9 أسباب لتداخل الضوء: حقائق مفصلة


في هذه المقالة ، سنناقش الأسباب المختلفة لتداخل الضوء مع الحقائق التفصيلية.

عندما يتم تثبيت شعاعين من الضوء على بعضهما البعض ، فإن طاقتهما تشتت بعضهما البعض تسمى تداخل الضوء. يتيح لنا الاطلاع على الأسباب التالية لتداخل الضوء بالتفصيل: -

موجات الضوء في نفس المستوى

سواء في الطور أو خارج الطور ، سوف تتداخل الموجتان إذا انتشرت في نفس المستوى.

إذا كانت الأمواج تسافر في مستوى مختلف بحيث لا تتقاطع موجتان أو تتحركان بالتوازي مع بعضهما البعض ، فلن تكون هناك فرصة للحصول على نمط التداخل.

تراكب الأمواج

يقال إن الموجتين متراكبتين إذا تداخلت الموجتان اللتان تجريان في نفس المستوى أثناء انتشارهما في نفس الاتجاه.

تراكب الأمواج

إذا تداخلت القمة والقاع لموجة واحدة بالضبط على القمة والقاع لموجة أخرى على التوالي ، فإنها تعزز الحواف الساطعة وتسمى التداخل البناء. إذا سقطت القمة والقاع للموجة الأولى على قاع وقمة الموجة الثانية ، فإنها ستنتج حواف داكنة. هذا النوع من التداخل الذي يلغي القمة والقاع الذي يكشط انتشار الموجة يسمى التداخل المدمر.

قراءة المزيد عن 4+ أنواع تداخل الضوء: حقائق مفصلة.

مصادر الضوء المتماسكة

إذا ظل فرق الطور بين الموجتين المنبعثتين من مصادر مختلفة لها تردد وطول موجة متشابهين كما هو ، فيقال إن المصدرين هما مصدران متماسكان.

هذه حالة أساسية تسبب تداخل الضوء. يساعد على إنتاج موجات ثابتة عن طريق الحفاظ على اختلافات الطور الثابتة. يجب أن يكون لموجات الضوء طول موجي وطور ثابتان ، ويجب أن يكون تردد مصادر الضوء متساويًا أو متشابهًا مع بعضها البعض.

أسباب تداخل الضوء
ضوء الشمعة
الصورة الائتمان: Pixabay

لن يكون من المناسب استخدام مصادر ترددين مختلفين للحصول على مخطط التداخل ، إذا كان الأمر كذلك ؛ كنا قد رأينا تغييرات مفاجئة في فرق المرحلة. نتيجة لذلك ، ستتغير شدة الضوء بشكل غير متوقع ولن يلاحظ أي نمط تداخل.

ومن ثم ، يجب أن تكون المصادر متماسكة للحصول على موجات ثابتة لها اختلافات طور ثابتة وللحفاظ على الكثافة الثابتة للضوء.

قراءة المزيد عن 4+ أمثلة لتداخل الموجة: حقائق مفصلة.

الطول الموجي للضوء يساوي أبعاد الجسم

تتداخل موجة الضوء التي تنحرف عن الكائن في زوايا مختلفة لإعطاء ألوان نابضة بالحياة من الضوء.

أسباب تداخل الضوء
فقاعة صابون؛
الصورة الائتمان: Pixabay

يجب أن تكون قد لاحظت الضوء المنعكس من الفقاعات ، والأغشية الرقيقة من الزيت ، والأسطح الزيتية ، والبرك ، وما إلى ذلك. يعكس شعاع الضوء الساقط على الطبقة الرقيقة جزءًا من الضوء من السطح العلوي للفيلم الرقيق ، والباقي ينكسر من خلال وينعكس من الطبقة السفلية للفيلم الرقيق بينما قد ينتقل جزء من الضوء.

تنعكس أشعة الضوء المنعكسة هذه بزوايا مختلفة لأنه عند الانكسار تختلف زاوية الانكسار في وسط الغشاء الرقيق بسبب معامل الانكسار. ومن ثم ، فإن أشعة الضوء تنحرف بزوايا منعكسة مختلفة تتداخل بسببها أشعة الضوء. عند التداخل مع أشعة الضوء ، تتشكل أنماط ملونة من الضوء على الأشياء.

قراءة المزيد عن ملاحظات تداخل الأغشية الرقيقة: المعادلة والعمل والاعتماد والتطبيقات والمشكلات والأسئلة الشائعة.

يتم الحفاظ على طاقة الفوتونات

يعد الحفاظ على الطاقة بواسطة فوتون الضوء أيضًا عاملاً مهمًا لتداخل الضوء.

إذا لم يتم الحفاظ على طاقة الموجة ، فستختفي الموجة بعد انتقالها إلى مسافة معينة ولن يُرى أي نمط تداخل. يتم إعطاء الطاقة المرتبطة بالفوتون بواسطة المعادلة ،

ه = حθ

أين θ هو ملف تردد الموجة الضوئية.

نظرًا للحفاظ على الطاقة ، فإن المعادلة أعلاه تشير إلى ضرورة الحفاظ على تردد الضوء. إذا تزامنت الموجة الضوئية من نفس المصدر مع بعضها البعض فإننا نحصل على نمط التداخل للضوء.

مصادر الضوء الضيقة

إذا كانت مصادر الضوء واسعة ، فإن أشعة الضوء المنبعثة من نقاط مختلفة سوف تتداخل فيما بينها مما يؤدي إلى تداخل تداخل الأهداب وإعاقة التأثير.

ينتقل الضوء من الشق الضيق ؛
الصورة الائتمان: Pixabay

ومن ثم ، يجب أن تكون المصادر أحادية اللون ضيقة.

قراءة المزيد عن 7+ تداخل أمثلة الضوء: حقائق تفصيلية.

ضوء أحادي اللون

يصدر مصدر الضوء أحادي اللون موجة ضوئية تنتج طول موجي وترددًا فريدًا. سينتج هذا التداخل البناء للضوء.

إذا تم استخدام طولين موجيين مختلفين للضوء ، فسيحدث التداخل المدمر عند نقطة معينة بين تداخل الموجات التي تعطي هامشًا داكنًا.

شدة الضوءين أحادي اللون هي نفسها

الضوء أحادي اللون يعني مصدر الضوء الذي ينتج موجات من الضوء ذات الطول الموجي الثابت. تتداخل موجتان من الترددات والأطوال الموجية المتشابهة لإعطاء نمط التداخل.

ضوء الصوديوم
الصورة الائتمان: Pixabay

نظرًا لأن الطول الموجي وتردد الموجة ثابتان ، فهذا يعني أن سعة الموجة التي تتناسب طرديًا مع شدة الموجة الضوئية ثابتة.

موجات الضوء التي تتداخل مع بعضها البعض لها نفس السعة وبالتالي فإن الهوامش الناتجة الناتجة على الشاشة بسبب تداخل الموجتين تكون متساوية الشدة.

قراءة المزيد عن 5+ أمثلة على التداخل البناء: حقائق مفصلة.

المسافة من المصدر والشاشة كبيرة

عرض الأطراف المتكونة بسبب التداخل يعتمد بشكل مباشر على المسافة بين المصدر والشاشة حيث يظهر شعاعي الضوء أنماط التداخل. إذا كانت المسافة كبيرة ، فسيتم تباعد الأطراف بشكل كبير.

إذا تم تقصير المسافة بين المصدر والشاشة ، فقد لا نحصل على تلك الرؤية الواسعة لنمط التداخل الذي يمكننا الحصول عليه من مسافة أكبر. إذا أبقينا الشاشة على بعد سنتيمترات قليلة من المصدر ، فمن الواضح أننا لن نتعرض لأي تداخل للضوء.

المسافة بين المصادر المتماسكة صغيرة

يتناسب عرض الحافة عكسياً مع المسافة الفاصلة بين مصدرين متماسكين للضوء. تعطى بالمعادلة

س = λD / د

حيث x هو عرض هامشي

D هي المسافة بين المصدر والشاشة

د هي المسافة بين مصدرين

λ هو الطول الموجي للضوء أحادي اللون

إذا كانت المسافة بين المصباحين أحادي اللون أصغر ، فمن السهل أن يتداخل كل منهما مع الآخر. تكون الحواف المتكونة على هذا النحو متباعدة بشكل كبير وتكون مرئية بشكل جيد.

قراءة المزيد عن 3+ التداخل المدمر للضوء مثال: حقائق مفصلة.

الأسئلة المتكررة

ما هو تداخل الأغشية الرقيقة؟

الطول الموجي للضوء الذي يخترق غشاء رقيق يساوي أبعاد الطبقة الرقيقة لحدوث تداخل الضوء.

يتداخل انعكاس الضوء من طبقتين من طبقة رقيقة صلبة أو سائلة مع بعضها البعض لإعطاء نمط ملون من الضوء ومن ثم يطلق عليه تداخل الأغشية الرقيقة.

كيف يحدث تداخل الضوء؟

لكي تتداخل موجات الضوء ، يجب تركيب موجتين أو أكثر من موجات الضوء على بعضها البعض.

عندما تتداخل موجتان ضوئيتان أحاديتان اللون من طور مستقر وطول موجة ثابت وتردد مع بعضهما البعض ، يحدث تداخل الضوء.

تحديد مصطلح التدخل الكمي؟

تصف كلمة كوانتا الكمية المنفصلة للجسيم المشحون المرتبط بها الكتلة والطاقة.

التداخل الكمي هو تداخل الوظائف الموجية للجسيم الموجود في حالتين مختلفتين في وقت الموجة.

ما هو التداخل البناء للضوء؟

تتداخل موجتان ضوئيتان متساويتان في الطور والتردد والسعة مع بعضهما البعض ؛ نحصل على تدخل بناء للضوء.

تتداخل القمة والقاع لكلتا الموجتين على بعضها البعض مما يضخم التأثير بحيث تعطي الموجة الناتجة الأطراف الساطعة مع زيادة اتساع الموجة.

ما هو التداخل المدمر للضوء؟

فرق المرحلة بين الاثنين موجات تعطي تداخلا مدمرا هو π / 2.

يتداخل تداخل الموجات التي لها فرق طور مع بعضها البعض ، مما لا يعطي سعة للموجة ، مما ينتج عنه شدة صفرية للضوء.

أكشيتا ماباري

مرحبًا ، أنا أكشيتا ماباري. لقد حصلت على ماجستير. في الفيزياء. لقد عملت في مشاريع مثل النمذجة العددية للرياح والأمواج أثناء الإعصار ، وفيزياء اللعب وآلات التشويق الآلية في مدينة الملاهي على أساس الميكانيكا الكلاسيكية. لقد تابعت دورة تدريبية حول Arduino وأنجزت بعض المشاريع الصغيرة على Arduino UNO. أحب دائمًا استكشاف مناطق جديدة في مجال العلوم. أنا شخصياً أعتقد أن التعلم يكون أكثر حماساً عندما يتعلم بالإبداع. بصرف النظر عن هذا ، أحب القراءة ، والسفر ، والعزف على الجيتار ، وتحديد الصخور والطبقات ، والتصوير ، ولعب الشطرنج. اتصل بي على LinkedIn - LinkedIn.com/in/akshita-mapari-b38a68122

آخر المقالات