , m = 1,2,3,4,…… ≠ zero‬‬ Laws :   Y=   a=