ലൈറ്റ് ലബോറട്ടറി നിഗമനത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും നിരീക്ഷണം. ഫോട്ടോ റിപ്പോർട്ട് “വീട്ടിലെ പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും നിരീക്ഷണം

ലബോറട്ടറി ജോലിനമ്പർ 11. പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം.
ജോലിയുടെ ഉദ്ദേശ്യം: പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസത്തെ പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിക്കുക, ഈ പ്രതിഭാസങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നതിനുള്ള സാഹചര്യങ്ങളും ബഹിരാകാശത്ത് പ്രകാശ ഊർജ്ജത്തിന്റെ വിതരണത്തിന്റെ സ്വഭാവവും തിരിച്ചറിയുക.
ഉപകരണങ്ങൾ: നേരായ ഫിലമെന്റുള്ള ഒരു വൈദ്യുത വിളക്ക് (ക്ലാസിന് ഒന്ന്), രണ്ട് ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ, ഒരു പിവിസി ട്യൂബ്, ഒരു സോപ്പ് ലായനി ഉള്ള ഒരു ഗ്ലാസ്, 30 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള ഒരു ഹാൻഡിൽ ഉള്ള ഒരു വയർ റിംഗ്, ഒരു ബ്ലേഡ്, ഒരു പേപ്പർ സ്ട്രിപ്പ് ¼ ഷീറ്റ്, നൈലോൺ ഫാബ്രിക് 5x5 സെ.മീ, ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്, ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടറുകൾ .

സംക്ഷിപ്ത സിദ്ധാന്തം
ഇടപെടലും വ്യതിചലനവും ഏതൊരു സ്വഭാവത്തിന്റെയും തരംഗങ്ങളുടെ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളാണ്: മെക്കാനിക്കൽ, വൈദ്യുതകാന്തിക. ബഹിരാകാശത്ത് രണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി) തരംഗങ്ങളുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കലാണ് വേവ് ഇടപെടൽ, അതിൽ അതിന്റെ വ്യത്യസ്ത പോയിന്റുകളിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് അല്ലെങ്കിൽ ദുർബലപ്പെടുത്തൽ ലഭിക്കും. തരംഗങ്ങൾ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഒരേ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് പുറപ്പെടുവിക്കുമ്പോൾ, വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ ഒരു നിശ്ചിത ബിന്ദുവിൽ എത്തിയപ്പോൾ ഇടപെടൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ രൂപീകരണത്തിന്, യോജിച്ച തരംഗങ്ങൾ ആവശ്യമാണ് - ഒരേ ആവൃത്തിയും സ്ഥിരമായ ഘട്ട വ്യത്യാസവുമുള്ള തരംഗങ്ങൾ. പരസ്പരം അമർത്തിപ്പിടിച്ച രണ്ട് സുതാര്യമായ ഗ്ലാസുകൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു എയർ വെഡ്ജ്-ഗ്യാപ്പിൽ ഓക്സൈഡ്, കൊഴുപ്പ് എന്നിവയുടെ നേർത്ത ഫിലിമുകളിൽ യോജിച്ച തരംഗങ്ങൾ ലഭിക്കും.
പോയിന്റ് C യിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ വ്യാപ്തി d2 - d1 ദൂരത്തിലുള്ള തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
[ചിത്രം കാണുന്നതിന് ഫയൽ ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യുക] പരമാവധി-(ആന്ദോളനങ്ങളുടെ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ) അവസ്ഥ: തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി-തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്
എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3;
[ ചിത്രം കാണുന്നതിന് ഫയൽ ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യുക ] A, B ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ഒരേ ഘട്ടങ്ങളിൽ പോയിന്റ് C ലേക്ക് വരികയും “പരസ്പരം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.
പാത വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഒറ്റ സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണെങ്കിൽ, തരംഗങ്ങൾ പരസ്പരം ദുർബലമാക്കുകയും അവയുടെ മീറ്റിംഗിന്റെ സ്ഥാനത്ത് ഒരു മിനിമം നിരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യും.

[ ചിത്രം കാണുന്നതിന് ഫയൽ ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യുക ] ചിത്രം കാണുന്നതിന് ഫയൽ ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യുക ]
പ്രകാശം ഇടപെടുമ്പോൾ, പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്പേഷ്യൽ പുനർവിതരണം സംഭവിക്കുന്നു.
ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോഴും ചെറിയ തടസ്സങ്ങളെ തരംഗത്തിലൂടെ വൃത്താകൃതിയിലാക്കുമ്പോഴും റെക്റ്റിലീനിയർ പ്രചരണത്തിൽ നിന്നുള്ള തരംഗ വ്യതിയാനത്തിന്റെ പ്രതിഭാസമാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ.
ഹ്യൂജൻസ്-ഫ്രെസ്നെൽ തത്ത്വമാണ് വ്യതിചലനം വിശദീകരിക്കുന്നത്: തരംഗം എത്തിച്ചേരുന്ന തടസ്സത്തിന്റെ ഓരോ പോയിന്റും ദ്വിതീയ തരംഗങ്ങളുടെ ഉറവിടമായി മാറുന്നു, യോജിച്ചതാണ്, അത് തടസ്സത്തിന്റെ അരികുകൾക്കപ്പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും പരസ്പരം ഇടപെടുകയും സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു - ഇതര ഇല്യൂമിനേഷൻ മാക്‌സിമയും മിനിമയും, വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ വർണ്ണാഭമായ നിറമുള്ളതാണ്. വ്യതിചലനത്തിന്റെ പ്രകടനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥ: തടസ്സങ്ങളുടെ (ദ്വാരങ്ങൾ) അളവുകൾ തരംഗദൈർഘ്യത്തേക്കാൾ ചെറുതോ അല്ലെങ്കിൽ ആനുപാതികമോ ആയിരിക്കണം, നേർത്ത ഫിലമെന്റുകൾ, ഗ്ലാസിലെ പോറലുകൾ, ഒരു കടലാസിൽ വിള്ളൽ-ലംബമായ മുറിവുകൾ, കണ്പീലികൾ എന്നിവയിൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. , മിസ്റ്റഡ് ഗ്ലാസിലെ വെള്ളത്തുള്ളികളിൽ, ഒരു മേഘത്തിലോ ഗ്ലാസിലോ ഉള്ള ഐസ് പരലുകളിൽ, പ്രാണികളുടെ ചിറ്റിനസ് കവറിന്റെ കുറ്റിരോമങ്ങളിൽ, പക്ഷി തൂവലുകളിൽ, സിഡികളിൽ, പൊതിയുന്ന പേപ്പറിൽ., ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിൽ.,
ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണമാണ്, ഇത് ആനുകാലിക ഘടനയാണ് ഒരു വലിയ സംഖ്യപ്രകാശം വ്യതിചലിക്കുന്ന സ്ഥിരമായ അകലത്തിലുള്ള മൂലകങ്ങൾ. തന്നിരിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിനായി നിർവചിക്കപ്പെട്ടതും സ്ഥിരവുമായ ഒരു പ്രൊഫൈൽ ഉള്ള സ്ട്രോക്കുകൾ അതേ ഇടവേള d (ലാറ്റിസ് പിരീഡ്) വഴി ആവർത്തിക്കുന്നു. ഒരു പ്രകാശകിരണത്തെ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളാക്കി വിഘടിപ്പിക്കാനുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കഴിവാണ് അതിന്റെ പ്രധാന സ്വത്ത്. പ്രതിഫലിക്കുന്നതും സുതാര്യവുമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകളുണ്ട്. IN ആധുനിക വീട്ടുപകരണങ്ങൾപ്രധാനമായും പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പുരോഗതി:
ടാസ്ക് 1. എ) ഒരു നേർത്ത ഫിലിമിലെ ഇടപെടലിന്റെ നിരീക്ഷണം:
അനുഭവം 1. സോപ്പ് ലായനിയിൽ വയർ റിംഗ് മുക്കുക. വയർ വളയത്തിൽ ഒരു സോപ്പ് ഫിലിം രൂപം കൊള്ളുന്നു.
ഇത് ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുക. ഫിലിം കനം മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് വീതിയിലും നിറത്തിലും മാറുന്ന പ്രകാശവും ഇരുണ്ടതുമായ തിരശ്ചീന വരകൾ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. ഒരു ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടറിലൂടെ ചിത്രം പരിശോധിക്കുക.
എത്ര ബാൻഡുകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും അവയിൽ നിറങ്ങൾ മാറിമാറി വരുന്നതെങ്ങനെയെന്നും എഴുതുക?
അനുഭവം 2. ഒരു പിവിസി ട്യൂബ് ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു സോപ്പ് ബബിൾ ഊതി, അത് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിശോധിക്കുക. വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ, സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ ചായം പൂശിയ ഇടപെടൽ പാടുകളുടെ രൂപീകരണം നിരീക്ഷിക്കുക. ഒരു ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടറിലൂടെ ചിത്രം പരിശോധിക്കുക.
കുമിളയിൽ ഏത് നിറങ്ങളാണ് ദൃശ്യമാകുന്നത്, അവ എങ്ങനെ മുകളിൽ നിന്ന് താഴേക്ക് മാറിമാറി വരുന്നു?
ബി) എയർ വെഡ്ജിലെ ഇടപെടലിന്റെ നിരീക്ഷണം:
അനുഭവം 3. രണ്ട് ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം തുടയ്ക്കുക, ഒരുമിച്ച് വയ്ക്കുക, നിങ്ങളുടെ വിരലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചൂഷണം ചെയ്യുക. കോൺടാക്റ്റിംഗ് പ്രതലങ്ങളുടെ ആകൃതിയുടെ അനുയോജ്യമല്ലാത്തതിനാൽ, പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ ഏറ്റവും നേർത്ത വായു ശൂന്യത രൂപം കൊള്ളുന്നു - ഇവ എയർ വെഡ്ജുകളാണ്, അവയിൽ ഇടപെടൽ സംഭവിക്കുന്നു. പ്ലേറ്റുകളെ കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്ന ശക്തി മാറുമ്പോൾ, എയർ വെഡ്ജിന്റെ കനം മാറുന്നു, ഇത് ഇടപെടൽ മാക്‌സിമയുടെയും മിനിമയുടെയും സ്ഥാനത്തിലും രൂപത്തിലും മാറ്റത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. തുടർന്ന് ഒരു ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടറിലൂടെ ചിത്രം പരിശോധിക്കുക.
വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ നിങ്ങൾ കാണുന്നവയും ഒരു ഫിൽട്ടറിലൂടെ നിങ്ങൾ കാണുന്നവയും വരയ്ക്കുക.

ഉപസംഹാരം: എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇടപെടൽ സംഭവിക്കുന്നത്, ഇടപെടൽ പാറ്റേണിലെ മാക്സിമയുടെ നിറം എങ്ങനെ വിശദീകരിക്കാം, ഇത് ചിത്രത്തിന്റെ തെളിച്ചത്തെയും നിറത്തെയും ബാധിക്കുന്നു.

ടാസ്ക് 2. ലൈറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷണം.
അനുഭവം 4. ഒരു ബ്ലേഡ് ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ ഒരു ഷീറ്റ് പേപ്പറിൽ ഒരു സ്ലിറ്റ് മുറിച്ച്, പേപ്പർ നമ്മുടെ കണ്ണുകളിൽ പുരട്ടുകയും പ്രകാശ സ്രോതസ്സായ വിളക്കിൽ സ്ലിറ്റിലൂടെ നോക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രകാശത്തിന്റെ മാക്സിമയും മിനിമയും ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഒരു ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടറിലൂടെ ചിത്രം പരിശോധിക്കുക.
വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിലും മോണോക്രോമാറ്റിക് വെളിച്ചത്തിലും കാണുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ വരയ്ക്കുക.
പേപ്പർ രൂപഭേദം വരുത്തി, ഞങ്ങൾ സ്ലിറ്റിന്റെ വീതി കുറയ്ക്കുന്നു, ഞങ്ങൾ ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.
അനുഭവം 5. ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിലൂടെ ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്-വിളക്ക് പരിഗണിക്കുക.
എങ്ങനെയാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ മാറിയത്?
അനുഭവം 6. ഒരു തിളങ്ങുന്ന വിളക്കിന്റെ ത്രെഡിൽ നൈലോൺ തുണികൊണ്ട് നോക്കുക. അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും ഫാബ്രിക് തിരിക്കുന്നതിലൂടെ, വലത് കോണുകളിൽ ക്രോസ് ചെയ്ത രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ബാൻഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ വ്യക്തമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ നേടുക.
നിരീക്ഷിച്ച ഡിഫ്രാക്ഷൻ ക്രോസ് വരയ്ക്കുക. ഈ പ്രതിഭാസം വിശദീകരിക്കുക.
ഒരു നിഗമനത്തിലെത്തുക: എന്തുകൊണ്ടാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ സംഭവിക്കുന്നത്, ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണിലെ മാക്സിമയുടെ നിറം എങ്ങനെ വിശദീകരിക്കാം, ചിത്രത്തിന്റെ തെളിച്ചത്തെയും നിറത്തെയും ബാധിക്കുന്നതെന്താണ്.
നിയന്ത്രണ ചോദ്യങ്ങൾ:
ഇടപെടലിന്റെ പ്രതിഭാസവും ഡിഫ്രാക്ഷൻ പ്രതിഭാസവും തമ്മിൽ പൊതുവായുള്ളത് എന്താണ്?
ഏത് തരംഗങ്ങൾക്ക് സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ നൽകാൻ കഴിയും?
ക്ലാസ് മുറിയിലെ സീലിംഗിൽ നിന്ന് സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത വിളക്കുകളിൽ നിന്ന് വിദ്യാർത്ഥികളുടെ മേശയിൽ ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ ഇല്ലാത്തത് എന്തുകൊണ്ട്?

6. ചന്ദ്രനു ചുറ്റുമുള്ള നിറമുള്ള വൃത്തങ്ങളെ എങ്ങനെ വിശദീകരിക്കാം?

അറ്റാച്ച് ചെയ്ത ഫയലുകൾ

വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ലബോറട്ടറി പ്രവർത്തനം : "പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും നിരീക്ഷണം"

ജോലിയുടെ ലക്ഷ്യം: ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസം പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിക്കുക.

ഉപകരണം: നേരായ ഫിലമെന്റുള്ള ഒരു വൈദ്യുത വിളക്ക്, രണ്ട് ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ, ഒരു ഗ്ലാസ് ട്യൂബ്, ഒരു സോപ്പ് ലായനി ഉള്ള ഒരു ഗ്ലാസ്, 30 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള ഒരു ഹാൻഡിൽ ഉള്ള ഒരു വയർ റിംഗ്, ഒരു സിഡി, നൈലോൺ ഫാബ്രിക്, ഒരു ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടർ.

സിദ്ധാന്തം: ഇടപെടൽ എന്നത് ഏതൊരു സ്വഭാവത്തിന്റെയും തരംഗങ്ങളുടെ ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്: മെക്കാനിക്കൽ, വൈദ്യുതകാന്തിക.

തരംഗ ഇടപെടൽ – രണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി) തരംഗങ്ങളുടെ ഇടത്തിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ, അതിന്റെ വ്യത്യസ്ത പോയിന്റുകളിൽ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ അറ്റൻയുവേഷൻ ലഭിക്കും .

സാധാരണഗതിയിൽ, ഒരേ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന തരംഗങ്ങളുടെ സൂപ്പർപോസിഷൻ വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ ഒരു നിശ്ചിത പോയിന്റിലേക്ക് വരുമ്പോൾ ഇടപെടൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. രണ്ട് സ്വതന്ത്ര ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്ന് ഒരു ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ നേടുന്നത് അസാധ്യമാണ് തന്മാത്രകൾ അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റങ്ങൾ പരസ്പരം സ്വതന്ത്രമായി തരംഗങ്ങളുടെ പ്രത്യേക ട്രെയിനുകളിൽ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ആറ്റങ്ങൾ പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ (ട്രെയിനുകൾ) ശകലങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, അതിൽ ആന്ദോളനങ്ങളുടെ ഘട്ടങ്ങൾ ക്രമരഹിതമാണ്. സുഗിക്ക് ഏകദേശം 1 മീറ്റർ നീളമുണ്ട്. വ്യത്യസ്ത ആറ്റങ്ങളുടെ തരംഗ ട്രെയിനുകൾ പരസ്പരം സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ആന്ദോളനങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി കാലക്രമേണ അരാജകമായി മാറുന്നു, ഈ ചിത്രങ്ങളുടെ മാറ്റം കണ്ണിന് അനുഭവിക്കാൻ സമയമില്ല. അതിനാൽ, ഒരു വ്യക്തി ഇടം തുല്യമായി പ്രകാശിക്കുന്നതായി കാണുന്നു. സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന്, യോജിച്ച (പൊരുത്തമുള്ള) തരംഗ സ്രോതസ്സുകൾ ആവശ്യമാണ്.

യോജിച്ച ഒരേ ആവൃത്തിയും സ്ഥിരമായ ഘട്ട വ്യത്യാസവുമുള്ള തരംഗങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു.

പോയിന്റ് C യിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ വ്യാപ്തി d2 - d1 ദൂരത്തിലുള്ള തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

പരമാവധി അവസ്ഥ

, (Δd=d 2 -ഡി 1 )

എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3 ;…

(തിരമാലകളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്)

എ, ബി സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ഒരേ ഘട്ടങ്ങളിൽ പോയിന്റ് സിയിലേക്ക് വരികയും "പരസ്പരം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും".

φ എ = φ ബി - ആന്ദോളന ഘട്ടങ്ങൾ

Δφ=0 - ഘട്ട വ്യത്യാസം

A=2X പരമാവധി

ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അവസ്ഥ

, (Δd=d 2 -ഡി 1 )

എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3;...

(തിരമാലകളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഒറ്റ സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്)

എ, ബി സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ആന്റിഫേസിൽ സി പോയിന്റിലേക്ക് വരികയും "പരസ്പരം കെടുത്തിക്കളയുകയും ചെയ്യും".

φ A ≠φ B - ആന്ദോളന ഘട്ടങ്ങൾ

Δφ=π - ഘട്ട വ്യത്യാസം

A=0 ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയാണ്.

ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ - ഉയർന്നതും കുറഞ്ഞതുമായ പ്രകാശ തീവ്രതയുള്ള പ്രദേശങ്ങളുടെ പതിവ് മാറ്റം.

ലൈറ്റ് ഇടപെടൽ - രണ്ടോ അതിലധികമോ പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യുമ്പോൾ പ്രകാശ വികിരണത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്പേഷ്യൽ പുനർവിതരണം.

വ്യതിചലനം കാരണം, പ്രകാശം ഒരു നേർരേഖയിലുള്ള വ്യാപനത്തിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിക്കുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, തടസ്സങ്ങളുടെ അരികുകൾക്ക് സമീപം).

ഡിഫ്രാക്ഷൻ – ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോഴും ചെറിയ തടസ്സങ്ങളെ തരംഗത്തിലൂടെ വൃത്താകൃതിയിലാക്കുമ്പോഴും റെക്റ്റിലീനിയർ പ്രചരണത്തിൽ നിന്നുള്ള തരംഗ വ്യതിയാനത്തിന്റെ പ്രതിഭാസം .

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പ്രകടനത്തിന്റെ അവസ്ഥ : ഡി< λ , എവിടെ ഡി - തടസ്സത്തിന്റെ വലിപ്പം,λ - തരംഗദൈർഘ്യം. തടസ്സങ്ങളുടെ (ദ്വാരങ്ങൾ) അളവുകൾ തരംഗദൈർഘ്യത്തേക്കാൾ ചെറുതായിരിക്കണം അല്ലെങ്കിൽ അതിനനുസൃതമായിരിക്കണം.

ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ (ഡിഫ്രാക്ഷൻ) നിലനിൽപ്പ് ജ്യാമിതീയ ഒപ്റ്റിക്സ് നിയമങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി പരിമിതപ്പെടുത്തുകയും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ പരിമിതമായ റെസല്യൂഷനുള്ള കാരണവുമാണ്.

ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് - ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണം, ഇത് പതിവായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ധാരാളം മൂലകങ്ങളുടെ ആനുകാലിക ഘടനയാണ്, അതിൽ പ്രകാശം വ്യതിചലിക്കുന്നു. ഒരു പ്രൊഫൈൽ നിർവചിക്കപ്പെട്ടതും നൽകിയിട്ടുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിനുള്ള സ്ഥിരവുമായ സ്ട്രോക്കുകൾ കൃത്യമായ ഇടവേളകളിൽ ആവർത്തിക്കുന്നുഡി (ലാറ്റിസ് കാലയളവ്). ഒരു പ്രകാശകിരണത്തെ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളാക്കി വിഘടിപ്പിക്കാനുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കഴിവാണ് അതിന്റെ പ്രധാന സ്വത്ത്. പ്രതിഫലിക്കുന്നതും സുതാര്യവുമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകളുണ്ട്.ആധുനിക ഉപകരണങ്ങളിൽ, പ്രധാനമായും പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. .

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥ :

d sinφ=k λ,എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3; ഡി - ഗ്രേറ്റിംഗ് കാലയളവ് , φ - മാക്സിമ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന ആംഗിൾ, ഒപ്പം λ - തരംഗദൈർഘ്യം.

പരമാവധി അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് അത് പിന്തുടരുന്നുsinφ=(k λ)/d .

k=1 എന്ന് അനുവദിക്കുക sinφ kr =λ kr /ഡിഒപ്പം sinφ എഫ് =λ എഫ് /ഡി.

എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു λ kr >λ എഫ് , അതിനാൽ sinφ kr >sinφ എഫ് . കാരണം y=sinφ എഫ് - അപ്പോൾ പ്രവർത്തനം വർദ്ധിക്കുന്നുφ kr >φ എഫ്

അതുകൊണ്ടാണ് ധൂമ്രനൂൽഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്പെക്ട്രത്തിൽ കേന്ദ്രത്തോട് അടുത്താണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്.

പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസങ്ങളിൽ, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു . ഇടപെടലിന്റെ മേഖലയിൽ, പ്രകാശ ഊർജ്ജം മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടാതെ പുനർവിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മൊത്തം പ്രകാശ ഊർജ്ജവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ ചില പോയിന്റുകളിൽ ഊർജ്ജത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് മറ്റ് പോയിന്റുകളിൽ അതിന്റെ കുറവ് നികത്തുന്നു (ആകെ പ്രകാശ ഊർജ്ജം എന്നത് സ്വതന്ത്ര സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള രണ്ട് പ്രകാശകിരണങ്ങളുടെ പ്രകാശ ഊർജ്ജമാണ്). ഇളം വരകൾ എനർജി മാക്സിമയുമായി യോജിക്കുന്നു, ഇരുണ്ട വരകൾ എനർജി മിനിമയുമായി യോജിക്കുന്നു.

പുരോഗതി:

അനുഭവം 1. വയർ റിംഗ് സോപ്പ് ലായനിയിൽ മുക്കുക. വയർ വളയത്തിൽ ഒരു സോപ്പ് ഫിലിം രൂപം കൊള്ളുന്നു.

ഇത് ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുക. ഫിലിം കനം മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് വീതിയിൽ മാറുന്ന പ്രകാശവും ഇരുണ്ടതുമായ തിരശ്ചീന വരകൾ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

വിശദീകരണം. ഫിലിം ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ ഇടപെടലാണ് ലൈറ്റ്, ഡാർക്ക് ബാൻഡുകളുടെ രൂപം വിശദീകരിക്കുന്നത്. ത്രികോണം d = 2h.പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം ഫിലിമിന്റെ ഇരട്ടി കട്ടിയുള്ളതിന് തുല്യമാണ്. ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, ഫിലിമിന് വെഡ്ജ് ആകൃതിയിലുള്ള ആകൃതിയുണ്ട്. അതിന്റെ മുകൾ ഭാഗത്ത് പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം അതിന്റെ താഴത്തെ ഭാഗത്തെക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. ചിത്രത്തിന്റെ ആ സ്ഥലങ്ങളിൽ പാത വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്, ശോഭയുള്ള വരകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. അർദ്ധ തരംഗങ്ങളുടെ ഒറ്റ സംഖ്യയോടെ - ഇരുണ്ട വരകൾ. സ്ട്രൈപ്പുകളുടെ തിരശ്ചീന ക്രമീകരണം തുല്യ ഫിലിം കനമുള്ള വരികളുടെ തിരശ്ചീന ക്രമീകരണം വഴി വിശദീകരിക്കുന്നു.

ഞങ്ങൾ സോപ്പ് ഫിലിം വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ (വിളക്കിൽ നിന്ന്) പ്രകാശിപ്പിക്കുന്നു. സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ ലൈറ്റ് ബാൻഡുകളുടെ നിറം ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു: മുകളിൽ - നീല, താഴെ - ചുവപ്പ്.

വിശദീകരണം. സംഭവ വർണ്ണത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ ലൈറ്റ് ബാൻഡുകളുടെ സ്ഥാനത്തെ ആശ്രയിച്ചാണ് ഈ നിറം വിശദീകരിക്കുന്നത്.

ബാൻഡുകൾ വികസിക്കുകയും അവയുടെ ആകൃതി നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നതും ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

നിങ്ങൾ ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയും മോണോക്രോമാറ്റിക് ലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നുവെങ്കിൽ, ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ മാറുന്നു (ഇരുണ്ട, ലൈറ്റ് ബാൻഡുകളുടെ ഇതര മാറ്റം)

വിശദീകരണം. സോപ്പ് ലായനി ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ താഴേക്ക് ഒഴുകുന്നതിനാൽ ഫിലിം കനം കുറയുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം.

അനുഭവം 2. ഒരു ഗ്ലാസ് ട്യൂബ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു സോപ്പ് കുമിള ഊതി ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിശോധിക്കുക. വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ, സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ നിറമുള്ള നിറമുള്ള ഇടപെടൽ വളയങ്ങളുടെ രൂപീകരണം നിരീക്ഷിക്കുക. ഓരോ ലൈറ്റ് റിംഗിന്റെയും മുകൾഭാഗം ഉണ്ട് നീല നിറം, താഴെയുള്ളത് ചുവപ്പാണ്. ഫിലിം കനം കുറയുമ്പോൾ, വളയങ്ങൾ വികസിക്കുകയും പതുക്കെ താഴേക്ക് നീങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. അവയുടെ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ആകൃതി തുല്യ കട്ടിയുള്ള വരികളുടെ വൃത്താകൃതിയിൽ വിശദീകരിക്കുന്നു.

ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക:

എന്തുകൊണ്ടാണ് സോപ്പ് കുമിളകൾ വർണ്ണാഭമായിരിക്കുന്നത്?

മഴവില്ല് വരകളുടെ ആകൃതി എന്താണ്?

എന്തുകൊണ്ടാണ് കുമിളയുടെ നിറം എപ്പോഴും മാറുന്നത്?

അനുഭവം 3. രണ്ട് ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ നന്നായി തുടച്ച്, ഒരുമിച്ച് ചേർത്ത് വിരലുകൾ കൊണ്ട് ഞെക്കുക. കോൺടാക്റ്റിംഗ് പ്രതലങ്ങളുടെ അനുയോജ്യമല്ലാത്ത ആകൃതി കാരണം, പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ ഏറ്റവും നേർത്ത വായു ശൂന്യത രൂപം കൊള്ളുന്നു.

വിശദീകരണം: പ്ലേറ്റുകളുടെ ഉപരിതലം തികച്ചും തുല്യമായിരിക്കില്ല, അതിനാൽ അവ കുറച്ച് സ്ഥലങ്ങളിൽ മാത്രം സ്പർശിക്കുന്നു. ഈ സ്ഥലങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും ഏറ്റവും കനം കുറഞ്ഞ എയർ വെഡ്ജുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു. വിവിധ രൂപങ്ങൾഇടപെടലിന്റെ ഒരു ചിത്രം നൽകുന്നു. പ്രക്ഷേപണം ചെയ്ത പ്രകാശത്തിൽ, പരമാവധി അവസ്ഥ 2h=kl

ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക:

എന്തിനാണ് അവിടെ തിളങ്ങുന്ന iridescent annular അല്ലെങ്കിൽ ക്രമരഹിതമായ രൂപംവരകൾ?

സമ്മർദത്തിനനുസരിച്ച് ഇടപെടൽ അരികുകളുടെ രൂപവും സ്ഥാനവും മാറുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

അനുഭവം 4. സിഡിയുടെ ഉപരിതലം (റെക്കോർഡ് ചെയ്യുന്നു) വിവിധ കോണുകളിൽ നിന്ന് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിശോധിക്കുക.

വിശദീകരണം : ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്പെക്ട്രയുടെ തെളിച്ചം ഡിസ്കിൽ നിക്ഷേപിച്ചിരിക്കുന്ന ഗ്രോവുകളുടെ ആവൃത്തിയെയും കിരണങ്ങളുടെ സംഭവത്തിന്റെ കോണിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ലാമ്പ് ഫിലമെന്റിൽ നിന്നുള്ള ഏതാണ്ട് സമാന്തര രശ്മികൾ A, B പോയിന്റുകളിൽ തോപ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള തൊട്ടടുത്തുള്ള ബൾഗുകളിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്നു. സംഭവത്തിന്റെ കോണിന് തുല്യമായ ഒരു കോണിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന കിരണങ്ങൾ ഒരു വെളുത്ത വരയുടെ രൂപത്തിൽ വിളക്ക് ഫിലമെന്റിന്റെ ഒരു ചിത്രം ഉണ്ടാക്കുന്നു. മറ്റ് കോണുകളിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന കിരണങ്ങൾക്ക് ഒരു നിശ്ചിത പാത വ്യത്യാസമുണ്ട്, അതിന്റെ ഫലമായി തരംഗങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെടുന്നു.

നിങ്ങൾ എന്താണ് നിരീക്ഷിക്കുന്നത്? നിരീക്ഷിച്ച പ്രതിഭാസങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുക. ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ വിവരിക്കുക.

ഒരു സിഡിയുടെ ഉപരിതലം തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് ആനുപാതികമായ പിച്ച് ഉള്ള ഒരു സർപ്പിള ട്രാക്കാണ് കാണാവുന്ന പ്രകാശം. സൂക്ഷ്മ ഘടനാപരമായ പ്രതലത്തിൽ, വ്യതിചലനവും ഇടപെടൽ പ്രതിഭാസങ്ങളും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. സിഡികളുടെ ഹൈലൈറ്റുകൾ വിചിത്രമാണ്.

അനുഭവം 5. കത്തുന്ന വിളക്കിന്റെ ഫിലമെന്റിലേക്ക് നൈലോൺ തുണികൊണ്ട് നോക്കുക. അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും ഫാബ്രിക് തിരിക്കുന്നതിലൂടെ, വലത് കോണുകളിൽ ക്രോസ് ചെയ്ത രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ബാൻഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ വ്യക്തമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ നേടുക.

വിശദീകരണം : കുരിശിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു വെളുത്ത ഡിഫ്രാക്ഷൻ പീക്ക് ദൃശ്യമാണ്. k=0-ൽ, തരംഗ പാത വ്യത്യാസം പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്, അതിനാൽ കേന്ദ്ര പരമാവധി വെളുത്തതാണ്. തുണിയുടെ ത്രെഡുകൾ പരസ്പരം ലംബമായ സ്ലോട്ടുകൾക്കൊപ്പം മടക്കിവെച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ ആയതിനാലാണ് ക്രോസ് ലഭിക്കുന്നത്. സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളുടെ രൂപം വിശദീകരിക്കുന്നത് വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ വ്യത്യസ്ത നീളമുള്ള തരംഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾക്കുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കും.

നിരീക്ഷിച്ച ഡിഫ്രാക്ഷൻ ക്രോസ് വരയ്ക്കുക. നിരീക്ഷിച്ച പ്രതിഭാസങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുക.

അനുഭവം 6.

ഒരു ചെറിയ ദ്വാരത്തിൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ

അത്തരം വ്യതിചലനം നിരീക്ഷിക്കാൻ, നമുക്ക് ഒരു കട്ടിയുള്ള കടലാസും ഒരു പിൻയും ആവശ്യമാണ്. ഒരു പിൻ ഉപയോഗിച്ച്, ഷീറ്റിൽ ഒരു ചെറിയ ദ്വാരം ഉണ്ടാക്കുക. തുടർന്ന് ഞങ്ങൾ ദ്വാരം കണ്ണിന് സമീപം കൊണ്ടുവരികയും ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് നിരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം ദൃശ്യമാണ്

ഔട്ട്പുട്ട് രേഖപ്പെടുത്തുക. നിങ്ങളുടെ ഏത് പരീക്ഷണത്തിലാണ് ഇടപെടൽ എന്ന പ്രതിഭാസം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടതെന്നും ഏത് വ്യതിചലനത്തിലാണെന്നും സൂചിപ്പിക്കുക . നിങ്ങൾ നേരിട്ട ഇടപെടലുകളുടെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും ഉദാഹരണങ്ങൾ നൽകുക.

നിയന്ത്രണ ചോദ്യങ്ങൾ ( ഓരോ വിദ്യാർത്ഥിയും ചോദ്യങ്ങൾക്കുള്ള ഉത്തരങ്ങൾ തയ്യാറാക്കുന്നു ):

എന്താണ് പ്രകാശം?

പ്രകാശം ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗമാണെന്ന് ആരാണ് തെളിയിച്ചത്?

ശൂന്യതയിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത എത്രയാണ്?

പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ കണ്ടെത്തിയത് ആരാണ്?

നേർത്ത ഇടപെടൽ ഫിലിമുകളുടെ വർണ്ണാഭമായ നിറം എന്താണ് വിശദീകരിക്കുന്നത്?

രണ്ട് ഇൻകാൻഡസെന്റ് ബൾബുകളിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾക്ക് ഇടപെടാൻ കഴിയുമോ? എന്തുകൊണ്ട്?

എന്തുകൊണ്ടാണ് എണ്ണയുടെ കട്ടിയുള്ള പാളി വ്യതിരിക്തമാകാത്തത്?

പ്രധാന ഡിഫ്രാക്ഷൻ മാക്സിമയുടെ സ്ഥാനം ഗ്രേറ്റിംഗ് സ്ലിറ്റുകളുടെ എണ്ണത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുണ്ടോ?

എന്തുകൊണ്ടാണ് ഒരു സോപ്പ് ഫിലിമിന്റെ വ്യക്തമായ വർണ്ണാഭമായ നിറം എപ്പോഴും മാറുന്നത്?

പാഠത്തിന്റെ ഉദ്ദേശ്യം:

• "പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലും വ്യതിചലനവും" എന്ന വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് സാമാന്യവൽക്കരിക്കുക;
• വിദ്യാർത്ഥികളുടെ പരീക്ഷണാത്മക കഴിവുകളുടെയും കഴിവുകളുടെയും രൂപീകരണം തുടരുക;
• സ്വാഭാവിക പ്രതിഭാസങ്ങളെ വിശദീകരിക്കാൻ സൈദ്ധാന്തിക അറിവ് പ്രയോഗിക്കുക;
• ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലും പ്രക്രിയയിലും താൽപ്പര്യം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുക ശാസ്ത്രീയ അറിവ്;
• വിദ്യാർത്ഥികളുടെ ചക്രവാളങ്ങളുടെ വികാസത്തിനും പരീക്ഷണ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരാനുള്ള കഴിവ് വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും സംഭാവന ചെയ്യുക.

ഉപകരണം:

• നേരായ ഫിലമെന്റ് ലാമ്പ് (ക്ലാസിന് ഒന്ന്);
• ഒരു ഹാൻഡിൽ വയർ റിംഗ് (പ്രവർത്തനങ്ങൾ നമ്പർ 1,2);
• ഒരു ഗ്ലാസ് സോപ്പ് വെള്ളം (പ്രവർത്തനങ്ങൾ നമ്പർ 1,2);
• ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ (40 x 60 മിമി), ഒരു സെറ്റിന് 2 കഷണങ്ങൾ (വർക്ക് നമ്പർ 3) (വീട്ടിൽ നിർമ്മിച്ച ഉപകരണങ്ങൾ);
• കാലിപ്പർ (ജോലി നമ്പർ 4);
• നൈലോൺ ഫാബ്രിക് (100 x 100 മില്ലിമീറ്റർ, വീട്ടിൽ നിർമ്മിച്ച ഉപകരണങ്ങൾ, ജോലി നമ്പർ 5);
• ഗ്രാമഫോൺ റെക്കോർഡുകൾ (1 മില്ലിമീറ്ററിന് 4, 8 സ്ട്രോക്കുകൾ, വർക്ക് നമ്പർ 6);
• സിഡികൾ (വർക്ക് നമ്പർ 6);
• പ്രാണികളുടെയും പക്ഷികളുടെയും ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ (വർക്ക് നമ്പർ 7).

പാഠ പുരോഗതി

I. "ലൈറ്റ് ഇടപെടൽ" (പഠിച്ച മെറ്റീരിയലിന്റെ ആവർത്തനം) എന്ന വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് യാഥാർത്ഥ്യമാക്കൽ.

അധ്യാപകൻ: പരീക്ഷണാത്മക ജോലികൾ ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ്, ഞങ്ങൾ പ്രധാന മെറ്റീരിയൽ ആവർത്തിക്കും.

ഏത് പ്രതിഭാസത്തെയാണ് ഇടപെടൽ പ്രതിഭാസം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്?

ഏത് തരംഗങ്ങളാണ് ഇടപെടലിന്റെ സവിശേഷത?

യോജിച്ച തരംഗങ്ങൾ നിർവ്വചിക്കുക.

ഇടപെടൽ മാക്സിമയ്ക്കും മിനിമയ്ക്കും വേണ്ടിയുള്ള വ്യവസ്ഥകൾ എഴുതുക.

ഇടപെടൽ പ്രതിഭാസങ്ങളിൽ ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നുണ്ടോ?

വിദ്യാർത്ഥികൾ (നിർദ്ദേശിച്ച ഉത്തരങ്ങൾ):

- ഇടപെടൽ എന്നത് ഏതെങ്കിലും സ്വഭാവത്തിന്റെ തരംഗങ്ങളുടെ ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്: മെക്കാനിക്കൽ, വൈദ്യുതകാന്തിക. "തിരമാലകളുടെ ഇടപെടൽ എന്നത് രണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി) തരംഗങ്ങളുടെ സ്ഥലത്ത് കൂട്ടിച്ചേർക്കലാണ്, അതിൽ അതിന്റെ വ്യത്യസ്ത പോയിന്റുകളിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് അല്ലെങ്കിൽ ദുർബലപ്പെടുത്തൽ ലഭിക്കും."

- സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ രൂപീകരണത്തിന്, യോജിച്ച (പൊരുത്തമുള്ള) തരംഗ സ്രോതസ്സുകൾ ആവശ്യമാണ്.

- ഒരേ ആവൃത്തിയും സ്ഥിരമായ ഘട്ട വ്യത്യാസവുമുള്ള തരംഗങ്ങളാണ് കോഹറന്റ് തരംഗങ്ങൾ.

ബോർഡിൽ, വിദ്യാർത്ഥികൾ പരമാവധി, മിനിമം വ്യവസ്ഥകൾ എഴുതുന്നു.

പോയിന്റ് C യിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ വ്യാപ്തി അകലത്തിലുള്ള തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഡി 2 – ഡി 1 .

ചിത്രം 1 - പരമാവധി വ്യവസ്ഥകൾ	ചിത്രം 2 - ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വ്യവസ്ഥകൾ
, () എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3;... (തിരമാലകളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്) S 1, S 2 സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ഒരേ ഘട്ടങ്ങളിൽ പോയിന്റ് C ലേക്ക് വരികയും "പരസ്പരം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും". ആന്ദോളനത്തിന്റെ ഘട്ടങ്ങൾ ഘട്ട വ്യത്യാസം А=2Х പരമാവധി എന്നത് ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയാണ്.	, () എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3;... (തിരമാലകളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഒറ്റ സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്) S 1, S 2 സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ആന്റിഫേസിൽ പോയിന്റ് C ലേക്ക് വന്ന് "പരസ്പരം കെടുത്തിക്കളയും". ആന്ദോളനത്തിന്റെ ഘട്ടങ്ങൾ ഘട്ട വ്യത്യാസം തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയാണ് A=0.

പ്രകാശ തീവ്രത കൂടുകയും കുറയുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രദേശങ്ങളുടെ ക്രമമായ ഒരു മാറ്റമാണ് ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ.

- പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ - രണ്ടോ അതിലധികമോ പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യുമ്പോൾ പ്രകാശ വികിരണത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്പേഷ്യൽ പുനർവിതരണം.

തൽഫലമായി, പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസങ്ങളിൽ, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഇടപെടലിന്റെ മേഖലയിൽ, പ്രകാശ ഊർജ്ജം മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടാതെ പുനർവിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മൊത്തം പ്രകാശ ഊർജ്ജവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ ചില പോയിന്റുകളിൽ ഊർജ്ജത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് മറ്റ് പോയിന്റുകളിൽ അതിന്റെ കുറവ് നികത്തുന്നു (ആകെ പ്രകാശ ഊർജ്ജം എന്നത് സ്വതന്ത്ര സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള രണ്ട് പ്രകാശകിരണങ്ങളുടെ പ്രകാശ ഊർജ്ജമാണ്).

ഇളം വരകൾ എനർജി മാക്സിമയുമായി യോജിക്കുന്നു, ഇരുണ്ട വരകൾ എനർജി മിനിമയുമായി യോജിക്കുന്നു.

അധ്യാപകൻ: നമുക്ക് പാഠത്തിന്റെ പ്രായോഗിക ഭാഗത്തേക്ക് പോകാം.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 1

"ഒരു സോപ്പ് ഫിലിമിൽ പ്രകാശം ഇടപെടുന്ന പ്രതിഭാസത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം".

ഉപകരണങ്ങൾ: സോപ്പ് ലായനി ഉള്ള ഗ്ലാസുകൾ, 30 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള ഒരു ഹാൻഡിൽ വയർ വളയങ്ങൾ. ( ചിത്രം 3 കാണുക)

മോണോക്രോമാറ്റിക് ഇല്യൂമിനേഷനിൽ പരന്ന സോപ്പ് ഫിലിമിൽ ഇരുണ്ട ക്ലാസ് മുറിയിൽ വിദ്യാർത്ഥികൾ ഇടപെടുന്നത് നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

വയർ വളയത്തിൽ നമുക്ക് ഒരു സോപ്പ് ഫിലിം ലഭിക്കുകയും അത് ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഫിലിമിന്റെ കനം മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് വീതിയിൽ മാറുന്ന പ്രകാശവും ഇരുണ്ടതുമായ തിരശ്ചീന വരകൾ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു ( ചിത്രം 4 കാണുക).

വിശദീകരണം. ഫിലിം ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ ഇടപെടലാണ് ലൈറ്റ്, ഡാർക്ക് ബാൻഡുകളുടെ രൂപം വിശദീകരിക്കുന്നത്. ത്രികോണം d = 2h

പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം ഫിലിമിന്റെ ഇരട്ടി കട്ടിയുള്ളതിന് തുല്യമാണ്.

ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, ഫിലിമിന് വെഡ്ജ് ആകൃതിയിലുള്ള ആകൃതിയുണ്ട്. അതിന്റെ മുകൾ ഭാഗത്ത് പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം അതിന്റെ താഴത്തെ ഭാഗത്തെക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. ചിത്രത്തിന്റെ ആ സ്ഥലങ്ങളിൽ പാത വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്, ശോഭയുള്ള വരകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. അർദ്ധ തരംഗങ്ങളുടെ ഒറ്റ സംഖ്യയോടെ - നേരിയ വരകൾ. സ്ട്രൈപ്പുകളുടെ തിരശ്ചീന ക്രമീകരണം തുല്യ ഫിലിം കനമുള്ള വരികളുടെ തിരശ്ചീന ക്രമീകരണം വഴി വിശദീകരിക്കുന്നു.

4. വെളുത്ത വെളിച്ചം (വിളക്കിൽ നിന്ന്) ഉപയോഗിച്ച് സോപ്പ് ഫിലിം പ്രകാശിപ്പിക്കുക.

5. സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ ലൈറ്റ് ബാൻഡുകളുടെ നിറം ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു: മുകളിൽ - നീല, താഴെ - ചുവപ്പ്.

വിശദീകരണം. സംഭവ വർണ്ണത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ ലൈറ്റ് ബാൻഡുകളുടെ സ്ഥാനത്തെ ആശ്രയിച്ചാണ് ഈ നിറം വിശദീകരിക്കുന്നത്.

6. സ്ട്രിപ്പുകൾ വികസിക്കുകയും അവയുടെ ആകൃതി നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നതും ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

വിശദീകരണം. സോപ്പ് ലായനി ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ താഴേക്ക് ഒഴുകുന്നതിനാൽ ഫിലിം കനം കുറയുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 2

"ഒരു സോപ്പ് കുമിളയിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെ നിരീക്ഷണം".

1. വിദ്യാർത്ഥികൾ കുമിളകൾ ഊതുന്നു (ചിത്രം 5 കാണുക).

2. അതിന്റെ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള ഭാഗങ്ങളിൽ സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ ചായം പൂശിയ ഇടപെടൽ വളയങ്ങളുടെ രൂപീകരണം ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. ഓരോ ലൈറ്റ് റിംഗിന്റെയും മുകളിലെ അറ്റം നീലയാണ്, അടിഭാഗം ചുവപ്പാണ്. ഫിലിം കനം കുറയുമ്പോൾ, വളയങ്ങൾ വികസിക്കുകയും പതുക്കെ താഴേക്ക് നീങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. അവയുടെ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ആകൃതി തുല്യ കട്ടിയുള്ള വരികളുടെ വൃത്താകൃതിയിൽ വിശദീകരിക്കുന്നു.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 3.

"ഒരു എയർ ഫിലിമിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെ നിരീക്ഷണം"

വിദ്യാർത്ഥികൾ വൃത്തിയുള്ള ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ ഒരുമിച്ച് ചേർത്ത് വിരലുകൾ കൊണ്ട് ചൂഷണം ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം നമ്പർ 6 കാണുക).

ഇരുണ്ട പശ്ചാത്തലത്തിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന വെളിച്ചത്തിലാണ് പ്ലേറ്റുകൾ കാണുന്നത്.

ഞങ്ങൾ ചില സ്ഥലങ്ങളിൽ തിളങ്ങുന്ന iridescent റിംഗ് ആകൃതിയിലുള്ള അല്ലെങ്കിൽ അടഞ്ഞ ക്രമരഹിതമായ ആകൃതിയിലുള്ള വരകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

സമ്മർദ്ദം മാറ്റുക, വരകളുടെ സ്ഥാനത്തിലും രൂപത്തിലും മാറ്റം നിരീക്ഷിക്കുക.

അധ്യാപകൻ: ഈ സൃഷ്ടിയിലെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ വ്യക്തിഗതമാണ്. നിങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്ന ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ വരയ്ക്കുക.

വിശദീകരണം: പ്ലേറ്റുകളുടെ ഉപരിതലം തികച്ചും തുല്യമായിരിക്കില്ല, അതിനാൽ അവ കുറച്ച് സ്ഥലങ്ങളിൽ മാത്രം സ്പർശിക്കുന്നു. ഈ സ്ഥലങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും, വിവിധ ആകൃതിയിലുള്ള ഏറ്റവും കനം കുറഞ്ഞ എയർ വെഡ്ജുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ഇടപെടലിന്റെ ചിത്രം നൽകുന്നു. (ചിത്രം നമ്പർ 7).

പ്രക്ഷേപണം ചെയ്ത പ്രകാശത്തിൽ, പരമാവധി അവസ്ഥ 2h=kl

അധ്യാപകൻ: നിർമ്മാണത്തിലും എഞ്ചിനീയറിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിലും ഇടപെടൽ, ധ്രുവീകരണം എന്നിവയുടെ പ്രതിഭാസം ഘടനകളുടെയും യന്ത്രങ്ങളുടെയും വ്യക്തിഗത നോഡുകളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന സമ്മർദ്ദങ്ങളെ പഠിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗവേഷണ രീതിയെ ഫോട്ടോലാസ്റ്റിക് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, പാർട്ട് മോഡൽ രൂപഭേദം വരുത്തുമ്പോൾ, ഓർഗാനിക് ഗ്ലാസിന്റെ ഏകതാനത ലംഘിക്കപ്പെടുന്നു, ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ സ്വഭാവം ഭാഗത്തെ ആന്തരിക സമ്മർദ്ദങ്ങളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.(ചിത്രം നമ്പർ 8) .

II. "പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം" (പഠിച്ച മെറ്റീരിയലിന്റെ ആവർത്തനം) എന്ന വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവിന്റെ യഥാർത്ഥവൽക്കരണം.

അധ്യാപകൻ: ജോലിയുടെ രണ്ടാം ഭാഗം ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ്, ഞങ്ങൾ പ്രധാന മെറ്റീരിയൽ ആവർത്തിക്കും.

ഏത് പ്രതിഭാസത്തെയാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ പ്രതിഭാസം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്?

ഡിഫ്രാക്ഷന്റെ പ്രകടനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥ.

ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്, അതിന്റെ തരങ്ങളും പ്രധാന ഗുണങ്ങളും.

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥ.

എന്തുകൊണ്ടാണ് പർപ്പിൾ ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ മധ്യഭാഗത്തോട് അടുത്തിരിക്കുന്നത്?

വിദ്യാർത്ഥികൾ (നിർദ്ദേശിച്ച ഉത്തരങ്ങൾ):

ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോഴും ചെറിയ തടസ്സങ്ങളെ തരംഗത്തിലൂടെ വൃത്താകൃതിയിലാക്കുമ്പോഴും റെക്റ്റിലീനിയർ പ്രചരണത്തിൽ നിന്നുള്ള തരംഗ വ്യതിയാനത്തിന്റെ പ്രതിഭാസമാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ.

ഡിഫ്രാക്ഷന്റെ പ്രകടനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥ: ഡി < , എവിടെ ഡിതടസ്സത്തിന്റെ വലുപ്പമാണ് തരംഗദൈർഘ്യം. തടസ്സങ്ങളുടെ (ദ്വാരങ്ങൾ) അളവുകൾ തരംഗദൈർഘ്യത്തേക്കാൾ ചെറുതായിരിക്കണം അല്ലെങ്കിൽ അതിനനുസൃതമായിരിക്കണം. ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ (ഡിഫ്രാക്ഷൻ) നിലനിൽപ്പ് ജ്യാമിതീയ ഒപ്റ്റിക്സ് നിയമങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു, കൂടാതെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ പരിമിതമായ മിഴിവിനുള്ള കാരണവുമാണ്.

ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് എന്നത് ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണമാണ്, ഇത് പ്രകാശം വ്യതിചലിക്കുന്ന ധാരാളം സ്ഥിരമായ അകലത്തിലുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ ആനുകാലിക ഘടനയാണ്. ഒരു പ്രൊഫൈൽ നിർവചിക്കപ്പെട്ടതും നൽകിയിട്ടുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിനുള്ള സ്ഥിരവുമായ സ്ട്രോക്കുകൾ കൃത്യമായ ഇടവേളകളിൽ ആവർത്തിക്കുന്നു ഡി(ലാറ്റിസ് കാലയളവ്). ഒരു പ്രകാശകിരണത്തെ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളാക്കി വിഘടിപ്പിക്കാനുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കഴിവാണ് അതിന്റെ പ്രധാന സ്വത്ത്. പ്രതിഫലിക്കുന്നതും സുതാര്യവുമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകളുണ്ട്. ആധുനിക ഉപകരണങ്ങളിൽ, പ്രധാനമായും പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു..

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥ:

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 4.

"ഒരു ഇടുങ്ങിയ വിള്ളലിലൂടെ പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം"

ഉപകരണം: (സെ.മീ ഡ്രോയിംഗ് നമ്പർ 9)

1. താടിയെല്ലുകൾക്കിടയിൽ 0.5 മില്ലീമീറ്റർ വീതിയുള്ള വിടവ് രൂപപ്പെടുന്നതുവരെ ഞങ്ങൾ കാലിപ്പറിന്റെ സ്ലൈഡർ മാറ്റുന്നു.
2. ഞങ്ങൾ സ്പോഞ്ചുകളുടെ ബെവെൽഡ് ഭാഗം കണ്ണിനോട് ചേർന്ന് ഇട്ടു (ഷെൽ ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുന്നു).
3. ഈ വിടവിലൂടെ ഞങ്ങൾ കത്തുന്ന വിളക്കിന്റെ ലംബമായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ത്രെഡിലേക്ക് നോക്കുന്നു.
4. ത്രെഡിന്റെ ഇരുവശത്തും അതിന് സമാന്തരമായി iridescent സ്ട്രൈപ്പുകൾ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.
5. 0.05 - 0.8 മില്ലീമീറ്റർ പരിധിയിൽ ഞങ്ങൾ സ്ലോട്ടിന്റെ വീതി മാറ്റുന്നു. കൂടുതൽ പോകുമ്പോൾ ഇടുങ്ങിയ വിള്ളലുകൾബാൻഡുകൾ അകലുകയും വിശാലമാവുകയും വ്യതിരിക്തമായ സ്പെക്ട്ര രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. വീതിയേറിയ സ്ലിറ്റിലൂടെ നോക്കുമ്പോൾ, അരികുകൾ വളരെ ഇടുങ്ങിയതും പരസ്പരം അടുത്തിരിക്കുന്നതുമാണ്.
6. വിദ്യാർത്ഥികൾ അവരുടെ നോട്ട്ബുക്കുകളിൽ കാണുന്നത് വരയ്ക്കുന്നു.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 5.

"കപ്രോൺ ഫാബ്രിക്കിലെ ലൈറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷണം".

ഉപകരണങ്ങൾ: നേരായ ഫിലമെന്റ് ഉള്ള ഒരു വിളക്ക്, നൈലോൺ ഫാബ്രിക് 100x100mm വലുപ്പം (ചിത്രം 10)

1. കത്തുന്ന വിളക്കിന്റെ നൂലിൽ ഞങ്ങൾ നൈലോൺ തുണികൊണ്ട് നോക്കുന്നു.
2. ഞങ്ങൾ ഒരു "ഡിഫ്രാക്ഷൻ ക്രോസ്" (വലത് കോണിൽ ക്രോസ് ചെയ്ത രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ബാൻഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ ഒരു പാറ്റേൺ) നിരീക്ഷിക്കുന്നു.
3. വിദ്യാർത്ഥികൾ അവർ കാണുന്ന ചിത്രം ഒരു നോട്ട്ബുക്കിൽ വരയ്ക്കുന്നു (ഡിഫ്രാക്ഷൻ ക്രോസ്).

വിശദീകരണം: പുറംതോടിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു വെളുത്ത ഡിഫ്രാക്ഷൻ പീക്ക് ദൃശ്യമാണ്. k=0-ൽ, തരംഗ പാത വ്യത്യാസം പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്, അതിനാൽ കേന്ദ്ര പരമാവധി വെളുത്തതാണ്.

തുണിയുടെ ത്രെഡുകൾ പരസ്പരം ലംബമായ സ്ലോട്ടുകൾക്കൊപ്പം മടക്കിവെച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ ആയതിനാലാണ് ക്രോസ് ലഭിക്കുന്നത്. സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളുടെ രൂപം വിശദീകരിക്കുന്നത് വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ വ്യത്യസ്ത നീളമുള്ള തരംഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾക്കുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കും.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 6.

"ഒരു ഗ്രാമഫോൺ റെക്കോർഡിലെയും ലേസർ ഡിസ്കിലെയും പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം".

ഉപകരണങ്ങൾ: നേരായ ഫിലമെന്റ് ലാമ്പ്, ഗ്രാമഫോൺ റെക്കോർഡ് (ചിത്രം 11 കാണുക)

ഗ്രാമഫോൺ റെക്കോർഡ് നല്ല ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ആണ്.

1. വിളക്ക് ഫിലമെന്റിന് സമാന്തരമായി ഗ്രോവുകൾ ഞങ്ങൾ റെക്കോർഡ് സ്ഥാപിക്കുകയും പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിലെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
2. നിരവധി ഓർഡറുകളുടെ ബ്രൈറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്പെക്ട്ര ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

വിശദീകരണം: ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്പെക്ട്രയുടെ തെളിച്ചം റെക്കോഡിൽ പ്രയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന ഗ്രോവുകളുടെ ആവൃത്തിയെയും കിരണങ്ങളുടെ സംഭവത്തിന്റെ കോണിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. (ചിത്രം 12 കാണുക)

ലാമ്പ് ഫിലമെന്റിൽ നിന്നുള്ള ഏതാണ്ട് സമാന്തര രശ്മികൾ A, B പോയിന്റുകളിൽ തോപ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള തൊട്ടടുത്തുള്ള ബൾഗുകളിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്നു. സംഭവത്തിന്റെ കോണിന് തുല്യമായ ഒരു കോണിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന കിരണങ്ങൾ ഒരു വെളുത്ത വരയുടെ രൂപത്തിൽ വിളക്ക് ഫിലമെന്റിന്റെ ഒരു ചിത്രം ഉണ്ടാക്കുന്നു. മറ്റ് കോണുകളിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന കിരണങ്ങൾക്ക് ഒരു നിശ്ചിത പാത വ്യത്യാസമുണ്ട്, അതിന്റെ ഫലമായി തരംഗങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെടുന്നു.

സമാനമായ രീതിയിൽ ലേസർ ഡിസ്കിലെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ നമുക്ക് നിരീക്ഷിക്കാം. (ചിത്രം 13 കാണുക)

ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന ഒരു ചുവടുവയ്പ്പുള്ള ഒരു സർപ്പിള ട്രാക്കാണ് സിഡിയുടെ ഉപരിതലം. സൂക്ഷ്മമായ പ്രതലത്തിൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ, ഇടപെടൽ പ്രതിഭാസങ്ങൾ ദൃശ്യമാകും സിഡികളുടെ ഹൈലൈറ്റുകൾ വിചിത്രമാണ്.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 7.

"ഫോട്ടോഗ്രാഫുകളിൽ നിന്നുള്ള പ്രാണികളുടെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ വർണ്ണത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം".

ഉപകരണങ്ങൾ: (ഡ്രോയിംഗുകൾ നമ്പർ 14, 15, 16 കാണുക.)

അധ്യാപകൻ: പക്ഷികൾ, ചിത്രശലഭങ്ങൾ, വണ്ടുകൾ എന്നിവയുടെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിറം പ്രകൃതിയിൽ വളരെ സാധാരണമാണ്. വൈവിധ്യമാർന്ന നിറങ്ങളുടെ ഷേഡുകൾ മയിലുകൾ, ഫെസന്റ്‌സ്, കറുത്ത കൊമ്പുകൾ, ഹമ്മിംഗ് ബേർഡുകൾ, ചിത്രശലഭങ്ങൾ എന്നിവയുടെ സവിശേഷതയാണ്. മൃഗങ്ങളുടെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ കളറേഷൻ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞർ മാത്രമല്ല, ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരും പഠിച്ചു.

വിദ്യാർത്ഥികൾ ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ നോക്കുന്നു.

വിശദീകരണം: പല പക്ഷികളുടെയും തൂവലുകളുടെ പുറംഭാഗവും ചിത്രശലഭങ്ങളുടെയും വണ്ടുകളുടെയും മുകൾ ഭാഗവും ഒന്നോ അതിലധികമോ മൈക്രോൺ കാലയളവുള്ള ഘടനാപരമായ മൂലകങ്ങളുടെ പതിവ് ആവർത്തനത്താൽ വിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, മയിലിന്റെ വാലിന്റെ കേന്ദ്ര കണ്ണുകളുടെ ഘടന ചിത്രം നമ്പർ 14 ൽ കാണാം. വെളിച്ചം എങ്ങനെ വീഴുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച് കണ്ണുകളുടെ നിറം മാറുന്നു, ഏത് കോണിലാണ് നാം അവയെ നോക്കുന്നത്.

ചോദ്യങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കുക (ഓരോ വിദ്യാർത്ഥിക്കും ഒരു ടാസ്ക് ഉള്ള ഒരു കാർഡ് ലഭിക്കും - ചോദ്യങ്ങൾക്ക് രേഖാമൂലം ഉത്തരം നൽകുക ):

1. എന്താണ് പ്രകാശം?
2. പ്രകാശം ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗമാണെന്ന് ആരാണ് തെളിയിച്ചത്?
3. ശൂന്യതയിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത എത്രയാണ്?
4. പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ കണ്ടെത്തിയത് ആരാണ്?
5. നേർത്ത ഇടപെടൽ ഫിലിമുകളുടെ വർണ്ണാഭമായ നിറം എന്താണ് വിശദീകരിക്കുന്നത്?
6. രണ്ട് ഇൻകാൻഡസെന്റ് ബൾബുകളിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾക്ക് ഇടപെടാൻ കഴിയുമോ? എന്തുകൊണ്ട്?
7. എന്തുകൊണ്ടാണ് എണ്ണയുടെ കട്ടിയുള്ള പാളി വ്യതിരിക്തമാകാത്തത്?
8. പ്രധാന ഡിഫ്രാക്ഷൻ മാക്സിമയുടെ സ്ഥാനം ഗ്രേറ്റിംഗ് സ്ലിറ്റുകളുടെ എണ്ണത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുണ്ടോ?
9. എന്തുകൊണ്ടാണ് ഒരു സോപ്പ് ഫിലിമിന്റെ വ്യക്തമായ വർണ്ണാഭമായ നിറം എപ്പോഴും മാറുന്നത്?

ഹോം വർക്ക് (ഗ്രൂപ്പുകളിൽ, വിദ്യാർത്ഥികളുടെ വ്യക്തിഗത സവിശേഷതകൾ കണക്കിലെടുത്ത്).

- "വാവിലോവിന്റെ വിരോധാഭാസം" എന്ന വിഷയത്തിൽ ഒരു റിപ്പോർട്ട് തയ്യാറാക്കുക.

- "ഇടപെടൽ", "ഡിഫ്രാക്ഷൻ" എന്നീ കീവേഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ക്രോസ്വേഡ് പസിലുകൾ രചിക്കുക.

സാഹിത്യം:

1. അറബദ്ഴി വി.ഐ. പ്രാണികളുടെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ കളറേഷൻ / "ക്വാണ്ടം" നമ്പർ 2, 1975
2. വോൾക്കോവ് വി.എ. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ സാർവത്രിക പാഠ വികാസങ്ങൾ. ഗ്രേഡ് 11. - എം.: VAKO, 2006.
3. കോസ്ലോവ് എസ്.എ. സിഡികളുടെ ചില ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളിൽ. / "സ്കൂളിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രം" നമ്പർ 1, 2006
4. സിഡികൾ / "ഫിസിക്സ് അറ്റ് സ്കൂൾ" നമ്പർ 1, 2006
5. മൈകിഷെവ് ജി.യാ., ബുഖോവ്ത്സെവ് ബി.ബി. ഭൗതികശാസ്ത്രം: പ്രോ. 11 സെല്ലുകൾക്ക്. ശരാശരി സ്കൂൾ - എം.: വിദ്യാഭ്യാസം, 2000
6. ഫാബ്രികാന്റ് വി.എ. വാവിലോവിന്റെ വിരോധാഭാസം / "ക്വാണ്ടം" നമ്പർ 2, 1971
7. ഭൗതികശാസ്ത്രം: പ്രോ. 11 സെല്ലുകൾക്ക്. ശരാശരി സ്കൂൾ / N.M. Shakhmaev, S.N. Shakhmaev, D.Sh. Shodiev. - എം.: വിദ്യാഭ്യാസം, 1991.
8. ശാരീരികം എൻസൈക്ലോപീഡിക് നിഘണ്ടു / “സോവിയറ്റ് എൻസൈക്ലോപീഡിയ”, 1983
9. വിദ്യാഭ്യാസ സ്ഥാപനങ്ങളുടെ 7 - 11 ഗ്രേഡുകളിൽ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഫ്രണ്ടൽ ലബോറട്ടറി ക്ലാസുകൾ: പുസ്തകം. അധ്യാപകൻ / വി.എ. ബുറോവ്, യു.ഐ. ഡിക്ക്, ബി.എസ്. സ്വൊറികിൻ തുടങ്ങിയവർക്കായി; എഡ്. വി.എ.ബുറോവ, ജി.ജി.നിക്കിഫോറോവ. - എം.: വിദ്യാഭ്യാസം: പ്രോ. ലിറ്റ്., 1996

ലാബ് #13

വിഷയം: "പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും നിരീക്ഷണം"

ജോലിയുടെ ലക്ഷ്യം:ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസം പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിക്കുക.

ഉപകരണം:നേരായ ഫിലമെന്റുള്ള ഒരു വൈദ്യുത വിളക്ക് (ക്ലാസിന് ഒന്ന്), രണ്ട് ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ, ഒരു ഗ്ലാസ് ട്യൂബ്, ഒരു സോപ്പ് ലായനി ഉള്ള ഒരു ഗ്ലാസ്, 30 മില്ലീമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള ഒരു ഹാൻഡിൽ ഉള്ള ഒരു വയർ റിംഗ്, ഒരു സിഡി, ഒരു കാലിപ്പർ, നൈലോൺ ഫാബ്രിക്.

സിദ്ധാന്തം:

ഇടപെടൽ എന്നത് ഏതൊരു സ്വഭാവത്തിന്റെയും തരംഗങ്ങളുടെ ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്: മെക്കാനിക്കൽ, വൈദ്യുതകാന്തിക.

തരംഗ ഇടപെടൽ – രണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി) തരംഗങ്ങളുടെ ഇടത്തിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ, അതിന്റെ വ്യത്യസ്ത പോയിന്റുകളിൽ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ അറ്റൻയുവേഷൻ ലഭിക്കും.

സാധാരണഗതിയിൽ, ഒരേ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന തരംഗങ്ങളുടെ സൂപ്പർപോസിഷൻ വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ ഒരു നിശ്ചിത പോയിന്റിലേക്ക് വരുമ്പോൾ ഇടപെടൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. രണ്ട് സ്വതന്ത്ര ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്ന് ഒരു ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ നേടുന്നത് അസാധ്യമാണ് തന്മാത്രകൾ അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റങ്ങൾ പരസ്പരം സ്വതന്ത്രമായി തരംഗങ്ങളുടെ പ്രത്യേക ട്രെയിനുകളിൽ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ആറ്റങ്ങൾ പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ (ട്രെയിനുകൾ) ശകലങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, അതിൽ ആന്ദോളനങ്ങളുടെ ഘട്ടങ്ങൾ ക്രമരഹിതമാണ്. സുഗിക്ക് ഏകദേശം 1 മീറ്റർ നീളമുണ്ട്. വ്യത്യസ്ത ആറ്റങ്ങളുടെ തരംഗ ട്രെയിനുകൾ പരസ്പരം സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ആന്ദോളനങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി കാലക്രമേണ അരാജകമായി മാറുന്നു, ഈ ചിത്രങ്ങളുടെ മാറ്റം കണ്ണിന് അനുഭവിക്കാൻ സമയമില്ല. അതിനാൽ, ഒരു വ്യക്തി ഇടം തുല്യമായി പ്രകാശിക്കുന്നതായി കാണുന്നു. സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന്, യോജിച്ച (പൊരുത്തമുള്ള) തരംഗ സ്രോതസ്സുകൾ ആവശ്യമാണ്.

യോജിച്ച ഒരേ ആവൃത്തിയും സ്ഥിരമായ ഘട്ട വ്യത്യാസവുമുള്ള തരംഗങ്ങളെ വിളിക്കുന്നു.

പോയിന്റ് C യിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ വ്യാപ്തി d2 - d1 ദൂരത്തിലുള്ള തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

പരമാവധി അവസ്ഥ

, (Δd=d 2 -d 1 )

എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3 ;…

(തിരമാലകളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്)

എ, ബി സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ഒരേ ഘട്ടങ്ങളിൽ പോയിന്റ് സിയിലേക്ക് വരികയും "പരസ്പരം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും".

φ A \u003d φ B - ആന്ദോളനങ്ങളുടെ ഘട്ടങ്ങൾ

Δφ=0 - ഘട്ട വ്യത്യാസം

A=2X പരമാവധി

ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അവസ്ഥ

, (Δd=d 2 -d 1)

എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3;...

(തിരമാലകളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഒറ്റ സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്)

എ, ബി സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ആന്റിഫേസിൽ സി പോയിന്റിലേക്ക് വരികയും "പരസ്പരം കെടുത്തിക്കളയുകയും ചെയ്യും".

φ A ≠φ B - ആന്ദോളന ഘട്ടങ്ങൾ

Δφ=π - ഘട്ട വ്യത്യാസം

A=0 ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയാണ്.

ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ- ഉയർന്നതും കുറഞ്ഞതുമായ പ്രകാശ തീവ്രതയുള്ള പ്രദേശങ്ങളുടെ പതിവ് മാറ്റം.

ലൈറ്റ് ഇടപെടൽ- രണ്ടോ അതിലധികമോ പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യുമ്പോൾ പ്രകാശ വികിരണത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്പേഷ്യൽ പുനർവിതരണം.

വ്യതിചലനം കാരണം, പ്രകാശം ഒരു നേർരേഖയിലുള്ള വ്യാപനത്തിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിക്കുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, തടസ്സങ്ങളുടെ അരികുകൾക്ക് സമീപം).

ഡിഫ്രാക്ഷൻ – ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോഴും ചെറിയ തടസ്സങ്ങളെ തരംഗത്തിലൂടെ വൃത്താകൃതിയിലാക്കുമ്പോഴും റെക്റ്റിലീനിയർ പ്രചരണത്തിൽ നിന്നുള്ള തരംഗ വ്യതിയാനത്തിന്റെ പ്രതിഭാസം.

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പ്രകടനത്തിന്റെ അവസ്ഥ: ഡി< λ , എവിടെ ഡി- തടസ്സത്തിന്റെ വലിപ്പം, λ - തരംഗദൈർഘ്യം. തടസ്സങ്ങളുടെ (ദ്വാരങ്ങൾ) അളവുകൾ തരംഗദൈർഘ്യത്തേക്കാൾ ചെറുതായിരിക്കണം അല്ലെങ്കിൽ അതിനനുസൃതമായിരിക്കണം.

ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ (ഡിഫ്രാക്ഷൻ) നിലനിൽപ്പ് ജ്യാമിതീയ ഒപ്റ്റിക്സ് നിയമങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി പരിമിതപ്പെടുത്തുകയും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ പരിമിതമായ റെസല്യൂഷനുള്ള കാരണവുമാണ്.

ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്- ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണം, ഇത് പതിവായി ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ധാരാളം മൂലകങ്ങളുടെ ആനുകാലിക ഘടനയാണ്, അതിൽ പ്രകാശം വ്യതിചലിക്കുന്നു. ഒരു പ്രൊഫൈൽ നിർവചിക്കപ്പെട്ടതും നൽകിയിട്ടുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിനുള്ള സ്ഥിരവുമായ സ്ട്രോക്കുകൾ കൃത്യമായ ഇടവേളകളിൽ ആവർത്തിക്കുന്നു ഡി(ലാറ്റിസ് കാലയളവ്). ഒരു പ്രകാശകിരണത്തെ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളാക്കി വിഘടിപ്പിക്കാനുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കഴിവാണ് അതിന്റെ പ്രധാന സ്വത്ത്. പ്രതിഫലിക്കുന്നതും സുതാര്യവുമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകളുണ്ട്. ആധുനിക ഉപകരണങ്ങളിൽ, പ്രധാനമായും പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു..

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥ:

d sinφ=k λ, എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3; ഡി- ഗ്രേറ്റിംഗ് കാലയളവ് , φ - മാക്സിമ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന ആംഗിൾ, ഒപ്പം λ - തരംഗദൈർഘ്യം.

പരമാവധി അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് അത് പിന്തുടരുന്നു sinφ=(k λ)/d.

k=1 എന്ന് അനുവദിക്കുക sinφ cr =λ cr /dഒപ്പം sinφ f =λ f /d.

എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു λ cr >λ f,അതിനാൽ sinφ cr>sinφ f. കാരണം y= sinφ f - അപ്പോൾ പ്രവർത്തനം വർദ്ധിക്കുന്നു φ cr >φ f

അതിനാൽ, ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്പെക്ട്രത്തിലെ വയലറ്റ് നിറം കേന്ദ്രത്തോട് അടുത്താണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്.

പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസങ്ങളിൽ, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഇടപെടലിന്റെ മേഖലയിൽ, പ്രകാശ ഊർജ്ജം മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടാതെ പുനർവിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മൊത്തം പ്രകാശ ഊർജ്ജവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ ചില പോയിന്റുകളിൽ ഊർജ്ജത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് മറ്റ് പോയിന്റുകളിൽ അതിന്റെ കുറവ് നികത്തുന്നു (ആകെ പ്രകാശ ഊർജ്ജം എന്നത് സ്വതന്ത്ര സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള രണ്ട് പ്രകാശകിരണങ്ങളുടെ പ്രകാശ ഊർജ്ജമാണ്). ഇളം വരകൾ എനർജി മാക്സിമയുമായി യോജിക്കുന്നു, ഇരുണ്ട വരകൾ എനർജി മിനിമയുമായി യോജിക്കുന്നു.

പുരോഗതി:

അനുഭവം 1.വയർ റിംഗ് സോപ്പ് ലായനിയിൽ മുക്കുക. വയർ വളയത്തിൽ ഒരു സോപ്പ് ഫിലിം രൂപം കൊള്ളുന്നു.

ഇത് ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുക. ഫിലിം കനം മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് വീതിയിൽ മാറുന്ന പ്രകാശവും ഇരുണ്ടതുമായ തിരശ്ചീന വരകൾ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

വിശദീകരണം.ഫിലിം ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ ഇടപെടലാണ് ലൈറ്റ്, ഡാർക്ക് ബാൻഡുകളുടെ രൂപം വിശദീകരിക്കുന്നത്. ത്രികോണം d = 2h. പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം ഫിലിമിന്റെ ഇരട്ടി കട്ടിയുള്ളതിന് തുല്യമാണ്.ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, ഫിലിമിന് വെഡ്ജ് ആകൃതിയിലുള്ള ആകൃതിയുണ്ട്. അതിന്റെ മുകൾ ഭാഗത്ത് പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം അതിന്റെ താഴത്തെ ഭാഗത്തെക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. ചിത്രത്തിന്റെ ആ സ്ഥലങ്ങളിൽ പാത വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്, ശോഭയുള്ള വരകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. അർദ്ധ തരംഗങ്ങളുടെ ഒറ്റ സംഖ്യയോടെ - ഇരുണ്ട വരകൾ. സ്ട്രൈപ്പുകളുടെ തിരശ്ചീന ക്രമീകരണം തുല്യ ഫിലിം കനമുള്ള വരികളുടെ തിരശ്ചീന ക്രമീകരണം വഴി വിശദീകരിക്കുന്നു.

ഞങ്ങൾ സോപ്പ് ഫിലിം വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ (വിളക്കിൽ നിന്ന്) പ്രകാശിപ്പിക്കുന്നു. സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ ലൈറ്റ് ബാൻഡുകളുടെ നിറം ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു: മുകളിൽ - നീല, താഴെ - ചുവപ്പ്.

വിശദീകരണം.സംഭവ വർണ്ണത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ ലൈറ്റ് ബാൻഡുകളുടെ സ്ഥാനത്തെ ആശ്രയിച്ചാണ് ഈ നിറം വിശദീകരിക്കുന്നത്.

ബാൻഡുകൾ വികസിക്കുകയും അവയുടെ ആകൃതി നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നതും ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

വിശദീകരണം.സോപ്പ് ലായനി ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ താഴേക്ക് ഒഴുകുന്നതിനാൽ ഫിലിം കനം കുറയുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം.

അനുഭവം 2. ഒരു ഗ്ലാസ് ട്യൂബ് ഉപയോഗിച്ച് ഒരു സോപ്പ് കുമിള ഊതി ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിശോധിക്കുക.വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ, സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ നിറമുള്ള നിറമുള്ള ഇടപെടൽ വളയങ്ങളുടെ രൂപീകരണം നിരീക്ഷിക്കുക. ഓരോ ലൈറ്റ് റിംഗിന്റെയും മുകളിലെ അറ്റം നീലയാണ്, അടിഭാഗം ചുവപ്പാണ്. ഫിലിം കനം കുറയുമ്പോൾ, വളയങ്ങൾ വികസിക്കുകയും പതുക്കെ താഴേക്ക് നീങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. അവയുടെ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ആകൃതി തുല്യ കട്ടിയുള്ള വരികളുടെ വൃത്താകൃതിയിൽ വിശദീകരിക്കുന്നു.

ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക:

1. എന്തുകൊണ്ടാണ് സോപ്പ് കുമിളകൾ വർണ്ണാഭമായിരിക്കുന്നത്?
2. മഴവില്ല് വരകളുടെ ആകൃതി എന്താണ്?
3. എന്തുകൊണ്ടാണ് കുമിളയുടെ നിറം എപ്പോഴും മാറുന്നത്?

അനുഭവം 3.രണ്ട് ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ നന്നായി തുടച്ച്, ഒരുമിച്ച് ചേർത്ത് വിരലുകൾ കൊണ്ട് ഞെക്കുക. കോൺടാക്റ്റിംഗ് പ്രതലങ്ങളുടെ അനുയോജ്യമല്ലാത്ത ആകൃതി കാരണം, പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ ഏറ്റവും നേർത്ത വായു ശൂന്യത രൂപം കൊള്ളുന്നു.

വിടവ് സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്ലേറ്റുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് പ്രകാശം പ്രതിഫലിക്കുമ്പോൾ, തിളക്കമുള്ള വർണ്ണാഭമായ വരകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു - റിംഗ് ആകൃതിയിലുള്ളതോ ക്രമരഹിതമായതോ ആയ ആകൃതി. പ്ലേറ്റുകളെ കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്ന ശക്തി മാറുമ്പോൾ, സ്ട്രിപ്പുകളുടെ ക്രമീകരണവും രൂപവും മാറുന്നു. നിങ്ങൾ കാണുന്ന ചിത്രങ്ങൾ വരയ്ക്കുക.

വിശദീകരണം:പ്ലേറ്റുകളുടെ ഉപരിതലം തികച്ചും തുല്യമായിരിക്കില്ല, അതിനാൽ അവ കുറച്ച് സ്ഥലങ്ങളിൽ മാത്രം സ്പർശിക്കുന്നു. ഈ സ്ഥലങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും, വിവിധ ആകൃതിയിലുള്ള ഏറ്റവും കനം കുറഞ്ഞ എയർ വെഡ്ജുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ഇടപെടലിന്റെ ചിത്രം നൽകുന്നു. പ്രക്ഷേപണം ചെയ്ത പ്രകാശത്തിൽ, പരമാവധി അവസ്ഥ 2h=kl

ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക:

1. എന്തുകൊണ്ടാണ് പ്ളേറ്റുകളുടെ സമ്പർക്ക സ്ഥാനങ്ങളിൽ തിളങ്ങുന്ന ഇറിഡെസെന്റ് വളയത്തിന്റെ ആകൃതിയിലുള്ള അല്ലെങ്കിൽ ക്രമരഹിതമായ ആകൃതിയിലുള്ള വരകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നത്?
2. സമ്മർദത്തിനനുസരിച്ച് ഇടപെടൽ അരികുകളുടെ രൂപവും സ്ഥാനവും മാറുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

അനുഭവം 4.സിഡിയുടെ ഉപരിതലം (റെക്കോർഡ് ചെയ്യുന്നു) വിവിധ കോണുകളിൽ നിന്ന് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിശോധിക്കുക.

വിശദീകരണം: ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്പെക്ട്രയുടെ തെളിച്ചം ഡിസ്കിൽ നിക്ഷേപിച്ചിരിക്കുന്ന ഗ്രോവുകളുടെ ആവൃത്തിയെയും കിരണങ്ങളുടെ സംഭവത്തിന്റെ കോണിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ലാമ്പ് ഫിലമെന്റിൽ നിന്നുള്ള ഏതാണ്ട് സമാന്തര രശ്മികൾ A, B പോയിന്റുകളിൽ തോപ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള തൊട്ടടുത്തുള്ള ബൾഗുകളിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്നു. സംഭവത്തിന്റെ കോണിന് തുല്യമായ ഒരു കോണിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന കിരണങ്ങൾ ഒരു വെളുത്ത വരയുടെ രൂപത്തിൽ വിളക്ക് ഫിലമെന്റിന്റെ ഒരു ചിത്രം ഉണ്ടാക്കുന്നു. മറ്റ് കോണുകളിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന കിരണങ്ങൾക്ക് ഒരു നിശ്ചിത പാത വ്യത്യാസമുണ്ട്, അതിന്റെ ഫലമായി തരംഗങ്ങൾ കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെടുന്നു.

നിങ്ങൾ എന്താണ് നിരീക്ഷിക്കുന്നത്? നിരീക്ഷിച്ച പ്രതിഭാസങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുക. ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ വിവരിക്കുക.

ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് ആനുപാതികമായ പിച്ച് ഉള്ള ഒരു സർപ്പിള ട്രാക്കാണ് സിഡിയുടെ ഉപരിതലം. സൂക്ഷ്മ ഘടനാപരമായ പ്രതലത്തിൽ, വ്യതിചലനവും ഇടപെടൽ പ്രതിഭാസങ്ങളും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. സിഡികളുടെ ഹൈലൈറ്റുകൾ വിചിത്രമാണ്.

അനുഭവം 5.താടിയെല്ലുകൾക്കിടയിൽ 0.5 മില്ലീമീറ്റർ വീതിയുള്ള വിടവ് രൂപപ്പെടുന്നതുവരെ ഞങ്ങൾ കാലിപ്പറിന്റെ സ്ലൈഡർ മാറ്റുന്നു.

ഞങ്ങൾ സ്പോഞ്ചുകളുടെ ബെവെൽഡ് ഭാഗം കണ്ണിനോട് ചേർന്ന് ഇട്ടു (വിടവ് ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുന്നു). ഈ വിടവിലൂടെ ഞങ്ങൾ കത്തുന്ന വിളക്കിന്റെ ലംബമായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന ത്രെഡിലേക്ക് നോക്കുന്നു. ത്രെഡിന്റെ ഇരുവശത്തും അതിന് സമാന്തരമായി ഞങ്ങൾ മഴവില്ല് വരകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. 0.05 - 0.8 മില്ലീമീറ്റർ പരിധിയിൽ ഞങ്ങൾ സ്ലോട്ടിന്റെ വീതി മാറ്റുന്നു. ഇടുങ്ങിയ സ്ലിറ്റുകളിലേക്ക് കടന്നുപോകുമ്പോൾ, ബാൻഡുകൾ വേറിട്ടു നീങ്ങുകയും വിശാലമാവുകയും വ്യതിരിക്തമായ സ്പെക്ട്ര രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. വീതിയേറിയ സ്ലിറ്റിലൂടെ നോക്കുമ്പോൾ, അരികുകൾ വളരെ ഇടുങ്ങിയതും പരസ്പരം അടുത്തിരിക്കുന്നതുമാണ്. നിങ്ങളുടെ നോട്ട്ബുക്കിൽ കാണുന്ന ചിത്രം വരയ്ക്കുക. നിരീക്ഷിച്ച പ്രതിഭാസങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുക.

അനുഭവം 6.കത്തുന്ന വിളക്കിന്റെ ഫിലമെന്റിലേക്ക് നൈലോൺ തുണികൊണ്ട് നോക്കുക. അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും ഫാബ്രിക് തിരിക്കുന്നതിലൂടെ, വലത് കോണുകളിൽ ക്രോസ് ചെയ്ത രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ബാൻഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ വ്യക്തമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ നേടുക.

വിശദീകരണം: പുറംതോടിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു വെളുത്ത ഡിഫ്രാക്ഷൻ പീക്ക് ദൃശ്യമാണ്. k=0-ൽ, തരംഗ പാത വ്യത്യാസം പൂജ്യത്തിന് തുല്യമാണ്, അതിനാൽ കേന്ദ്ര പരമാവധി വെളുത്തതാണ്. തുണിയുടെ ത്രെഡുകൾ പരസ്പരം ലംബമായ സ്ലോട്ടുകൾക്കൊപ്പം മടക്കിവെച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ ആയതിനാലാണ് ക്രോസ് ലഭിക്കുന്നത്. സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളുടെ രൂപം വിശദീകരിക്കുന്നത് വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ വ്യത്യസ്ത നീളമുള്ള തരംഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾക്കുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കും.

നിരീക്ഷിച്ച ഡിഫ്രാക്ഷൻ ക്രോസ് വരയ്ക്കുക. നിരീക്ഷിച്ച പ്രതിഭാസങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുക.

ഔട്ട്പുട്ട് രേഖപ്പെടുത്തുക. നിങ്ങളുടെ ഏത് പരീക്ഷണത്തിലാണ് ഇടപെടൽ എന്ന പ്രതിഭാസം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടതെന്നും ഏത് വ്യതിചലനത്തിലാണെന്നും സൂചിപ്പിക്കുക.

നിയന്ത്രണ ചോദ്യങ്ങൾ:

1. എന്താണ് പ്രകാശം?
2. പ്രകാശം ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗമാണെന്ന് ആരാണ് തെളിയിച്ചത്?
3. പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ എന്നറിയപ്പെടുന്നത്? ഇടപെടലിനുള്ള പരമാവധി, കുറഞ്ഞ വ്യവസ്ഥകൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
4. രണ്ട് ഇൻകാൻഡസെന്റ് ബൾബുകളിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾക്ക് ഇടപെടാൻ കഴിയുമോ? എന്തുകൊണ്ട്?
5. പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം എന്താണ്?
6. പ്രധാന ഡിഫ്രാക്ഷൻ മാക്സിമയുടെ സ്ഥാനം ഗ്രേറ്റിംഗ് സ്ലിറ്റുകളുടെ എണ്ണത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുണ്ടോ?

വിഷയം: പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണം.

ജോലിയുടെ ലക്ഷ്യം: ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസം പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിക്കുക.

ഉപകരണം:

• സോപ്പ് ഒരു പരിഹാരം ഉപയോഗിച്ച് ഗ്ലാസുകൾ;
• ഒരു ഹാൻഡിൽ വയർ റിംഗ്;
• നൈലോൺ തുണി;
• സിഡി;
• ജ്വലിക്കുന്ന വിളക്ക്;
• കാലിപ്പറുകൾ;
• രണ്ട് ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ;
• ബ്ലേഡ്;
• ട്വീസറുകൾ;
• നൈലോൺ തുണി.

സൈദ്ധാന്തിക ഭാഗം

ഇടപെടൽ എന്നത് ഏതൊരു സ്വഭാവത്തിന്റെയും തരംഗങ്ങളുടെ ഒരു പ്രതിഭാസമാണ്: മെക്കാനിക്കൽ, വൈദ്യുതകാന്തിക. ബഹിരാകാശത്ത് രണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി) തരംഗങ്ങളുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കലാണ് വേവ് ഇടപെടൽ, അതിൽ അതിന്റെ വ്യത്യസ്ത പോയിന്റുകളിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് അല്ലെങ്കിൽ ദുർബലപ്പെടുത്തൽ ലഭിക്കും. സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന്, യോജിച്ച (പൊരുത്തമുള്ള) തരംഗ സ്രോതസ്സുകൾ ആവശ്യമാണ്. ഒരേ ആവൃത്തിയും സ്ഥിരമായ ഘട്ട വ്യത്യാസവുമുള്ള തരംഗങ്ങളാണ് കോഹറന്റ് തരംഗങ്ങൾ.

പരമാവധി വ്യവസ്ഥകൾ Δd = ±kλ, മിനിമം വ്യവസ്ഥകൾ, Δd = ± (2k + 1)λ/2എവിടെ കെ =0; ± 1; ± 2; ± 3;...(തിരമാലകളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്

പ്രകാശ തീവ്രത കൂടുകയും കുറയുകയും ചെയ്യുന്ന പ്രദേശങ്ങളുടെ ക്രമമായ ഒരു മാറ്റമാണ് ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ. രണ്ടോ അതിലധികമോ പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യുമ്പോൾ പ്രകാശ വികിരണത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ സ്പേഷ്യൽ പുനർവിതരണമാണ് പ്രകാശ ഇടപെടൽ. തൽഫലമായി, പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസങ്ങളിൽ, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഇടപെടലിന്റെ മേഖലയിൽ, പ്രകാശ ഊർജ്ജം മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടാതെ പുനർവിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. മൊത്തം പ്രകാശ ഊർജ്ജവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ ചില പോയിന്റുകളിൽ ഊർജ്ജത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് മറ്റ് പോയിന്റുകളിൽ അതിന്റെ കുറവ് നികത്തുന്നു (ആകെ പ്രകാശ ഊർജ്ജം എന്നത് സ്വതന്ത്ര സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള രണ്ട് പ്രകാശകിരണങ്ങളുടെ പ്രകാശ ഊർജ്ജമാണ്).
ഇളം വരകൾ എനർജി മാക്സിമയുമായി യോജിക്കുന്നു, ഇരുണ്ട വരകൾ എനർജി മിനിമയുമായി യോജിക്കുന്നു.

ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോഴും ചെറിയ തടസ്സങ്ങളെ തരംഗത്തിലൂടെ വൃത്താകൃതിയിലാക്കുമ്പോഴും റെക്റ്റിലീനിയർ പ്രചരണത്തിൽ നിന്നുള്ള തരംഗ വ്യതിയാനത്തിന്റെ പ്രതിഭാസമാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ. ഡിഫ്രാക്ഷന്റെ പ്രകടനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥ: ഡി< λ, എവിടെ ഡി- തടസ്സത്തിന്റെ വലിപ്പം, λ - തരംഗദൈർഘ്യം. തടസ്സങ്ങളുടെ (ദ്വാരങ്ങൾ) അളവുകൾ തരംഗദൈർഘ്യത്തേക്കാൾ ചെറുതായിരിക്കണം അല്ലെങ്കിൽ അതിനനുസൃതമായിരിക്കണം. ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ (ഡിഫ്രാക്ഷൻ) നിലനിൽപ്പ് ജ്യാമിതീയ ഒപ്റ്റിക്സ് നിയമങ്ങളുടെ വ്യാപ്തി പരിമിതപ്പെടുത്തുകയും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ പരിമിതമായ റെസല്യൂഷനുള്ള കാരണവുമാണ്. ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് എന്നത് ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണമാണ്, ഇത് പ്രകാശം വ്യതിചലിക്കുന്ന ധാരാളം ക്രമീകരിച്ച മൂലകങ്ങളുടെ ആനുകാലിക ഘടനയാണ്. ഒരു പ്രൊഫൈൽ നിർവചിക്കപ്പെട്ടതും നൽകിയിട്ടുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിനുള്ള സ്ഥിരവുമായ സ്ട്രോക്കുകൾ കൃത്യമായ ഇടവേളകളിൽ ആവർത്തിക്കുന്നു ഡി(ലാറ്റിസ് കാലയളവ്). ഒരു പ്രകാശകിരണത്തെ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളാക്കി വിഘടിപ്പിക്കാനുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കഴിവാണ് അതിന്റെ പ്രധാന സ്വത്ത്. പ്രതിഫലിക്കുന്നതും സുതാര്യവുമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകളുണ്ട്. ആധുനിക ഉപകരണങ്ങളിൽ, പ്രധാനമായും പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥ: d sin(φ) = ± kλ

ജോലിക്കുള്ള നിർദ്ദേശങ്ങൾ

1. വയർ ഫ്രെയിം സോപ്പ് ലായനിയിൽ മുക്കുക. സോപ്പ് ഫിലിമിലെ ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ നിരീക്ഷിച്ച് വരയ്ക്കുക. ഫിലിം വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ (ഒരു വിൻഡോയിൽ നിന്നോ വിളക്കിൽ നിന്നോ) പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ, ലൈറ്റ് സ്ട്രൈപ്പുകൾ നിറമുള്ളതാണ്: മുകളിൽ - നീല, ചുവടെ - ചുവപ്പ്. ഒരു സോപ്പ് കുമിള ഊതാൻ ഒരു ഗ്ലാസ് ട്യൂബ് ഉപയോഗിക്കുക. അവനെ ശ്രദ്ധിക്കുക. വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ, നിറമുള്ള ഇടപെടൽ വളയങ്ങളുടെ രൂപീകരണം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഫിലിം കനം കുറയുമ്പോൾ, വളയങ്ങൾ വികസിക്കുകയും താഴേക്ക് നീങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു.

ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക:

1. എന്തുകൊണ്ടാണ് സോപ്പ് കുമിളകൾ വർണ്ണാഭമായിരിക്കുന്നത്?
2. മഴവില്ല് വരകളുടെ ആകൃതി എന്താണ്?
3. എന്തുകൊണ്ടാണ് കുമിളയുടെ നിറം എപ്പോഴും മാറുന്നത്?

2. ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ നന്നായി തുടച്ച്, അവയെ ഒന്നിച്ച് ചേർത്ത് നിങ്ങളുടെ വിരലുകൾ കൊണ്ട് ചൂഷണം ചെയ്യുക. കോൺടാക്റ്റിംഗ് പ്രതലങ്ങളുടെ അനുയോജ്യമല്ലാത്ത ആകൃതി കാരണം, പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ ഏറ്റവും കനം കുറഞ്ഞ വായു ശൂന്യത രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് തിളക്കമുള്ള വൃത്താകൃതിയിലുള്ള അല്ലെങ്കിൽ അടച്ച ക്രമരഹിതമായ ആകൃതിയിലുള്ള വരകൾ നൽകുന്നു. പ്ലേറ്റുകളെ കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്ന ശക്തി മാറുമ്പോൾ, പ്രതിഫലിക്കുന്നതും പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്നതുമായ പ്രകാശത്തിൽ ബാൻഡുകളുടെ സ്ഥാനവും രൂപവും മാറുന്നു. നിങ്ങൾ കാണുന്ന ചിത്രങ്ങൾ വരയ്ക്കുക.

ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം നൽകുക:

1. എന്തുകൊണ്ടാണ് പ്ളേറ്റുകൾക്കിടയിൽ സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന പ്രത്യേക സ്ഥലങ്ങളിൽ തിളങ്ങുന്ന വൃത്താകൃതിയിലുള്ള അല്ലെങ്കിൽ ക്രമരഹിതമായ ആകൃതിയിലുള്ള വരകൾ കാണപ്പെടുന്നത്?
2. മർദ്ദത്തിലെ മാറ്റത്തിനൊപ്പം ലഭിച്ച ഇടപെടൽ അരികുകളുടെ രൂപവും സ്ഥാനവും മാറുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

3. ഒരു സിഡി കണ്ണ് തലത്തിൽ തിരശ്ചീനമായി വയ്ക്കുക. നിങ്ങൾ എന്താണ് നിരീക്ഷിക്കുന്നത്? നിരീക്ഷിച്ച പ്രതിഭാസങ്ങൾ വിശദീകരിക്കുക. ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ വിവരിക്കുക.

4. കത്തുന്ന വിളക്കിന്റെ ഫിലമെന്റിൽ നൈലോൺ തുണികൊണ്ട് നോക്കുക. അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും ഫാബ്രിക് തിരിക്കുന്നതിലൂടെ, വലത് കോണുകളിൽ ക്രോസ് ചെയ്ത രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ബാൻഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ വ്യക്തമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ നേടുക. നിരീക്ഷിച്ച ഡിഫ്രാക്ഷൻ ക്രോസ് വരയ്ക്കുക.

5. ഒരു കാലിപ്പറിന്റെ താടിയെല്ലുകൾ (0.05 മില്ലീമീറ്ററും 0.8 മില്ലീമീറ്ററും വീതിയുള്ള വീതിയുള്ള) ഒരു സ്ലിറ്റിലൂടെ കത്തുന്ന വിളക്കിന്റെ ഫിലമെന്റ് പരിശോധിക്കുമ്പോൾ രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണുകൾ നിരീക്ഷിക്കുക. ലംബമായ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും കാലിപ്പർ സുഗമമായി തിരിക്കുമ്പോൾ (0.8 മില്ലിമീറ്റർ സ്ലിറ്റ് വീതിയിൽ) ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ സ്വഭാവത്തിലുള്ള മാറ്റം വിവരിക്കുക. രണ്ട് ബ്ലേഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഈ പരീക്ഷണം ആവർത്തിക്കുക, അവ പരസ്പരം അമർത്തുക. ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ സ്വഭാവം വിവരിക്കുക

നിങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തലുകൾ രേഖപ്പെടുത്തുക. നിങ്ങളുടെ ഏത് പരീക്ഷണത്തിലാണ് ഇടപെടൽ എന്ന പ്രതിഭാസം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടതെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുക? ഡിഫ്രാക്ഷൻ?