Cuam qauv. Cov ntsiab lus uas lub siab tshaj plaws thiab yam tsawg kawg nkaus

Cuam qauv - nws yog lub teeb los yog tsaus kab txaij uas tshwm sim los ntawm lub sab ntawm uas yog nyob rau hauv theem los yog tawm ntawm theem nrog txhua lwm yam. Lub teeb tsis thiab cov zoo li no ntxiv thaum ua ntawv thov, yog hais tias lawv theem coincide (nyob rau hauv cov kev taw qhia zuj zus los yog zuj zus lawm), los yog lawv rho txhua lwm yam yog hais tias lawv muaj nyob rau hauv antiphase. Cov phenomena yog hu ua constructive thiab puas cuam tshuam, ntsig txog. Yog hais tias monochromatic teeb beam, tag nrho cov tsis uas muaj tib lub ntev, kis tau los ntawm ob nqaim slits (qhov xyaum ua tej twb xub ua nyob rau hauv 1801 los ntawm Thomas Young, English paub txog, leej twg, ua tsaug rau nws tuaj rau lub xaus hais tias nthwv dej ntawm qhov teeb), ob tug ntawm lub resulting beam yuav tsum tau qhia rau ib tug ca screen uas siv cov ob overlapping me ntsis raug tsim cuam fringes - uniformly alternating qauv ntawm lub teeb thiab tsaus chaw. Qhov no tshwm sim yog siv, piv txwv li, nyob rau hauv tag nrho cov kho qhov muag interferometers.

superposition

Lub defining cov yam ntxwv ntawm ib tug superposition tsis uas piav txog tus cwj pwm ntawm superimposed tsis. Nws ntsiab cai cov lus dag nyob rau hauv lub fact tias thaum nyob rau hauv qhov chaw ntawm ib tug superimposed ob vuag, lub resulting ntxaug yog sib npaug zos rau cov algebraic sum ntawm tus neeg ua cuam tshuam. Tej zaum thaum loj perturbations txoj cai no yog ua txhaum. Qhov no yooj yim kev coj cwj pwm ua rau ib tug xov tooj ntawm cov teebmeem uas yog hu ua cuam phenomena.

Cov tshwm sim ntawm cuam yog yus muaj los ntawm ob tug extremes. Lub ob tsis raws kev maxima coincide, thiab lawv muaj nyob rau hauv theem nrog txhua lwm yam. Cov tshwm sim ntawm lub superposition yog lub strengthening ntawm cov ntxaug. Lub amplitude ntawm lub resulting tov yoj yog sib npaug zos rau cov sum ntawm tus neeg amplitudes. Conversely, puas cuam tshuam nyob rau hauv ib tug tshaj plaws ntawm ib tug yoj coincides nrog qhov tsawg kawg nkaus ob - lawv yog cov nyob rau hauv kev tawm tsam. Lub amplitude ntawm lub neej coj yoj yog sib npaug zos rau qhov txawv ntawm qhov amplitudes ntawm nws tivthaiv qhov chaw. Nyob rau hauv lub rooj plaub uas lawv yog muaj sib npaug, nws yog tag nrho puas cuam tshuam, thiab perturbation ntawm tag nrho cov nruab nrab yog pes tsawg.

Young cov lus xyaum ua tej yam

Lub cuam qauv ntawm lub ob qhov chaw kom meej meej qhia cov xub ntiag ntawm lub overlapping tsis. Thomas Hluas tswv yim hais tias lub teeb - ib tug yoj uas ua raws li tus cai hais txog superposition. Nws nto moo kawm tau lub sim ua qauv qhia ntawm lub constructive thiab puas cuam ntawm lub teeb nyob rau hauv 1801 Cov niaj hnub version ntawm Young xyaum ua tej yam nyob rau hauv cov xwm txawv xwb nyob rau hauv hais tias nws siv coherent lub teeb qhov chaw. Laser uniformly illuminates ob thaum uas tig mus slits nyob rau hauv lub opaque nto. Lub teeb dhau los ntawm lawv, muaj ib tug tej thaj chaw deb screen. Thaum lub dav ntawm lub slits yog ho ntau dua qhov wavelength, cov kev cai geometrical optics cai - pom nyob rau qhov kev tshuaj ntsuam ob illuminated cheeb tsam. Txawm li cas los, tus mus kom ze ntawm slits diffracted teeb thiab dej ntawm qhov screen yog superimposed on txhua lwm yam. Diffraction yog nws tus kheej ib tug rau txim ntawm lub yoj xwm ntawm lub teeb, thiab tseem muaj lwm cov piv txwv ntawm no cov nyhuv.

Lub cuam qauv

Lub hauv paus ntsiab lus ntawm superposition txiav txim lub resulting siv tis rau cov illuminated screen. Lub cuam qauv tshwm sim thaum lub txoj kev sib txawv los ntawm lub txoj kab txiav rau qhov kev tshuaj ntsuam no sib npaug zos rau tag nrho cov xov tooj ntawm wavelengths (0, λ, 2λ, ...). Qhov no txawv kom highs tuaj nyob rau tib lub sij hawm. Puas cuam tshuam tshwm sim thaum lub txoj kev sib txawv sib npaug zos rau ib tug integer tooj ntawm wavelengths offset los ntawm ib nrab (λ / 2, 3λ / 2, ...). Jung siv geometric nqe lus los qhia hais tias tus superposition ua rau ib tug series ntawm Attendance spaced bands los yog siab siv tej thaj chaw sib nug xov mus rau lub cheeb tsam ntawm constructive cuam, sib cais los ntawm chaw tsaus tag nrho puas.

Qhov yov

Ib qho tseem ceeb parameter geometry nrog ob tug slits yog tus piv ntawm lub teeb wavelength λ thiab qhov kev ncua deb ntawm qhov d. Yog hais tias λ / d yog ntau tshaj 1, qhov kev ncua deb ntawm lub bands yuav tau me me thiab overlapping los yog tsis cai. Siv zoo spaced slits, Jung twb tau mus faib lub teeb thiab tsaus chaw. Yog li, nws txiav txim rau hauv lub wavelengths pom lub teeb xim. Lawv tsis tshua muaj neeg me me nqi piav yog vim li cas cov teebmeem muaj cai xwb nyob rau hauv tej yam tej yam kev mob. Yuav kom faib rau tej thaj chaw ntawm constructive thiab puas cuam tshuam, qhov kev ncua deb ntawm lub qhov ntawm lub teeb tsis yuav tsum tau heev me me.

wavelength

Soj ntawm cuam los yog nyuaj rau ob tug lwm yog vim li cas. Feem ntau cov teeb qhov chaw emits ib tug tas mus wavelength spectrum, uas ua rau tsim ntawm ntau yam cuam tshuam cov qauv superimposed on txhua lwm yam, txhua yam uas ib tug caij nyoog ntawm cov kab txaij. Eliminates qhov no feem ntau cov lus hais los, xws li qhov chaw ntawm cov teb tsaus.

coherency

Uas cuam yuav tsum muaj cai tshaj ib tug ntev lub sij hawm ntawm lub sij hawm, nws yog tsim nyog los siv coherent lub teeb qhov chaw. Qhov no txhais tau tias cov tawg qhov chaw yuav tsum muaj ib tug qhov theem kev sib raug zoo. Piv txwv li, ob harmonic vuag ntawm lub tib lub zaus yeej ib txwm muaj ib tug taag theem kev sib raug zoo rau txhua tus taw tes rau hauv qhov chaw - yog nyob rau hauv theem los yog nyob rau hauv theem tsis sib xws, los yog nyob rau hauv ib co intermediate lub xeev. Txawm li cas los, feem ntau ntawm cov teeb qhov chaw emits qhov tseeb harmonic yoj. Tiam sis, lawv emit teeb, nyob rau hauv uas random theem kev hloov tshwm sim lab ntawm cov sij hawm ib ob. Tej tawg yog hu ua incoherent.

Zoo tagnrho chaw - laser

Cuam yog tseem cai thaum superimposed tsis nyob rau hauv qhov chaw ntawm ob incoherent qhov chaw, tab sis cuam tshuam cov qauv sib txawv across, ua ke nrog ib tug random theem ua haujlwm. Lub teeb sensors, xws li lub qhov muag, muaj peev xwm tsis sau npe ib tug sai hloov duab, thiab tsuas yog qhov nruab nrab kev siv ntawm lub sij hawm. Lub laser beam yog yuav luag monochromatic (m. E. Muaj ib zaug xwb wavelength) thiab ib tug highly-. Nws yog ib qho zoo tagnrho teeb qhov chaw tsom cuam los.

Kev txiav txim ntawm zaus

Tom qab Jung 1802 ntawm kev ntsuas wavelengths pom lub teeb yuav tsum correlated nrog insufficiently tseeb ceev ntawm lub teeb nyob rau hauv lub sij hawm los xam nws approximate zaus. Piv txwv li, lub teeb ntsuab yog sib npaug zos rau txog 6 × 10 ¹⁴ Hz. Qhov no yog muaj ntau kev txiav txim ntawm qhov ntau ntau dua cov zaus ntawm cov neeg kho tshuab deeg. Kev sib piv, ib tug neeg yuav hnov lub suab nrog frequencies mus rau 2 × ¹⁰ Plaub Hlis Ntuj Hz. Yuav ua li cas raws nraim mas nws txawv ntawm ib tus nqi tseem tseem ib tug paub tsis meej rau tom ntej no 60 xyoo.

Cuam nyob rau hauv nyias films

Cov cai los yog tsis yog tas rau cov ob txoj kab txiav geometry uas siv los ntawm Thomas Young. Thaum muaj ib tug rog xav txog thiab refraction ntawm lub rays los ntawm ob chaw sib cais los ntawm ib tug deb piv nrog lub wavelength, cuam tshuam tshwm sim nyob rau hauv nyias films. Lub luag hauj lwm ntawm cov zaj duab xis ntawm qhov chaw tej zaum ua si ib lub tshuab nqus tsev, cov cua, kua los yog tej pob tshab khoom lub cev. Nyob rau hauv pom lub teeb cuam los raug txwv los ntawm qhov ntau thiab tsawg ntawm ib tug ob peb micrometers. Ib tug lub npe hu piv txwv ntawm tag nrho cov zaj duab xis yog ib tug npuas. Lub teeb reflected los ntawm nws, yog ib tug superposition ntawm ob vuag - ib tug yog thaws rov los los ntawm pem hauv ntej nto, thiab lub thib ob - nyob rau rov qab. Lawv sib tshooj nyob rau hauv qhov chaw thiab ntxiv rau txhua lwm yam. Nyob rau hauv lub thickness ntawm cov tshuaj ntxuav tes zaj duab xis, ob tsis yuav INTERACTIONS raws kev los yog destructively. Ib tug ua tiav muab xam los ntawm cov cuam qauv qhia tias rau lub teeb nrog ib tug wavelength λ constructive cuam yog cai rau ib zaj duab xis thickness ntawm λ / 4, 3λ / 4, 5λ / 4, etc., thiab puas - .. Mus λ / 2, λ, 3λ / 2, ...

Qauv rau xam

cuam phenomenon yog ntau yam kev siv, li ntawd, nws yog ib qho tseem ceeb kom nkag siab txog qhov yooj yim kab zauv hais txog thereto. Cov nram qab no sib npaug cia muab xam rau ntawm lub ntau yam tseem ceeb txuam nrog rau cuam tshuam, rau nws ob feem ntau tus neeg mob.

Qhov chaw teeb ib daim hlab nyob rau hauv Young xyaum ua tej yam, .. Ie qhov chaw nrog constructive cuam yuav xam siv cov kev qhia: y _{yog lub teeb.} = (ΛL / d) m, qhov twg λ - wavelength; m = 1, 2, 3, ...; d - qhov kev ncua deb ntawm lub slits; L - nrug rau phiaj.

.. Qhov chaw tsaus bands, piv txwv li lub cheeb tsam ntawm kev puas sis yog muab los ntawm: y _{yog tsaus ntuj nti.} = (ΛL / d) (m + 1/2).

Rau lwm hom cuam - nyob rau hauv nyias films - lub xub ntiag ntawm constructive los yog puas superposition txiav txim rau theem kev ua haujlwm ntawm lub thaws rov los tsis, uas yog nyob rau ntawm cov zaj duab xis thickness thiab cov refractive index ntawm nws. Tus thawj kab zauv qhia txog cov ntaub ntawv ntawm kev qhaj ntawv ntawm xws li ib tug ua haujlwm, thiab lub thib ob - ib tug ua haujlwm ntawm ib nrab ntawm cov wavelength:

2nt = mλ;

2nt = (m + 1/2) λ.

Ntawm no, λ - wavelength; m = 1, 2, 3, ...; t - txoj kev traversed nyob rau hauv cov zaj duab xis; n - Performance index ntawm refraction.

Soj nyob rau hauv cov xwm

Thaum lub hnub ci tuaj rau lub npuas, koj yuav saib tau lub xim kab txaij, txij li thaum sib txawv wavelengths yog raug rau tug cuam thiab muab tshem tawm los ntawm kev rau thiaj yuav. Qhov seem reflected teeb tshwm raws li ib tug complementary xim tshem tawm. Piv txwv li, yog tias raws li ib tug tshwm sim ntawm tug cuam yog tsis tuaj kawm ntawv liab tivthaiv, rau thiaj yuav xiav. Lub nyias zaj duab xis ntawm cov roj nyob rau hauv dej ua ib tug zoo xws li cov nyhuv. Nyob rau hauv cov xwm, cov plaub ntawm ib co noog, xws li peacocks thiab hummingbirds, thiab cov neeg zoo li ntawm ib co kab brighter, thaum hloov xim thaum koj hloov lub saib lub. kho qhov muag physics ntawm no yog cov cuam ntawm lub teeb tsis reflected los ntawm lub nyias fawm kib lug los yog arrays reflecting rods. Ib yam li ntawd pearls thiab plhaub yog iris, vim superposition ntawm reflections los ntawm ntau yam khaubncaws sab nraud povtseg ntawm pearl. Precious pob zeb xws li opal, sau zoo nkauj cuam qauv tshwm sim los ntawm tawg ntawm lub teeb los ntawm kev lug tsim los ntawm me me kheej kheej hais.

daim ntawv thov

Muaj ntau ntau hauj daim ntaub ntawv ntawm lub teeb cuam phenomena nyob rau hauv lub neej txhua hnub. Lawv yog raws li physics koob yees duab optics. Tej lo ntsiab muag antireflection txheej yog ib tug nyias zaj duab xis. Nws thickness thiab refraction ntawm rays thiaj li raug xaiv los ua tug cuam ntawm reflected pom lub teeb. Ntau tshwj xeeb coatings muaj ntau yam khaubncaws sab nraud povtseg ntawm nyias films npaj rau dua xwb tawg nyob rau hauv ib nqaim wavelength ntau yam thiab li no yog siv raws li cov ntxaij lim dej. Multilayer coatings no kuj siv rau kom cov reflectivity ntawm cov iav ntawm astronomical telescopes, raws li zoo raws li kho qhov muag laser resonators. Interferometry - tseeb ntsuas txoj kev siv rau kev sau npe me me kev hloov nyob rau hauv tus kwv tij deb - yog raws li nyob rau hauv lub soj xyuas tus hloov ntawm lub teeb thiab tsaus bands ua los ntawm cov thaws rov los lub teeb. Piv txwv li, ib qho kev ntsuas ntawm yuav ua li cas lub cuam qauv hloov, tso cai rau kom muab cov curvature ntawm chaw ntawm kho qhov muag Cheebtsam nyob rau hauv ib kho qhov muag wavelength lobes.