പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലും വ്യതിചലനവും നിരീക്ഷിക്കുന്ന ലബോറട്ടറി ജോലി. പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും നിരീക്ഷണം

ലബോറട്ടറി വർക്ക് നമ്പർ 11. പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം.
ജോലിയുടെ ഉദ്ദേശ്യം: പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസം പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിക്കുക, ഈ പ്രതിഭാസങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നതിനുള്ള സാഹചര്യങ്ങളും ബഹിരാകാശത്ത് പ്രകാശ ഊർജ്ജത്തിന്റെ വിതരണത്തിന്റെ സ്വഭാവവും തിരിച്ചറിയുക.
ഉപകരണങ്ങൾ: നേരായ ഫിലമെന്റുള്ള 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 ½ ഷീറ്റ്, നൈലോൺ ഫാബ്രിക് 5x5cm, ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്, ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടറുകൾ .

സംക്ഷിപ്ത സിദ്ധാന്തം
ഇടപെടലും വ്യതിചലനവും ഏതൊരു സ്വഭാവത്തിന്റെയും തരംഗങ്ങളുടെ സ്വഭാവ സവിശേഷതകളാണ്: മെക്കാനിക്കൽ, വൈദ്യുതകാന്തിക. വേവ് ഇടപെടൽ എന്നത് ബഹിരാകാശത്ത് രണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി) തരംഗങ്ങളുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കലാണ്, അതിൽ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തെ വ്യത്യസ്ത പോയിന്റുകളിൽ ശക്തിപ്പെടുത്തുകയോ ദുർബലപ്പെടുത്തുകയോ ചെയ്യുന്നു. ഒരേ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന തരംഗങ്ങൾ സൂപ്പർഇമ്പോസ് ചെയ്യുകയും വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ ഒരു നിശ്ചിത പോയിന്റിൽ എത്തുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ ഇടപെടൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന്, യോജിച്ച തരംഗങ്ങൾ ആവശ്യമാണ് - ഒരേ ആവൃത്തിയും സ്ഥിരമായ ഘട്ട വ്യത്യാസവുമുള്ള തരംഗങ്ങൾ. ഓക്സൈഡ്, കൊഴുപ്പ്, അല്ലെങ്കിൽ പരസ്പരം അമർത്തിപ്പിടിച്ച രണ്ട് സുതാര്യമായ ഗ്ലാസുകൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു എയർ വെഡ്ജ് വിടവ് എന്നിവയുടെ നേർത്ത ഫിലിമുകളിൽ യോജിച്ച തരംഗങ്ങൾ ലഭിക്കും.
പോയിന്റ് C യിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ വ്യാപ്തി d2 - d1 ദൂരത്തിലുള്ള തരംഗ പാതകളിലെ വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
[ചിത്രം കാണുന്നതിന് ഫയൽ ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യുക]പരമാവധി അവസ്ഥ (ആന്ദോളനങ്ങളുടെ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ): തരംഗ പാതകളിലെ വ്യത്യാസം പകുതി-തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്
എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3;
[ചിത്രം കാണാൻ ഫയൽ ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യുക] A, B ഉറവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ഒരേ ഘട്ടങ്ങളിൽ പോയിന്റ് C-ൽ എത്തുകയും “പരസ്പരം ശക്തിപ്പെടുത്തുകയും 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 തടസ്സങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും വളയുമ്പോഴും റെക്റ്റിലീനിയർ പ്രചരണത്തിൽ നിന്നുള്ള തരംഗ വ്യതിയാനത്തിന്റെ പ്രതിഭാസമാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ.
ഹ്യൂജൻസ്-ഫ്രെസ്നെൽ തത്വമാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ വിശദീകരിക്കുന്നത്: പ്രകാശം എത്തിച്ചേരുന്ന പ്രതിബന്ധത്തിന്റെ ഓരോ പോയിന്റും ദ്വിതീയ തരംഗങ്ങളുടെ ഉറവിടമായി മാറുന്നു, യോജിച്ചതാണ്, അത് തടസ്സത്തിന്റെ അരികുകൾക്കപ്പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുകയും പരസ്പരം ഇടപെടുകയും സ്ഥിരമായ ഒരു ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു - മാക്സിമ ഒന്നിടവിട്ട്. വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ മഴവില്ലിന്റെ നിറമുള്ള ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ പ്രകാശവും. വ്യതിചലനത്തിന്റെ പ്രകടനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥ: തടസ്സങ്ങളുടെ (ദ്വാരങ്ങൾ) അളവുകൾ ചെറുതോ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് ആനുപാതികമോ ആയിരിക്കണം, നേർത്ത ത്രെഡുകളിലും ഗ്ലാസിലെ പോറലുകളിലും ഒരു കടലാസിലെ ലംബമായ സ്ലിട്ടിലും കണ്പീലികളിലും വെള്ളത്തുള്ളികളിലും ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. മൂടൽമഞ്ഞുള്ള ഗ്ലാസിൽ, ഒരു മേഘത്തിലോ ഗ്ലാസിലോ ഉള്ള ഐസ് പരലുകളിൽ, പ്രാണികളുടെ ചിറ്റിനസ് കുറ്റിരോമങ്ങളിൽ, പക്ഷി തൂവലുകളിൽ, സിഡികളിൽ, പൊതിയുന്ന പേപ്പറിൽ., ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിൽ.,
ആനുകാലിക ഘടനയുള്ള ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണമാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് വലിയ സംഖ്യലൈറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ സംഭവിക്കുന്ന പതിവായി ക്രമീകരിച്ച ഘടകങ്ങൾ. തന്നിരിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന് പ്രത്യേകവും സ്ഥിരവുമായ ഒരു പ്രൊഫൈൽ ഉള്ള സ്ട്രോക്കുകൾ ഒരേ ഇടവേളയിൽ ആവർത്തിക്കുന്നു d (ഗ്രേറ്റിംഗ് പിരീഡ്). തരംഗദൈർഘ്യമനുസരിച്ച് ഒരു പ്രകാശകിരണത്തെ വേർതിരിക്കാനുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കഴിവാണ് അതിന്റെ പ്രധാന സ്വത്ത്. പ്രതിഫലിക്കുന്നതും സുതാര്യവുമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകളുണ്ട്. IN ആധുനിക ഉപകരണങ്ങൾറിഫ്ലക്ടീവ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകളാണ് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

പുരോഗതി:
ടാസ്ക് 1. എ) ഒരു നേർത്ത ഫിലിമിലെ ഇടപെടലിന്റെ നിരീക്ഷണം:
പരീക്ഷണം 1. സോപ്പ് ലായനിയിൽ വയർ റിംഗ് മുക്കുക. വയർ വളയത്തിൽ ഒരു സോപ്പ് ഫിലിം രൂപം കൊള്ളുന്നു.
ഇത് ലംബമായി വയ്ക്കുക. ഫിലിമിന്റെ കനം മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് വീതിയിലും നിറത്തിലും മാറുന്ന പ്രകാശവും ഇരുണ്ടതുമായ തിരശ്ചീന വരകൾ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. ഒരു ഫിൽട്ടറിലൂടെ ചിത്രം നോക്കുക.
എത്ര വരകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും അവയിൽ നിറങ്ങൾ മാറിമാറി വരുന്നതെങ്ങനെയെന്നും എഴുതുക?
പരീക്ഷണം 2. ഒരു PVC ട്യൂബ് ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു സോപ്പ് കുമിള ഊതി, അത് ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം പരിശോധിക്കുക. വെളുത്ത വെളിച്ചം കൊണ്ട് പ്രകാശിക്കുമ്പോൾ, സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ നിറമുള്ള തടസ്സങ്ങളുടെ രൂപീകരണം നിരീക്ഷിക്കുക, ഒരു ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടറിലൂടെ ചിത്രം പരിശോധിക്കുക.
കുമിളയിൽ ഏത് നിറങ്ങളാണ് ദൃശ്യമാകുന്നത്, അവ എങ്ങനെ മുകളിൽ നിന്ന് താഴേക്ക് മാറിമാറി വരുന്നു?
ബി) ഒരു എയർ വെഡ്ജിലെ ഇടപെടലിന്റെ നിരീക്ഷണം:
പരീക്ഷണം 3. രണ്ട് ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം തുടച്ച്, അവയെ ഒന്നിച്ച് വയ്ക്കുക, നിങ്ങളുടെ വിരലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചൂഷണം ചെയ്യുക. കോൺടാക്റ്റിംഗ് പ്രതലങ്ങളുടെ അനുയോജ്യമല്ലാത്ത ആകൃതി കാരണം, പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ 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 ഫിൽട്ടറിലൂടെ ചിത്രം പരിശോധിക്കുക.
വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ നിങ്ങൾ കണ്ടതും ഒരു ഫിൽട്ടറിലൂടെ നിങ്ങൾ കണ്ടതും വരയ്ക്കുക.

ഒരു നിഗമനം വരയ്ക്കുക: എന്തുകൊണ്ടാണ് ഇടപെടൽ സംഭവിക്കുന്നത്, ഇടപെടൽ പാറ്റേണിലെ മാക്സിമയുടെ നിറം എങ്ങനെ വിശദീകരിക്കാം, പാറ്റേണിന്റെ തെളിച്ചത്തെയും നിറത്തെയും ബാധിക്കുന്നതെന്താണ്.

ടാസ്ക് 2. ലൈറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷണം.
പരീക്ഷണം. പ്രകാശത്തിന്റെ പരമാവധി, മിനിമം എന്നിവ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഒരു ഫിൽട്ടറിലൂടെ ചിത്രം നോക്കുക.
വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിലും മോണോക്രോമാറ്റിക് വെളിച്ചത്തിലും കാണുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ വരയ്ക്കുക.
പേപ്പർ രൂപഭേദം വരുത്തുന്നതിലൂടെ ഞങ്ങൾ സ്ലിറ്റിന്റെ വീതി കുറയ്ക്കുകയും ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
പരീക്ഷണം 5. ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിലൂടെ ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് വിളക്കിലേക്ക് നോക്കുക.
എങ്ങനെയാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ മാറിയത്?
പരീക്ഷണം 6. തിളങ്ങുന്ന വിളക്കിന്റെ ഫിലമെന്റിൽ നൈലോൺ തുണികൊണ്ട് നോക്കുക. ഫാബ്രിക് അതിന്റെ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും കറക്കുന്നതിലൂടെ, വലത് കോണുകളിൽ കടന്നുപോകുന്ന രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്ട്രൈപ്പുകളുടെ രൂപത്തിൽ വ്യക്തമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ നേടുക.
നിരീക്ഷിച്ച ഡിഫ്രാക്ഷൻ ക്രോസ് വരയ്ക്കുക. ഈ പ്രതിഭാസം വിശദീകരിക്കുക.
ഒരു നിഗമനത്തിലെത്തുക: എന്തുകൊണ്ടാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ സംഭവിക്കുന്നത്, ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണിലെ മാക്സിമയുടെ നിറം എങ്ങനെ വിശദീകരിക്കാം, പാറ്റേണിന്റെ തെളിച്ചത്തെയും നിറത്തെയും ബാധിക്കുന്നതെന്താണ്.
നിയന്ത്രണ ചോദ്യങ്ങൾ:
ഇടപെടൽ എന്ന പ്രതിഭാസവും ഡിഫ്രാക്ഷൻ പ്രതിഭാസവും തമ്മിൽ പൊതുവായുള്ളത് എന്താണ്?
ഏത് തരംഗങ്ങൾക്ക് സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയും?
ക്ലാസ് മുറിയിലെ സീലിംഗിൽ നിന്ന് സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത വിളക്കുകളിൽ നിന്ന് സ്റ്റുഡന്റ് ഡെസ്കിൽ ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ ഇല്ലാത്തത് എന്തുകൊണ്ട്?

6. ചന്ദ്രനു ചുറ്റുമുള്ള നിറമുള്ള വൃത്തങ്ങളെ എങ്ങനെ വിശദീകരിക്കാം?

അറ്റാച്ച് ചെയ്ത ഫയലുകൾ

ലബോറട്ടറി വർക്ക് നമ്പർ 4

പ്രകാശ വ്യതിയാനത്തിന്റെ പ്രതിഭാസം പഠിക്കുന്നു.

പാഠത്തിന്റെ പഠന ലക്ഷ്യം:ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിലെ ലൈറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ എന്ന പ്രതിഭാസം സ്പെക്ട്രൽ ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ദൃശ്യമായ ശ്രേണിയിൽ തരംഗദൈർഘ്യം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഒരാളെ അനുവദിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിയമങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ പരിഹരിക്കാനുള്ള ശക്തി നിർണ്ണയിക്കാൻ ഒരാളെ അനുവദിക്കുന്നു. ആറ്റങ്ങളുടെ ക്രമമായ ക്രമീകരണം ഉപയോഗിച്ച് ശരീരങ്ങളുടെ ഘടന നിർണ്ണയിക്കാനും നാശമില്ലാതെ ശരീരങ്ങളുടെ ഘടനയുടെ ക്രമം ലംഘിക്കുന്നതിലൂടെ ഉണ്ടാകുന്ന വൈകല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കാനും എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ സാധ്യമാക്കുന്നു.

അടിസ്ഥാന മെറ്റീരിയൽ:ജോലി വിജയകരമായി പൂർത്തിയാക്കാനും വിജയിക്കാനും, നിങ്ങൾ തരംഗ ഒപ്റ്റിക്സിന്റെ നിയമങ്ങൾ അറിയേണ്ടതുണ്ട്.

പാഠത്തിനുള്ള തയ്യാറെടുപ്പ്:

ഫിസിക്സ് കോഴ്സ്: 2nd ed., 2004, ch. 22, പേജ്., 431-453.

, "ശരി പൊതു ഭൗതികശാസ്ത്രം", 1974, §19-24, പേജ്. 113-147.

ഫിസിക്സ് കോഴ്സ്. എട്ടാം പതിപ്പ്, 2005, §54-58, pp.470-484.

ഒപ്റ്റിക്‌സ് ആൻഡ് ആറ്റോമിക് ഫിസിക്‌സ്, 2000,: അധ്യായം 3, പേജ് 74-121.

ഇൻകമിംഗ് നിയന്ത്രണം:തയ്യാറാക്കിയ ഫോം ഉപയോഗിച്ച് ലബോറട്ടറി ജോലികൾക്കുള്ള തയ്യാറെടുപ്പ് നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു ലബോറട്ടറി ജോലി, പൊതുവായ ആവശ്യകതകളും ചോദ്യങ്ങൾക്കുള്ള ഉത്തരങ്ങളും അനുസരിച്ച്:

1. ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഒരു ഇൻകാൻഡസെന്റ് ലാമ്പിൽ നിന്ന് പ്രകാശത്തെ ഒരു സ്പെക്ട്രത്തിലേക്ക് വിഭജിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

2. ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിൽ നിന്ന് എത്ര അകലത്തിലാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷിക്കുന്നത് നല്ലത്?

3.ഇൻകാൻഡസെന്റ് ലാമ്പ് പച്ച ഗ്ലാസ് കൊണ്ട് മൂടിയാൽ സ്പെക്ട്രം എങ്ങനെയിരിക്കും?

4. എന്തുകൊണ്ടാണ് അളവുകൾ കുറഞ്ഞത് മൂന്ന് തവണ എടുക്കേണ്ടത്?

5.സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ക്രമം എങ്ങനെയാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്?

6. സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ഏത് നിറമാണ് സ്ലിറ്റിന് അടുത്തായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്, എന്തുകൊണ്ട്?

ഉപകരണങ്ങളും അനുബന്ധ ഉപകരണങ്ങളും: ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്,

സൈദ്ധാന്തിക ആമുഖവും പശ്ചാത്തലവും:

ഒരു ഐസോട്രോപിക് (ഹോമോജീനിയസ്) മാധ്യമത്തിൽ പ്രചരിപ്പിക്കുന്ന ഏതൊരു തരംഗവും, അതിന്റെ ഗുണങ്ങൾ പോയിന്റിൽ നിന്ന് പോയിന്റിലേക്ക് മാറുന്നില്ല, അതിന്റെ പ്രചരണത്തിന്റെ ദിശ നിലനിർത്തുന്നു. ഒരു അനിസോട്രോപിക് (ഇൻഹോമോജീനിയസ്) മാധ്യമത്തിൽ, തരംഗങ്ങൾ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, തരംഗത്തിന്റെ മുൻഭാഗത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ വ്യാപ്തിയിലും ഘട്ടത്തിലും അസമമായ മാറ്റങ്ങൾ അനുഭവപ്പെടുന്നു, പ്രചരണത്തിന്റെ പ്രാരംഭ ദിശ മാറുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസത്തെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഏത് തരം തരംഗങ്ങളിലും ഡിഫ്രാക്ഷൻ അന്തർലീനമാണ്,കൂടാതെ റെക്റ്റിലിനിയറിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശപ്രചരണത്തിന്റെ ദിശയുടെ വ്യതിയാനത്തിൽ പ്രായോഗികമായി സ്വയം പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു.

വേവ്ഫ്രണ്ടിലോ വ്യാപ്തിയിലോ ഘട്ടത്തിലോ ഉള്ള ഏതെങ്കിലും പ്രാദേശിക മാറ്റത്തിനൊപ്പം ഡിഫ്രാക്ഷൻ സംഭവിക്കുന്നു. തരംഗത്തിന്റെ (സ്‌ക്രീനുകൾ) പാതയിലെ അതാര്യമോ ഭാഗികമായി സുതാര്യമോ ആയ തടസ്സങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ വ്യത്യസ്ത റിഫ്രാക്റ്റീവ് ഇൻഡക്‌സ് (ഫേസ് പ്ലേറ്റുകൾ) ഉള്ള മാധ്യമത്തിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ എന്നിവ കാരണം അത്തരം മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിക്കാം.

പറഞ്ഞ കാര്യങ്ങൾ സംഗ്രഹിച്ച്, നമുക്ക് ഇനിപ്പറയുന്നവ രൂപപ്പെടുത്താം:

ദ്വാരങ്ങളിലൂടെയും സ്ക്രീനുകളുടെ അരികിലൂടെയും കടന്നുപോകുമ്പോൾ പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾ റെക്റ്റിലീനിയർ പ്രചരണത്തിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിക്കുന്ന പ്രതിഭാസത്തെ വിളിക്കുന്നു. ഡിഫ്രാക്ഷൻ.

ഈ സ്വത്ത് പ്രകൃതിയെ പരിഗണിക്കാതെ എല്ലാ തരംഗങ്ങളിലും അന്തർലീനമാണ്. സാരാംശത്തിൽ, ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഇടപെടലിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമല്ല. കുറച്ച് സ്രോതസ്സുകൾ ഉള്ളപ്പോൾ, അവരുടെ സംയുക്ത പ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഫലത്തെ ഇടപെടൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ധാരാളം ഉറവിടങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ, അവർ ഡിഫ്രാക്ഷനെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുന്നു. ഡിഫ്രാക്ഷൻ സംഭവിക്കുന്ന വസ്തുവിന് പിന്നിൽ തരംഗത്തെ നിരീക്ഷിക്കുന്ന ദൂരത്തെ ആശ്രയിച്ച്, ഡിഫ്രാക്ഷൻ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഫ്രോൺഹോഫർഅഥവാ ഫ്രെസ്നെൽ:

വ്യതിചലനത്തിന് കാരണമാകുന്ന വസ്തുവിൽ നിന്ന് പരിമിതമായ അകലത്തിൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ നിരീക്ഷിക്കുകയും വേവ് ഫ്രണ്ടിന്റെ വക്രത കണക്കിലെടുക്കുകയും വേണം, അപ്പോൾ നമ്മൾ സംസാരിക്കുന്നത് ഫ്രെസ്നെൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ. ഫ്രെസ്നെൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു തടസ്സത്തിന്റെ ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ചിത്രം സ്ക്രീനിൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു;

· വേവ് ഫ്രണ്ടുകൾ പരന്നതാണെങ്കിൽ (സമാന്തര രശ്മികൾ) ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ അനന്തമായ വലിയ ദൂരത്തിൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു (ഇതിനായി ലെൻസുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു), പിന്നെ ഞങ്ങൾ സംസാരിക്കുന്നത്ഒ ഫ്രോൺഹോഫർ ഡിഫ്രാക്ഷൻ.

IN ഈ ജോലിപ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഡിഫ്രാക്ഷൻ എന്ന പ്രതിഭാസം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

എ". വേവ് ഫ്രണ്ട് സ്ലിറ്റിലെത്തി സ്ഥാനം എബി (ചിത്രം 1) എടുക്കുമ്പോൾ, ചിത്രം 2 ഹ്യൂഗൻസ് തത്വമനുസരിച്ച് ഈ വേവ് ഫ്രണ്ടിന്റെ എല്ലാ പോയിന്റുകളും വേവ് ഫ്രണ്ടിന്റെ ചലനത്തിന്റെ ദിശയിൽ വ്യാപിക്കുന്ന ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ദ്വിതീയ തരംഗങ്ങളുടെ യോജിച്ച ഉറവിടങ്ങളായിരിക്കും.

AB പ്ലെയിനിന്റെ പോയിന്റുകളിൽ നിന്ന് യഥാർത്ഥ കോണുമായി ഒരു നിശ്ചിത കോണുണ്ടാക്കുന്ന ഒരു ദിശയിലേക്ക് തരംഗങ്ങൾ പ്രചരിക്കുന്നത് നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം (ചിത്രം 2). ഈ കിരണങ്ങളുടെ പാതയിൽ ഒരു ലെൻസ് സ്ഥാപിക്കുകയാണെങ്കിൽ, എബി തലത്തിന് സമാന്തരമായി, കിരണങ്ങൾ, അപവർത്തനത്തിന് ശേഷം, ലെൻസിന്റെ ഫോക്കൽ പ്ലെയിനിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന സ്‌ക്രീനിന്റെ ചില പോയിന്റ് M-ൽ ഒത്തുചേരുകയും പരസ്പരം ഇടപെടുകയും ചെയ്യും (പോയിന്റ് O ആണ് ലെൻസിന്റെ പ്രധാന ഫോക്കസ്). പോയിന്റ് എയിൽ നിന്ന് തിരഞ്ഞെടുത്ത കിരണങ്ങളുടെ ദിശയിലേക്ക് ഒരു ലംബമായ എസി താഴ്ത്താം. അപ്പോൾ, എസി തലം മുതൽ ലെൻസിന്റെ ഫോക്കൽ തലം വരെ, സമാന്തര കിരണങ്ങൾ അവയുടെ പാത വ്യത്യാസം മാറ്റില്ല.

ഇടപെടൽ വ്യവസ്ഥകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്ന പാത വ്യത്യാസം, പ്രാരംഭ ഫ്രണ്ട് എബി മുതൽ പ്ലെയിൻ എസി വരെയുള്ള പാതയിൽ മാത്രമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്, വ്യത്യസ്ത കിരണങ്ങൾക്ക് ഇത് വ്യത്യസ്തമാണ്. ഈ കിരണങ്ങളുടെ ഇടപെടൽ കണക്കാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ഫ്രെസ്നെൽ സോൺ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, BC എന്ന വരിയെ മാനസികമായി l/2 നീളമുള്ള നിരവധി സെഗ്‌മെന്റുകളായി വിഭജിക്കുക. അകലെ BC = എപാപം ജെ z = അനുയോജ്യമാകും എ×പാപം ജെഅത്തരം സെഗ്‌മെന്റുകളുടെ /(0.5ലി). ഈ സെഗ്‌മെന്റുകളുടെ അറ്റത്ത് നിന്ന് എസിക്ക് സമാന്തരമായി രേഖകൾ വരയ്ക്കുക, അവ എബിയെ കണ്ടുമുട്ടുന്നത് വരെ, ഞങ്ങൾ സ്ലിറ്റ് വേവ് ഫ്രണ്ട് ഒരേ വീതിയുള്ള നിരവധി സ്ട്രിപ്പുകളായി വിഭജിക്കും, ഈ സ്ട്രിപ്പുകൾ ദൃശ്യമാകും ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ഫ്രെസ്നെൽ സോണുകൾ.

മുകളിലെ നിർമ്മാണത്തിൽ നിന്ന്, തൊട്ടടുത്തുള്ള ഓരോ ഫ്രെസ്നെൽ സോണുകളിൽ നിന്നും വരുന്ന തരംഗങ്ങൾ വിപരീത ഘട്ടങ്ങളിൽ പോയിന്റ് M-ൽ എത്തുകയും പരസ്പരം റദ്ദാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എങ്കിൽഈ നിർമ്മാണത്തോടൊപ്പം സോണുകളുടെ എണ്ണംഅതു മാറുന്നു പോലും, തുടർന്ന് ഓരോ ജോഡി അടുത്തുള്ള സോണുകളും സ്‌ക്രീനിൽ നൽകിയിരിക്കുന്ന കോണിൽ പരസ്പരം റദ്ദാക്കും ചെയ്യും ഏറ്റവും കുറഞ്ഞത്പ്രകാശം

https://pandia.ru/text/80/353/images/image005_9.gif" width="25" height="14 src=">.

അങ്ങനെ, സ്ലിറ്റിന്റെ അരികുകളിൽ നിന്ന് വരുന്ന കിരണങ്ങളുടെ പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണെങ്കിൽ, ഞങ്ങൾ സ്ക്രീനിൽ ഇരുണ്ട വരകൾ നിരീക്ഷിക്കും. അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ഇടവേളകളിൽ, പരമാവധി പ്രകാശം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടും. വേവ് ഫ്രണ്ട് തകരുന്ന കോണുകളുമായി അവ പൊരുത്തപ്പെടും വിചിത്രമായനമ്പർ ഫ്രെസ്നെൽ സോണുകൾ https://pandia.ru/text/80/353/images/image007_9.gif" width="143" height="43 src="> , (2)

ഇവിടെ k = 1, 2, 3, … ,https://pandia.ru/text/80/353/images/image008_7.gif" align="left" width="330" height="219">സൂത്രവാക്യങ്ങൾ (1 ) കൂടാതെ (2) ലബോറട്ടറി വർക്ക് നമ്പർ 66 ൽ നിന്നുള്ള ഇടപെടൽ വ്യവസ്ഥകൾ ഞങ്ങൾ നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ ലഭിക്കും. തീർച്ചയായും, അടുത്തുള്ള ഫ്രെസ്നെൽ സോണുകളിൽ നിന്ന് രണ്ട് കിരണങ്ങൾ എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ ( പോലുംസോണുകളുടെ എണ്ണം), അപ്പോൾ അവ തമ്മിലുള്ള പാത വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് തുല്യമാണ്, അതായത് വിചിത്രമായപകുതി തരംഗങ്ങളുടെ എണ്ണം. തൽഫലമായി, ഇടപെടുന്നതിലൂടെ, ഈ കിരണങ്ങൾ സ്ക്രീനിൽ കുറഞ്ഞത് പ്രകാശം നൽകുന്നു, അതായത്, അവസ്ഥ (1) ലഭിക്കും. അങ്ങേയറ്റത്തെ ഫ്രെസ്നെൽ സോണുകളിൽ നിന്നുള്ള കിരണങ്ങൾക്കും ഇത് ചെയ്യുന്നു വിചിത്രമായനമുക്ക് ഫോർമുല (2) ലഭിക്കുന്ന സോണുകളുടെ എണ്ണം.

https://pandia.ru/text/80/353/images/image010_7.gif" width="54" height="55 src=">.

· വിടവ് വളരെ ഇടുങ്ങിയതാണെങ്കിൽ (<< l), то вся поверхность щели является лишь небольшой частью зоны Френеля, и колебания от всех точек ее будут по любому направлению распространяться почти в одинаковой фазе. В результате во всех точках экран будет очень слабо равномерно освещен. Можно сказать, что свет через щель практически не проходит.

· വിടവ് വളരെ വിശാലമാണെങ്കിൽ ( എ>> l), അപ്പോൾ ആദ്യത്തെ മിനിമം ഒരു കോണിൽ റെക്റ്റിലീനിയർ പ്രചരണത്തിൽ നിന്നുള്ള വളരെ ചെറിയ വ്യതിയാനവുമായി പൊരുത്തപ്പെടും. അതിനാൽ, സ്ക്രീനിൽ നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നു ജ്യാമിതീയ ചിത്രംനേർത്ത ഒന്നിടവിട്ടുള്ള ഇരുണ്ടതും നേരിയതുമായ വരകളാൽ അരികുകളിൽ അതിരിടുന്ന ഒരു സ്ലോട്ട്.

വ്യക്തമായ വ്യതിചലനം ഉയർന്നത്ഒപ്പം മിനിമംസ്ലിറ്റ് വീതിയിൽ ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ഇന്റർമീഡിയറ്റ് കേസിൽ മാത്രം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടും എനിരവധി ഫ്രെസ്നെൽ സോണുകൾ യോജിക്കും.

നോൺ-മോണോക്രോമാറ്റിക് ഉപയോഗിച്ച് സ്ലിറ്റ് പ്രകാശിപ്പിക്കുമ്പോൾ ( വെള്ള) പ്രകാശത്തോടൊപ്പം, വ്യത്യസ്ത നിറങ്ങൾക്കുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ മാക്സിമ വ്യതിചലിക്കും. ചെറിയ l, ഡിഫ്രാക്ഷൻ മാക്സിമ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന കോണുകൾ ചെറുതാണ്. എല്ലാ നിറങ്ങളുടേയും കിരണങ്ങൾ പൂജ്യത്തിന് തുല്യമായ പാത വ്യത്യാസത്തോടെ സ്ക്രീനിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് എത്തുന്നു മധ്യഭാഗത്തുള്ള ചിത്രം വെളുത്തതായിരിക്കും. വലതുവശത്ത്ഒപ്പം ഇടത്തെകേന്ദ്ര മാക്സിമം മുതൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണുകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടും സ്പെക്ട്ര ആദ്യം, രണ്ടാമത്തേത്ഒപ്പം തുടങ്ങിയവ.. ഓർഡർ.

ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്

ഡിഫ്രാക്ഷൻ മാക്സിമയുടെ തീവ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന്, അവർ ഒരു സ്ലിറ്റല്ല, മറിച്ച് ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

തുല്യ വീതിയുള്ള സമാന്തര സ്ലിറ്റുകളുടെ ഒരു ശ്രേണിയാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് എ, വീതിയുടെ അതാര്യമായ ഇടവേളകളാൽ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു ബി. തുക എ+ ബി = ഡിവിളിച്ചു കാലഘട്ടംഅഥവാ സ്ഥിരമായഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്.

ഗ്ലാസിലോ ലോഹത്തിലോ ആണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് (പിന്നീടുള്ള സന്ദർഭത്തിൽ ഗ്രേറ്റിംഗിനെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഗ്രേറ്റിംഗ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു). ഏറ്റവും കനം കുറഞ്ഞ ഡയമണ്ട് ടിപ്പ് ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു വിഭജന യന്ത്രം ഉപയോഗിച്ച്, ഒരേ വീതിയുള്ളതും പരസ്പരം തുല്യ അകലത്തിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നതുമായ നേർത്ത സമാന്തര സ്ട്രോക്കുകളുടെ ഒരു പരമ്പര പ്രയോഗിക്കുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, എല്ലാ ദിശകളിലും പ്രകാശം പരത്തുന്ന സ്ട്രോക്കുകൾ അതാര്യമായ ഇടങ്ങളുടെ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്ലേറ്റിന്റെ തൊട്ടുകൂടാത്ത പ്രദേശങ്ങൾ സ്ലിറ്റുകളുടെ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ചില ഗ്രേറ്റിംഗുകളിൽ 1 മില്ലീമീറ്ററിലെ വരികളുടെ എണ്ണം 2000 ൽ എത്തുന്നു.

N സ്ലിറ്റുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ നമുക്ക് പരിഗണിക്കാം. സമാന സ്ലിറ്റുകളുടെ ഒരു സംവിധാനത്തിലൂടെ പ്രകാശം കടന്നുപോകുമ്പോൾ, ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാകും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, കിരണങ്ങൾ വ്യതിചലിക്കുന്നു വ്യത്യസ്തസ്ലിറ്റുകൾ, ലെൻസിന്റെ ഫോക്കൽ പ്ലെയിനിൽ പരസ്പരം ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നു ഇടപെടാൻ തങ്ങൾക്കിടയിൽ. സ്ലിറ്റുകളുടെ എണ്ണം N ആണെങ്കിൽ, N ബീമുകൾ പരസ്പരം ഇടപെടുന്നു. ഡിഫ്രാക്ഷന്റെ ഫലമായി, രൂപീകരണ അവസ്ഥ ഡിഫ്രാക്ഷൻ മാക്സിമഫോം എടുക്കും

https://pandia.ru/text/80/353/images/image014_4.gif" width="31" height="14 src=">. (3)

സിംഗിൾ-സ്ലിറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷനുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അവസ്ഥ വിപരീതമായി മാറി:

മാക്സിമ തൃപ്തികരമായ അവസ്ഥ (3) വിളിക്കുന്നു പ്രധാനം. മിനിമയുടെ സ്ഥാനം മാറില്ല, കാരണം സ്ലിറ്റുകളൊന്നും പ്രകാശം അയയ്‌ക്കാത്ത ദിശകൾ N സ്ലിറ്റുകളിൽ പോലും അത് സ്വീകരിക്കുന്നില്ല.

കൂടാതെ, വ്യത്യസ്‌ത സ്ലിറ്റുകൾ വഴി അയയ്‌ക്കുന്ന പ്രകാശം കെടുത്തുന്ന (പരസ്‌പരം നശിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന) ദിശകൾ സാധ്യമാണ്. പൊതുവേ, N സ്ലിറ്റുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു:

1) പ്രധാനം ഉയർന്നത്

https://pandia.ru/text/80/353/images/image017_4.gif" width="223" height="25">;

3) അധികമിനിമം.

ഇവിടെ, മുമ്പത്തെപ്പോലെ, എ- സ്ലോട്ട് വീതി;

d = a + b- ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കാലയളവ്.

രണ്ട് പ്രധാന മാക്‌സിമകൾക്കിടയിൽ N–1 അധിക മിനിമയുണ്ട്, ദ്വിതീയ മാക്‌സിമയാൽ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു (ചിത്രം 5), ഇതിന്റെ തീവ്രത ഗണ്യമായി കുറവ് തീവ്രതപ്രധാന മാക്സിമ.

0 " style="margin-left:5.4pt;border-collapse:collapse"> നൽകി

ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ l/Dl റെസല്യൂഷൻ, തന്നിരിക്കുന്ന സ്പെക്ട്രത്തിൽ പരസ്പരം അടുത്ത് വരുന്ന രണ്ട് തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളായ l1, l2 എന്നിവയ്‌ക്കായി പ്രകാശ മാക്‌സിമ വേർതിരിക്കാനുള്ള ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കഴിവിനെ വിശേഷിപ്പിക്കുന്നു. ഇവിടെ Dl = l2 - l1. l/Dl > ആണെങ്കിൽ കെഎൻ, പിന്നെ l1, l2 എന്നിവയ്‌ക്കുള്ള ഇല്യൂമിനേഷൻ മാക്‌സിമ kth ഓർഡർ സ്പെക്‌ട്രത്തിൽ പരിഹരിക്കപ്പെടുന്നില്ല.

ജോലി ക്രമം:

വ്യായാമം 1. ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

1. സ്ലിറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് സ്കെയിൽ ചലിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, സ്ലിറ്റിൽ നിന്ന് ഒരു നിശ്ചിത അകലത്തിൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് സജ്ജമാക്കുക.

2. പൂജ്യം പരമാവധിയുടെ ഇരുവശത്തും 1, 2, 3 ഓർഡറുകളുടെ സ്പെക്ട്ര കണ്ടെത്തുക.

3. പൂജ്യത്തിന്റെ വലത് വശത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പൂജ്യം മാക്സിമിനും ആദ്യത്തെ മാക്സിമം തമ്മിലുള്ള ദൂരം അളക്കുക - x1, പൂജ്യം മാക്സിമിനും ഇടത് വശത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ആദ്യത്തെ പരമാവധിക്കും ഇടയിൽ ചിത്രം 6 പൂജ്യം - x2. ഈ പരമാവധി തീവ്രതയ്ക്ക് അനുയോജ്യമായ ആംഗിൾ j കണ്ടെത്തി നിർണ്ണയിക്കുക. വയലറ്റ്, പച്ച, ചുവപ്പ് നിറങ്ങളുടെ പരമാവധി അളവുകൾ, "y" യുടെ മൂന്ന് മൂല്യങ്ങൾക്കായി 1, 2, 3 ഓർഡറുകളുടെ സ്പെക്ട്രയിൽ നടത്തണം. ഉദാഹരണത്തിന്, വേണ്ടി വൈ 1 = 15, വൈ 2 = 20 ഒപ്പം വൈ 3 = 30 സെ.മീ.

4. ലാറ്റിസ് സ്ഥിരാങ്കം അറിയുന്നു ( ഡി= 0.01 mm) കൂടാതെ തന്നിരിക്കുന്ന നിറത്തിന്റെയും ക്രമത്തിന്റെയും പരമാവധി തീവ്രത നിരീക്ഷിക്കുന്ന j ആംഗിൾ, ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് തരംഗദൈർഘ്യം l കണ്ടെത്തുക:

ഇവിടെ കെമൊഡ്യൂളോ എടുത്തു.

5. സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ വയലറ്റ്, പച്ച, ചുവപ്പ് മേഖലകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾക്കുള്ള കേവല പിശക് കണക്കാക്കുക.

6. അളവുകളുടെയും കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെയും ഫലങ്ങൾ പട്ടികയിൽ നൽകുക.

നിറങ്ങൾ	വൈ,എം	കെ	x 1 ,എം	x 2 , എം	എം	എൽ, nm	, nm	ഡി എൽ, nm
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ചുവപ്പ്		1
2
	1
2
	1
2

1	2	3	4	5	6	7	8	9
പച്ച		1
2
	1
2
	1
2
വയലറ്റ്		1
2
	1
2
	1
2

ചോദ്യങ്ങളും അസൈൻമെന്റുകളും പരീക്ഷിക്കുക.

1. ഡിഫ്രാക്ഷൻ എന്ന പ്രതിഭാസം എന്താണ്?

2. ഫ്രെസ്നെൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഫ്രോൺഹോഫർ ഡിഫ്രാക്ഷനിൽ നിന്ന് എങ്ങനെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു?

3. ഹ്യൂഗൻസ്-ഫ്രെസ്നെൽ തത്വം രൂപപ്പെടുത്തുക.

4. ഹ്യൂഗൻസ്-ഫ്രെസ്നെൽ തത്വം ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് എങ്ങനെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ വിശദീകരിക്കാം?

5. ഫ്രെസ്നെൽ സോണുകൾ എന്താണ്?

6. ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന് എന്ത് വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കണം?

7. ഒരൊറ്റ സ്ലിറ്റിൽ നിന്നുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ വിവരിക്കുക.

8. ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് വഴി ഡിഫ്രാക്ഷൻ. ഈ കേസും സിംഗിൾ-സ്ലിറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷനും തമ്മിലുള്ള അടിസ്ഥാന വ്യത്യാസം എന്താണ്?

9. തന്നിരിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്പെക്ട്രയുടെ പരമാവധി എണ്ണം എങ്ങനെ നിർണ്ണയിക്കും?

10. കോണീയ വിസരണം, റെസല്യൂഷൻ തുടങ്ങിയ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ അവതരിപ്പിക്കപ്പെട്ടത് എന്തുകൊണ്ട്?

ജോലിയുടെ ലക്ഷ്യം : പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുക സവിശേഷതകൾപ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലും വ്യതിചലനവും.

പുരോഗതി

1. നൈലോൺ ഗ്രിൽ

ദൈനംദിന സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രകാശ വ്യതിചലനം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന് ഞങ്ങൾ വളരെ ലളിതമായ ഒരു ഉപകരണം നിർമ്മിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇതിനായി ഞങ്ങൾ സ്ലൈഡ് ഫ്രെയിമുകൾ, വളരെ നേർത്ത നൈലോൺ മെറ്റീരിയൽ, മൊമെന്റ് ഗ്ലൂ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചു.

തൽഫലമായി, ഞങ്ങൾക്ക് വളരെ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ദ്വിമാന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഉണ്ട്.

നൈലോൺ ത്രെഡുകൾ പ്രകാശ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെ ക്രമത്തിന്റെ അകലത്തിൽ പരസ്പരം സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. തൽഫലമായി, ഈ നൈലോൺ ഫാബ്രിക് വളരെ വ്യക്തമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേൺ നൽകുന്നു. മാത്രമല്ല, ത്രെഡുകൾ ബഹിരാകാശത്ത് വലത് കോണിൽ വിഭജിക്കുന്നതിനാൽ, ഒരു ദ്വിമാന ലാറ്റിസ് ലഭിക്കും.

2. പാൽ പൂശിന്റെ പ്രയോഗം

ഒരു പാൽ ലായനി തയ്യാറാക്കുമ്പോൾ, ഒരു ടീസ്പൂൺ പാൽ 4-5 ടേബിൾസ്പൂൺ വെള്ളത്തിൽ ലയിപ്പിച്ചതാണ്. അതിനുശേഷം ഒരു അടിവസ്ത്രമായി തയ്യാറാക്കിയ ഒരു വൃത്തിയുള്ള ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റ് മേശപ്പുറത്ത് വയ്ക്കുന്നു, ലായനിയുടെ ഏതാനും തുള്ളി അതിന്റെ മുകളിലെ പ്രതലത്തിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നു, ഒരു നേർത്ത പാളി മുഴുവൻ ഉപരിതലത്തിൽ പരത്തുകയും കുറച്ച് മിനിറ്റ് ഉണങ്ങാൻ അനുവദിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിനുശേഷം, പ്ലേറ്റ് അതിന്റെ അരികിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, ശേഷിക്കുന്ന ലായനി ഊറ്റി, ഒടുവിൽ ഒരു ചെരിഞ്ഞ സ്ഥാനത്ത് കുറച്ച് മിനിറ്റ് കൂടി ഉണക്കുക.

3. ലൈക്കോപോഡിയം കോട്ടിംഗ്

വൃത്തിയുള്ള പ്ലേറ്റിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു തുള്ളി യന്ത്രം അല്ലെങ്കിൽ സസ്യ എണ്ണ പുരട്ടുക (നിങ്ങൾക്ക് കൊഴുപ്പ്, അധികമൂല്യ, വെണ്ണഅല്ലെങ്കിൽ വാസ്ലിൻ) ഒരു നേർത്ത പാളി വിരിച്ച് വൃത്തിയുള്ള തുണി ഉപയോഗിച്ച് ലൂബ്രിക്കേറ്റഡ് ഉപരിതലം പതുക്കെ തുടയ്ക്കുക.

അതിൽ അവശേഷിക്കുന്ന കൊഴുപ്പിന്റെ നേർത്ത പാളി ഒരു പശ അടിത്തറയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ഈ പ്രതലത്തിൽ ഒരു ചെറിയ അളവിൽ (പിഞ്ച്) ലൈക്കോപോഡിയം ഒഴിച്ചു, പ്ലേറ്റ് 30 ഡിഗ്രി ചരിഞ്ഞ്, വിരൽ കൊണ്ട് അരികിൽ ടാപ്പുചെയ്ത്, പൊടി അതിന്റെ അടിയിലേക്ക് ഒഴിക്കുക. ചൊരിയുന്ന സ്ഥലത്ത്, ലൈക്കോപോഡിയത്തിന്റെ തികച്ചും ഏകീകൃത പാളിയുടെ രൂപത്തിൽ വിശാലമായ ഒരു അടയാളം അവശേഷിക്കുന്നു.

പ്ലേറ്റിന്റെ ചെരിവ് മാറ്റുക, പ്ലേറ്റിന്റെ മുഴുവൻ ഉപരിതലവും സമാനമായ പാളി കൊണ്ട് മൂടുന്നത് വരെ ഈ നടപടിക്രമം നിരവധി തവണ ആവർത്തിക്കുക. ഇതിനുശേഷം, പ്ലേറ്റ് ലംബമായി സ്ഥാപിച്ച് അതിന്റെ അറ്റത്ത് ഒരു മേശയിലോ മറ്റ് കഠിനമായ വസ്തുവിലോ അടിച്ചുകൊണ്ട് അധിക പൊടി ഒഴിക്കുന്നു.

ലൈക്കോപോഡിയത്തിന്റെ (മോസ് മോസ് ബീജങ്ങൾ) ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കണങ്ങൾക്ക് സ്ഥിരമായ വ്യാസമുണ്ട്. സുതാര്യമായ അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ക്രമരഹിതമായി വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഒരേ വ്യാസമുള്ള ഡി വ്യാസമുള്ള ധാരാളം അതാര്യമായ പന്തുകൾ അടങ്ങുന്ന അത്തരമൊരു കോട്ടിംഗ്, ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ദ്വാരത്തിൽ നിന്നുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണിലെ തീവ്രത വിതരണത്തിന് സമാനമാണ്.

ഉപസംഹാരം:

പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു:

1) വയർ ഫ്രെയിമിലോ സാധാരണ സോപ്പ് കുമിളകളിലോ സോപ്പ് ഫിലിമുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു;

2) ഒരു പ്രത്യേക ഉപകരണം "ന്യൂട്ടന്റെ മോതിരം".

പ്രകാശ വ്യതിചലനത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം:

I. പാൽ കണികകളും ലൈക്കോപോഡിയം ബീജങ്ങളും പ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തോട് അടുത്തിരിക്കുന്നതിനാൽ, പാൽ കോട്ടിംഗും ലൈക്കോപോഡിയവും ഒരു സ്വാഭാവിക ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. തെളിച്ചമുള്ള പ്രകാശ സ്രോതസ്സിൽ നിങ്ങൾ ഈ തയ്യാറെടുപ്പുകളിലൂടെ നോക്കുകയാണെങ്കിൽ ചിത്രം വളരെ തെളിച്ചമുള്ളതും വ്യക്തവുമാണ്.

II. വെള്ളയിലും മോണോലൈറ്റിലും പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം നിരീക്ഷിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്ന 1/200 റെസല്യൂഷനുള്ള ഒരു ലബോറട്ടറി ഉപകരണമാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്.

III. നിങ്ങളുടെ സ്വന്തം കണ്പീലികളിലൂടെ ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സിലേക്ക് നോക്കുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷിക്കാനും കഴിയും.

IV. പക്ഷി തൂവലുകൾ (ഏറ്റവും കനം കുറഞ്ഞ നാരുകൾ) ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗായി ഉപയോഗിക്കാം, കാരണം നാരുകളും അവയുടെ വലിപ്പവും തമ്മിലുള്ള ദൂരം പ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് ആനുപാതികമാണ്.

വി. ലേസർ ഡിസ്ക് ഒരു പ്രതിഫലന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ആണ്, അവ പ്രകാശ തരംഗത്തെ മറികടക്കാൻ കഴിയുന്ന തടസ്സത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന തരത്തിൽ വളരെ അടുത്തായി സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഗ്രോവുകൾ.

VI. ഈ ലബോറട്ടറി ജോലികൾക്കായി ഞങ്ങൾ പ്രത്യേകം നിർമ്മിച്ച നൈലോൺ ഗ്രേറ്റിംഗ്, തുണിയുടെ കനം കുറഞ്ഞതും നാരുകളുടെ സാമീപ്യവും കാരണം, ഒരു നല്ല ദ്വിമാന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ആണ്.

പാഠത്തിന്റെ ഉദ്ദേശ്യം:

• "പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലും വ്യതിചലനവും" എന്ന വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് സംഗ്രഹിക്കുക;
• വിദ്യാർത്ഥികളുടെ പരീക്ഷണാത്മക കഴിവുകളുടെ രൂപീകരണം തുടരുക;
• സ്വാഭാവിക പ്രതിഭാസങ്ങളെ വിശദീകരിക്കാൻ സൈദ്ധാന്തിക അറിവ് പ്രയോഗിക്കുക;
• ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലും പ്രക്രിയയിലും താൽപ്പര്യം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുക ശാസ്ത്രീയ അറിവ്;
• വിദ്യാർത്ഥികളുടെ ചക്രവാളങ്ങൾ വിശാലമാക്കുന്നതിന് സംഭാവന ചെയ്യുക, ഒരു പരീക്ഷണത്തിന്റെ ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരാനുള്ള കഴിവ് വികസിപ്പിക്കുക.

ഉപകരണം:

• നേരായ ഫിലമെന്റ് ലാമ്പ് (ക്ലാസിന് ഒന്ന്);
• ഹാൻഡിൽ ഉള്ള വയർ റിംഗ് (പ്രവർത്തനങ്ങൾ നമ്പർ 1, 2);
• സോപ്പ് ലായനി ഉപയോഗിച്ച് ഗ്ലാസ് (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 മിമി, ഭവനങ്ങളിൽ നിർമ്മിച്ച ഉപകരണങ്ങൾ, വർക്ക് നമ്പർ 5);
• ഗ്രാമഫോൺ റെക്കോർഡുകൾ (1 മില്ലിമീറ്ററിന് 4, 8 സ്ട്രോക്കുകൾ, വർക്ക് നമ്പർ 6);
• സിഡികൾ (വർക്ക് നമ്പർ 6);
• പ്രാണികളുടെയും പക്ഷികളുടെയും ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ (വർക്ക് നമ്പർ 7).

പാഠത്തിന്റെ പുരോഗതി

I. "പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ" (പഠിച്ച മെറ്റീരിയലിന്റെ ആവർത്തനം) എന്ന വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യുന്നു.

അധ്യാപകൻ: പരീക്ഷണാത്മക ജോലികൾ പൂർത്തിയാക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, പ്രധാന മെറ്റീരിയൽ അവലോകനം ചെയ്യാം.

ഏത് പ്രതിഭാസത്തെയാണ് ഇടപെടൽ പ്രതിഭാസം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്?

ഇടപെടൽ എന്ന പ്രതിഭാസം ഏത് തരംഗങ്ങളാണ്?

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. "വേവ് ഇടപെടൽ എന്നത് ബഹിരാകാശത്ത് രണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി) തരംഗങ്ങളുടെ കൂട്ടിച്ചേർക്കലാണ്, അതിൽ വിവിധ ഘട്ടങ്ങളിൽ തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തെ ശക്തിപ്പെടുത്തുകയോ ദുർബലപ്പെടുത്തുകയോ ചെയ്യുന്നു."

- ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന്, യോജിച്ച (പൊരുത്തമുള്ള) തരംഗ സ്രോതസ്സുകൾ ആവശ്യമാണ്.

- ഒരേ ആവൃത്തിയും സ്ഥിരമായ ഘട്ട വ്യത്യാസവുമുള്ള തരംഗങ്ങളെ കോഹറന്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

- ബോർഡിൽ, വിദ്യാർത്ഥികൾ പരമാവധി, മിനിമം വ്യവസ്ഥകൾ എഴുതുന്നു.

പോയിന്റ് C യിൽ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സ്ഥാനചലനത്തിന്റെ വ്യാപ്തി അകലത്തിലുള്ള തരംഗ പാതകളിലെ വ്യത്യാസത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു ഡി 2 – ഡി 1 .

ചിത്രം 1 - പരമാവധി വ്യവസ്ഥകൾ	ചിത്രം 2 - ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വ്യവസ്ഥകൾ
, () എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3;... (വേവ് പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്) S 1, S 2 സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ഒരേ ഘട്ടങ്ങളിൽ പോയിന്റ് C യിൽ എത്തുകയും "പരസ്പരം ശക്തിപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും." ആന്ദോളന ഘട്ടങ്ങൾ ഘട്ട വ്യത്യാസം А=2Х പരമാവധി - തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തി.	, () എവിടെ k=0; ± 1; ± 2; ± 3;... (വേവ് പാതയിലെ വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഒറ്റ സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്) S 1, S 2 സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള തരംഗങ്ങൾ ആന്റിഫേസിൽ പോയിന്റ് C ലേക്ക് എത്തുകയും "പരസ്പരം റദ്ദാക്കുകയും ചെയ്യും." ആന്ദോളന ഘട്ടങ്ങൾ ഘട്ട വ്യത്യാസം A=0 - തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തി.

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

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

തൽഫലമായി, പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസങ്ങളിൽ, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഇടപെടൽ മേഖലയിൽ, പ്രകാശ ഊർജ്ജം മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടാതെ പുനർവിതരണം ചെയ്യുക മാത്രമാണ് ചെയ്യുന്നത്. 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

"സോപ്പ് ഫിലിമിലെ പ്രകാശ ഇടപെടലിന്റെ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം."

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

മോണോക്രോമാറ്റിക് ലൈറ്റിംഗിൽ 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. ഫിലിമിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശ തരംഗങ്ങളുടെ ഇടപെടലാണ് പ്രകാശത്തിന്റെയും ഇരുണ്ട വരകളുടെയും 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 താഴത്തെ ഭാഗത്തെക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. പാത വ്യത്യാസം പകുതി തരംഗങ്ങളുടെ ഇരട്ട സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമായ ചിത്രത്തിന്റെ സ്ഥലങ്ങളിൽ, ലൈറ്റ് സ്ട്രൈപ്പുകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. അർദ്ധ തരംഗങ്ങളുടെ ഒറ്റ സംഖ്യയോടെ - നേരിയ വരകൾ. സ്ട്രൈപ്പുകളുടെ തിരശ്ചീന ക്രമീകരണം തുല്യ ഫിലിം കനമുള്ള വരികളുടെ തിരശ്ചീന ക്രമീകരണം വഴി വിശദീകരിക്കുന്നു.

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

5. സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ ലൈറ്റ് സ്ട്രൈപ്പുകളുടെ കളറിംഗ് നിരീക്ഷിക്കുക: മുകളിൽ നീല, താഴെ ചുവപ്പ്.

വിശദീകരണം. സംഭവ വർണ്ണത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ ലൈറ്റ് സ്ട്രൈപ്പുകളുടെ സ്ഥാനത്തെ ആശ്രയിച്ചാണ് ഈ കളറിംഗ് വിശദീകരിക്കുന്നത്.

6. വരകൾ വികസിക്കുകയും അവയുടെ ആകൃതി നിലനിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്നും ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

വിശദീകരണം. സോപ്പ് ലായനി ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ താഴേക്ക് ഒഴുകുന്നതിനാൽ ഫിലിം കനം കുറയുന്നത് ഇത് വിശദീകരിക്കുന്നു.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 2

"ഒരു സോപ്പ് കുമിളയിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെ നിരീക്ഷണം."

1. സോപ്പ് കുമിളകൾ ഊതുന്ന വിദ്യാർത്ഥികൾ (ചിത്രം 5 കാണുക).

2. അതിന്റെ മുകളിലും താഴെയുമുള്ള ഭാഗങ്ങളിൽ സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളിൽ നിറമുള്ള ഇടപെടൽ വളയങ്ങളുടെ രൂപീകരണം ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. ഓരോ ലൈറ്റ് റിംഗിന്റെയും മുകളിലെ അറ്റം ഉണ്ട് നീല നിറം, താഴെയുള്ളത് ചുവപ്പാണ്. ഫിലിം കനം കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് വളയങ്ങൾ വികസിക്കുകയും പതുക്കെ താഴേക്ക് നീങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. അവയുടെ മോതിരം ആകൃതിയിലുള്ള രൂപം തുല്യ കട്ടിയുള്ള റിംഗ് ആകൃതിയിലുള്ള വരകളാൽ വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നു.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 3.

"ഒരു എയർ ഫിലിമിലെ പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെ നിരീക്ഷണം"

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

ഇരുണ്ട പശ്ചാത്തലത്തിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന വെളിച്ചത്തിലാണ് പ്ലേറ്റുകൾ കാണുന്നത്.

ചില സ്ഥലങ്ങളിൽ ഞങ്ങൾ തിളങ്ങുന്ന മഴവില്ല് വളയത്തിന്റെ ആകൃതിയിലോ അടഞ്ഞ ക്രമരഹിതമായ വരകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

സമ്മർദ്ദം മാറ്റുക, വരകളുടെ സ്ഥാനത്തിലും രൂപത്തിലും മാറ്റം നിരീക്ഷിക്കുക.

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

വിശദീകരണം: പ്ലേറ്റുകളുടെ ഉപരിതലം പൂർണ്ണമായും പരന്നതായിരിക്കാൻ കഴിയില്ല, അതിനാൽ അവ കുറച്ച് സ്ഥലങ്ങളിൽ മാത്രം സ്പർശിക്കുന്നു. ഈ സ്ഥലങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും, വിവിധ ആകൃതിയിലുള്ള നേർത്ത വായു വെഡ്ജുകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് ഇടപെടലിന്റെ ചിത്രം നൽകുന്നു. (ചിത്രം നമ്പർ 7).

പ്രക്ഷേപണം ചെയ്ത പ്രകാശത്തിൽ പരമാവധി അവസ്ഥ 2h=kl ആണ്

അധ്യാപകൻ: നിർമ്മാണത്തിലും മെക്കാനിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിലുമുള്ള ഇടപെടലിന്റെയും ധ്രുവീകരണത്തിന്റെയും പ്രതിഭാസം ഘടനകളുടെയും യന്ത്രങ്ങളുടെയും വ്യക്തിഗത യൂണിറ്റുകളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന സമ്മർദ്ദങ്ങളെ പഠിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗവേഷണ രീതിയെ ഫോട്ടോലാസ്റ്റിക് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഭാഗത്തിന്റെ ഒരു മാതൃക രൂപഭേദം വരുത്തുമ്പോൾ, ഓർഗാനിക് ഗ്ലാസിന്റെ ഏകത തകരാറിലാകുന്നു, ഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ സ്വഭാവം ഭാഗത്തെ ആന്തരിക സമ്മർദ്ദങ്ങളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.(ചിത്രം നമ്പർ 8) .

II. "പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം" (പഠിച്ച മെറ്റീരിയലിന്റെ ആവർത്തനം) എന്ന വിഷയത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യുന്നു.

അധ്യാപകൻ: ജോലിയുടെ രണ്ടാം ഭാഗം പൂർത്തിയാക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, പ്രധാന മെറ്റീരിയൽ അവലോകനം ചെയ്യാം.

ഏത് പ്രതിഭാസത്തെയാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ പ്രതിഭാസം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്?

ഡിഫ്രാക്ഷന്റെ പ്രകടനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥ.

ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്, അതിന്റെ തരങ്ങളും അടിസ്ഥാന ഗുണങ്ങളും.

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥ.

എന്തിന് ധൂമ്രനൂൽഇടപെടൽ പാറ്റേണിന്റെ കേന്ദ്രത്തോട് അടുത്താണോ?

വിദ്യാർത്ഥികൾ (നിർദ്ദേശിച്ച ഉത്തരങ്ങൾ):

ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോഴും ചെറിയ തടസ്സങ്ങൾക്ക് ചുറ്റും വളയുമ്പോഴും റെക്റ്റിലീനിയർ പ്രചരണത്തിൽ നിന്നുള്ള തരംഗ വ്യതിയാനത്തിന്റെ പ്രതിഭാസമാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ.

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പ്രകടനത്തിനുള്ള വ്യവസ്ഥ: ഡി < , എവിടെ ഡി- തടസ്സത്തിന്റെ വലിപ്പം, - തരംഗദൈർഘ്യം. തടസ്സങ്ങളുടെ (ദ്വാരങ്ങൾ) അളവുകൾ ചെറുതോ തരംഗദൈർഘ്യവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതോ ആയിരിക്കണം. ഈ പ്രതിഭാസത്തിന്റെ (ഡിഫ്രാക്ഷൻ) നിലനിൽപ്പ് ജ്യാമിതീയ ഒപ്റ്റിക്സ് നിയമങ്ങളുടെ പ്രയോഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു, കൂടാതെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെ റെസല്യൂഷന്റെ പരിധിക്ക് കാരണവുമാണ്.

ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് എന്നത് ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണമാണ്, ഇത് ലൈറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ സംഭവിക്കുന്ന ധാരാളം പതിവായി ക്രമീകരിച്ച മൂലകങ്ങളുടെ ആനുകാലിക ഘടനയാണ്. തന്നിരിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിനായി നിർദ്ദിഷ്ടവും സ്ഥിരവുമായ പ്രൊഫൈൽ ഉള്ള സ്ട്രോക്കുകൾ ഒരേ ഇടവേളയിൽ ആവർത്തിക്കുന്നു ഡി(ലാറ്റിസ് കാലയളവ്). തരംഗദൈർഘ്യമനുസരിച്ച് ഒരു പ്രകാശകിരണത്തെ വേർതിരിക്കാനുള്ള ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗിന്റെ കഴിവാണ് അതിന്റെ പ്രധാന സ്വത്ത്. പ്രതിഫലിക്കുന്നതും സുതാര്യവുമായ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകളുണ്ട്. ആധുനിക ഉപകരണങ്ങൾ പ്രധാനമായും പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു..

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള വ്യവസ്ഥ:

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 4.

"ഒരു ഇടുങ്ങിയ വിള്ളലിലൂടെ പ്രകാശ വ്യതിചലനത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം"

ഉപകരണം: (സെ.മീ ഡ്രോയിംഗ് നമ്പർ 9)

1. താടിയെല്ലുകൾക്കിടയിൽ 0.5 മില്ലീമീറ്റർ വീതിയുള്ള വിടവ് ഉണ്ടാകുന്നതുവരെ ഞങ്ങൾ കാലിപ്പറിന്റെ സ്ലൈഡർ നീക്കുന്നു.
2. ഞങ്ങൾ സ്പോഞ്ചുകളുടെ ബെവെൽഡ് ഭാഗം കണ്ണിന് സമീപം സ്ഥാപിക്കുന്നു (കഴുത്ത് ലംബമായി സ്ഥാപിക്കുന്നു).
3. ഈ വിടവിലൂടെ നമ്മൾ കത്തുന്ന വിളക്കിന്റെ ലംബമായ ഫിലമെന്റിലേക്ക് നോക്കുന്നു.
4. ത്രെഡിന്റെ ഇരുവശത്തും അതിന് സമാന്തരമായി ഞങ്ങൾ മഴവില്ല് വരകൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.
5. 0.05 - 0.8 മില്ലീമീറ്ററിനുള്ളിൽ ഞങ്ങൾ സ്ലോട്ട് വീതി മാറ്റുന്നു. ഇടുങ്ങിയ സ്ലിറ്റുകളിലേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ, ബാൻഡുകൾ വേറിട്ട് നീങ്ങുകയും വിശാലമാവുകയും വേർതിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന സ്പെക്ട്ര രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. വീതിയേറിയ സ്ലിറ്റിലൂടെ നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ, വരകൾ വളരെ ഇടുങ്ങിയതും പരസ്പരം അടുത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നതുമാണ്.
6. വിദ്യാർത്ഥികൾ അവരുടെ നോട്ട്ബുക്കുകളിൽ കണ്ട ചിത്രം വരയ്ക്കുന്നു.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 5.

"നൈലോൺ ഫാബ്രിക്കിലെ ലൈറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷണം."

ഉപകരണം: നേരായ ഫിലമെന്റുള്ള വിളക്ക്, നൈലോൺ ഫാബ്രിക് വലുപ്പം 100x100mm (ചിത്രം 10)

1. കത്തുന്ന വിളക്കിന്റെ ഫിലമെന്റിലേക്ക് ഞങ്ങൾ നൈലോൺ തുണികൊണ്ട് നോക്കുന്നു.
2. ഞങ്ങൾ ഒരു "ഡിഫ്രാക്ഷൻ ക്രോസ്" നിരീക്ഷിക്കുന്നു (വലത് കോണുകളിൽ ക്രോസ് ചെയ്ത രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്ട്രൈപ്പുകളുടെ രൂപത്തിൽ ഒരു ചിത്രം).
3. വിദ്യാർത്ഥികൾ അവർ കണ്ട ചിത്രം (ഡിഫ്രാക്ഷൻ ക്രോസ്) ഒരു നോട്ട്ബുക്കിൽ വരയ്ക്കുന്നു.

വിശദീകരണം: പുറംതോടിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു വെളുത്ത ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി ദൃശ്യമാണ്. k=0-ൽ, തരംഗ പാതകളിലെ വ്യത്യാസം പൂജ്യമാണ്, അതിനാൽ കേന്ദ്ര പരമാവധി വെളുത്തതാണ്.

തുണിയുടെ ത്രെഡുകൾ പരസ്പരം ലംബമായ സ്ലിറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മടക്കിവെച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗുകളാണ് ക്രോസ് രൂപപ്പെടുന്നത്. സ്പെക്ട്രൽ നിറങ്ങളുടെ രൂപം വിശദീകരിക്കുന്നത് വെളുത്ത വെളിച്ചത്തിൽ വ്യത്യസ്ത നീളമുള്ള തരംഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു എന്നതാണ്. വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾക്കുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരമാവധി വ്യത്യസ്ത സ്ഥലങ്ങളിൽ ലഭിക്കും.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 6.

"ഒരു ഗ്രാമഫോൺ റെക്കോർഡിലെയും ലേസർ ഡിസ്കിലെയും പ്രകാശ വ്യതിയാനത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം."

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

ഒരു ഗ്രാമഫോൺ റെക്കോർഡ് ഒരു നല്ല ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ആണ്.

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

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

ലാമ്പ് ഫിലമെന്റിൽ നിന്നുള്ള ഏതാണ്ട് സമാന്തര രശ്മികൾ A, B എന്നീ പോയിന്റുകളിലെ തോപ്പുകൾക്കിടയിലുള്ള തൊട്ടടുത്ത കോൺവെക്‌സിറ്റികളിൽ 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 തരംഗ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ സംഭവിക്കുന്നു.

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

ഒരു കോംപാക്റ്റ് ഡിസ്കിന്റെ ഉപരിതലം ദൃശ്യപ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിന് ആനുപാതികമായ ഒരു പിച്ച് ഉള്ള ഒരു സർപ്പിള ട്രാക്കാണ്, സൂക്ഷ്മ ഘടനയുള്ള പ്രതലത്തിൽ വ്യതിചലനവും ഇടപെടൽ പ്രതിഭാസങ്ങളും ദൃശ്യമാകുന്നു. സിഡികളുടെ തിളക്കത്തിന് മഴവില്ലിന്റെ നിറമുണ്ട്.

പരീക്ഷണാത്മക ജോലി നമ്പർ 7.

"ഫോട്ടോഗ്രാഫുകളിൽ നിന്നുള്ള പ്രാണികളുടെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ വർണ്ണത്തിന്റെ നിരീക്ഷണം."

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

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

വിദ്യാർത്ഥികൾ ഫോട്ടോകൾ നോക്കുന്നു.

വിശദീകരണം: പല പക്ഷികളുടെയും തൂവലുകളുടെ പുറംഭാഗവും ചിത്രശലഭങ്ങളുടെയും വണ്ടുകളുടെയും ശരീരത്തിന്റെ മുകൾഭാഗവും ഒന്നോ അതിലധികമോ മൈക്രോൺ ശ്രേണികളുള്ള ഘടനാപരമായ മൂലകങ്ങളുടെ പതിവ് ആവർത്തനമാണ്, ഇത് ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, മയിലിന്റെ വാലിന്റെ കേന്ദ്ര കണ്ണുകളുടെ ഘടന ചിത്രം 14-ൽ കാണാൻ കഴിയും. വെളിച്ചം എങ്ങനെ വീഴുന്നു, ഏത് കോണിൽ നാം അവയെ നോക്കുന്നു എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച് കണ്ണുകളുടെ നിറം മാറുന്നു.

ടെസ്റ്റ് ചോദ്യങ്ങൾ (ഓരോ വിദ്യാർത്ഥിക്കും ഒരു ടാസ്ക് ഉള്ള ഒരു കാർഡ് ലഭിക്കുന്നു - ചോദ്യങ്ങൾക്ക് രേഖാമൂലം ഉത്തരം നൽകുക ):

1. എന്താണ് പ്രകാശം?
2. പ്രകാശം ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗമാണെന്ന് ആരാണ് തെളിയിച്ചത്?
3. ഒരു ശൂന്യതയിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത എത്രയാണ്?
4. പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ കണ്ടെത്തിയത് ആരാണ്?
5. നേർത്ത ഇടപെടൽ ഫിലിമുകളുടെ മഴവില്ലിന്റെ നിറം എന്താണ് വിശദീകരിക്കുന്നത്?
6. രണ്ട് ജ്വലിക്കുന്ന വൈദ്യുത വിളക്കുകളിൽ നിന്ന് വരുന്ന പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾക്ക് ഇടപെടാൻ കഴിയുമോ? എന്തുകൊണ്ട്?
7. എന്തുകൊണ്ടാണ് എണ്ണയുടെ കട്ടിയുള്ള പാളിക്ക് മഴവില്ലിന് നിറം നൽകാത്തത്?
8. പ്രധാന ഡിഫ്രാക്ഷൻ മാക്സിമയുടെ സ്ഥാനം ഗ്രേറ്റിംഗ് സ്ലിറ്റുകളുടെ എണ്ണത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നുണ്ടോ?
9. എന്തുകൊണ്ടാണ് സോപ്പ് ഫിലിമിന്റെ ദൃശ്യമായ മഴവില്ലിന്റെ നിറം എപ്പോഴും മാറുന്നത്?

ഹോം വർക്ക് (ഗ്രൂപ്പുകളിൽ, വിദ്യാർത്ഥികളുടെ വ്യക്തിഗത സവിശേഷതകൾ കണക്കിലെടുത്ത്).

- "വാവിലോവ് വിരോധാഭാസം" എന്ന വിഷയത്തിൽ ഒരു റിപ്പോർട്ട് തയ്യാറാക്കുക.

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

സാഹിത്യം:

1. അറബദ്ഴി വി.ഐ. പ്രാണികളുടെ ഡിഫ്രാക്ഷൻ കളറിംഗ് / "ക്വാണ്ടം" നമ്പർ 2 1975.
2. വോൾക്കോവ് വി.എ. ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ സാർവത്രിക പാഠ വികാസങ്ങൾ. ഗ്രേഡ് 11. - എം.: VAKO, 2006.
3. കോസ്ലോവ് എസ്.എ. കോംപാക്റ്റ് ഡിസ്കുകളുടെ ചില ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച്. / "സ്കൂളിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രം" നമ്പർ 1 2006
4. സിഡികൾ / "സ്കൂളിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രം" നമ്പർ 1 2006
5. മൈകിഷെവ് ജി.യാ., ബുഖോവ്ത്സെവ് ബി.ബി. ഭൗതികശാസ്ത്രം: പാഠപുസ്തകം. 11-ാം ക്ലാസിന് ശരാശരി സ്കൂൾ – എം.: വിദ്യാഭ്യാസം, 2000.
6. ഫാബ്രിക്കന്റ് വി.എ. വാവിലോവിന്റെ വിരോധാഭാസം / "ക്വാണ്ടം" നമ്പർ 2 1971
7. ഭൗതികശാസ്ത്രം: പാഠപുസ്തകം. 11-ാം ക്ലാസിന് ശരാശരി സ്കൂൾ / N.M.Shakhmaev, S.N.Shakhmaev, D.Sh.Shodiev. – എം.: വിദ്യാഭ്യാസം, 1991.
8. ശാരീരികം എൻസൈക്ലോപീഡിക് നിഘണ്ടു / “സോവിയറ്റ് എൻസൈക്ലോപീഡിയ”, 1983
9. പൊതുവിദ്യാഭ്യാസ സ്ഥാപനങ്ങളുടെ 7 - 11 ഗ്രേഡുകളിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഫ്രണ്ടൽ ലബോറട്ടറി ക്ലാസുകൾ: പുസ്തകം. അധ്യാപകൻ/വി.എ.ബുറോവ്, യു.ഐ.ഡിക്ക്, ബി.എസ്.സ്വോറികിൻ എന്നിവരും മറ്റുള്ളവരും; എഡ്. വി.എ.ബുറോവ, ജി.ജി.നിക്കിഫോറോവ. – എം.: വിദ്യാഭ്യാസം: പാഠപുസ്തകം. ലിറ്റ്., 1996

വിഷയം: ഒപ്റ്റിക്സ്

പാഠം: പ്രായോഗിക ജോലി"പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും നിരീക്ഷണം" എന്ന വിഷയത്തിൽ

പേര്:"പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലിന്റെയും വ്യതിചലനത്തിന്റെയും നിരീക്ഷണം".

ലക്ഷ്യം:പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലും വ്യതിചലനവും പരീക്ഷണാത്മകമായി പഠിക്കുക.

ഉപകരണം:നേരായ ഫിലമെന്റ് ലാമ്പ്, 2 ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ, വയർ ഫ്രെയിം, സോപ്പ് ലായനി, കാലിപ്പർ, കട്ടിയുള്ള പേപ്പർ, കേംബ്രിക്ക് കഷണം, നൈലോൺ ത്രെഡ്, ക്ലാമ്പ്.

അനുഭവം 1

ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ നിരീക്ഷിക്കുന്നു.

ഞങ്ങൾ രണ്ട് ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റുകൾ എടുക്കുന്നു, ഇത് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് അവ നന്നായി തുടയ്ക്കുക, എന്നിട്ട് അവയെ ദൃഡമായി മടക്കിക്കളയുക, കംപ്രസ് ചെയ്യുക. പ്ലേറ്റുകളിൽ നമ്മൾ കാണുന്ന ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ വരയ്ക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഗ്ലാസിന്റെ കംപ്രഷന്റെ അളവ് അനുസരിച്ച് ചിത്രത്തിൽ മാറ്റം കാണുന്നതിന്, നിങ്ങൾ ക്ലാമ്പിംഗ് ഉപകരണം എടുത്ത് പ്ലേറ്റുകൾ കംപ്രസ്സുചെയ്യാൻ സ്ക്രൂകൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്. തൽഫലമായി, ഇടപെടൽ രീതി മാറുന്നു.

അനുഭവം 2

നേർത്ത ഫിലിമുകളിൽ ഇടപെടൽ.

ഈ പരീക്ഷണം നിരീക്ഷിക്കാൻ, സോപ്പ് വെള്ളവും ഒരു വയർ ഫ്രെയിമും എടുക്കുക, തുടർന്ന് ഒരു നേർത്ത ഫിലിം എങ്ങനെ രൂപപ്പെടുന്നുവെന്ന് കാണുക. ഫ്രെയിം സോപ്പ് വെള്ളത്തിലേക്ക് താഴ്ത്തിയാൽ, അത് ഉയർത്തിയ ശേഷം ഒരു സോപ്പ് ഫിലിം ദൃശ്യമാകും. പ്രതിഫലിക്കുന്ന വെളിച്ചത്തിൽ ഈ ഫിലിം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിലൂടെ, ഇടപെടൽ അരികുകൾ കാണാൻ കഴിയും.

അനുഭവം 3

സോപ്പ് കുമിളകളിൽ ഇടപെടൽ.

നിരീക്ഷിക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ഒരു സോപ്പ് ലായനി ഉപയോഗിക്കും. വീശുന്ന സോപ്പ് കുമിളകൾ. കുമിളകൾ തിളങ്ങുന്ന രീതി പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലാണ് (ചിത്രം 1 കാണുക).

അരി. 1. കുമിളകളിൽ പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ

നമ്മൾ കാണുന്ന ചിത്രം ഇതുപോലെയായിരിക്കാം (ചിത്രം 2 കാണുക).

അരി. 2. ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ

നമ്മൾ ഗ്ലാസിൽ ഒരു ലെൻസ് ഇടുകയും പ്ലെയിൻ വൈറ്റ് ലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ ഇത് വൈറ്റ് ലൈറ്റ് ഇടപെടൽ ആണ്.

നിങ്ങൾ ലൈറ്റ് ഫിൽട്ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയും മോണോക്രോമാറ്റിക് ലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പ്രകാശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, ഇടപെടൽ പാറ്റേൺ മാറുന്നു (ഇരുണ്ടതും ഇളം വരകളും ഒന്നിടവിട്ട് മാറുന്നു) (ചിത്രം 3 കാണുക).

അരി. 3. ഫിൽട്ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്

ഇനി നമുക്ക് ഡിഫ്രാക്ഷൻ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിലേക്ക് പോകാം.

എല്ലാ തരംഗങ്ങളിലും അന്തർലീനമായ ഒരു തരംഗ പ്രതിഭാസമാണ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ, ഏത് വസ്തുക്കളുടെയും അരികുകളിൽ ഇത് നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.

അനുഭവം 4

ഒരു ചെറിയ ഇടുങ്ങിയ സ്ലിറ്റ് വഴി പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം.

സ്ക്രൂകൾ ഉപയോഗിച്ച് അതിന്റെ ഭാഗങ്ങൾ ചലിപ്പിച്ച് കാലിപ്പറിന്റെ താടിയെല്ലുകൾക്കിടയിൽ ഒരു വിടവ് ഉണ്ടാക്കാം. പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന്, കാലിപ്പറിന്റെ താടിയെല്ലുകൾക്കിടയിൽ ഞങ്ങൾ ഒരു ഷീറ്റ് പേപ്പർ മുറുകെ പിടിക്കുന്നു, അങ്ങനെ ഈ കടലാസ് ഷീറ്റ് പുറത്തെടുക്കാൻ കഴിയും. ഇതിനുശേഷം, ഞങ്ങൾ ഇത് ലംബമായി കൊണ്ടുവരുന്നു ഇടുങ്ങിയ വിടവ്കണ്ണിന് അടുത്ത്. ഒരു സ്ലിറ്റിലൂടെ ശോഭയുള്ള പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് (ഇൻകാൻഡസെന്റ് ലാമ്പ്) നിരീക്ഷിക്കുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം കാണാൻ കഴിയും (ചിത്രം 4 കാണുക).

അരി. 4. ഒരു നേർത്ത സ്ലിറ്റ് വഴി പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം

അനുഭവം 5

കട്ടിയുള്ള കടലാസിൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ

നിങ്ങൾ ഒരു കട്ടിയുള്ള കടലാസ് എടുത്ത് ഒരു റേസർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു കട്ട് ഉണ്ടാക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഈ കട്ട് പേപ്പർ കണ്ണിനോട് അടുപ്പിച്ച് അടുത്തുള്ള രണ്ട് ഷീറ്റുകളുടെ സ്ഥാനം മാറ്റുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും.

അനുഭവം 6

ചെറിയ അപ്പർച്ചർ 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, ലൈറ്റ് ഡിഫ്രാക്ഷൻ ദൃശ്യമാണ് (ചിത്രം 5 കാണുക).

ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണിലെ മാറ്റം ദ്വാരത്തിന്റെ വലുപ്പത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

അരി. 5. ഒരു ചെറിയ അപ്പർച്ചർ വഴി പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം

അനുഭവം 7

ഇടതൂർന്ന സുതാര്യമായ തുണികൊണ്ടുള്ള (നൈലോൺ, കാംബ്രിക്) പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം.

നമുക്ക് ഒരു കേംബ്രിക്ക് ടേപ്പ് എടുക്കാം, അത് കണ്ണുകളിൽ നിന്ന് കുറച്ച് അകലെ വയ്ക്കുക, ടേപ്പിലൂടെ ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സിലേക്ക് നോക്കുക. നമ്മൾ ഡിഫ്രാക്ഷൻ കാണും, അതായത്. മൾട്ടി-കളർ സ്ട്രൈപ്പുകളും ഒരു തിളക്കമുള്ള കുരിശും, അതിൽ ഡിഫ്രാക്ഷൻ സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ വരികൾ അടങ്ങിയിരിക്കും.

നമ്മൾ നിരീക്ഷിക്കുന്ന ഡിഫ്രാക്ഷന്റെ ഫോട്ടോഗ്രാഫുകൾ ചിത്രം കാണിക്കുന്നു (ചിത്രം 6 കാണുക).

അരി. 6. പ്രകാശത്തിന്റെ വ്യതിചലനം

റിപ്പോർട്ട്:ജോലി സമയത്ത് നിരീക്ഷിച്ച ഇടപെടലുകളും ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണുകളും ഇത് അവതരിപ്പിക്കണം.

തരംഗങ്ങളുടെ അപവർത്തനത്തിന്റെയും സങ്കലനത്തിന്റെയും (കുറക്കലിന്റെ) ഒരു പ്രത്യേക നടപടിക്രമം എങ്ങനെ സംഭവിക്കുന്നുവെന്ന് ലൈനുകളിലെ മാറ്റം ചിത്രീകരിക്കുന്നു.

സ്ലിറ്റിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച ഡിഫ്രാക്ഷൻ പാറ്റേണിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഒരു പ്രത്യേക ഉപകരണം സൃഷ്ടിച്ചു - ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ്. പ്രകാശം കടന്നുപോകുന്ന സ്ലിറ്റുകളുടെ ഒരു കൂട്ടമാണിത്. പ്രകാശത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിശദമായ പഠനങ്ങൾ നടത്താൻ ഈ ഉപകരണം ആവശ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, പ്രകാശത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം നിർണ്ണയിക്കാൻ ഒരു ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഗ്രേറ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കാം.

1. ഭൗതികശാസ്ത്രം ().
2. സെപ്റ്റംബർ ആദ്യം. വിദ്യാഭ്യാസപരവും രീതിശാസ്ത്രപരവുമായ പത്രം ().