7 تداخل أمثلة الضوء: حقائق تفصيلية


يحدث تداخل الضوء عندما يلتقي شعاعان من مصدر متماسك معًا. في هذا ، يوجد تشتت طاقة لموجة ضوئية واحدة بسبب موجة ضوئية أخرى. يتسبب هذا الاضطراب في تراكب وتلطيف الطاقة الضوئية.

لنستعرض تداخلات الضوء بأمثلة: -

التداخل في المصابيح المتوهجة

لكي يحدث التداخل ، هناك شرطان ضروريان. أولاً ، يجب أن يكون مصدرا الضوء المستخدم متماسكين ، مما يعني أن موجتي الضوء يجب أن يكون لهما طور ثابت فيما بينهما. ثانيًا ، يجب أن تكون موجات الضوء ذات طول موجي واحد ، وأخيرًا ، يجب أن يكون مبدأ التراكب ضمنيًا.

الآن لكي يحدث التداخل في اللمبة المتوهجة ، يجب تسهيل جميع الشروط المذكورة أعلاه. لكن كما نعلم ، لا يمكن لمصباحين متطابقين إنتاج موجات ضوئية في نفس المرحلة أو الترددات. ينتج المصباح موجات ضوئية غير متماسكة. يخبرنا هذا أن فوتونات الضوء المنبعثة لها تردد مرتبط بشكل عشوائي بأي فوتونات أخرى تنبعث من نفس المصباح الكهربائي. 

تدخل الأمثلة الخفيفة
التداخل في موجة الضوء بواسطة المصابيح الصورة الائتمان: "المصابيح المتوهجة" إنتاج أشعة جاما  CC BY 2.0

ومن ثم لكي يحدث التداخل في المصباح المتوهج ، يجب أن يكون مصدر موجتي الضوء هو نفسه. يحتوي الفوتون على موجتين ضوئيتين على زوج واحد من الفوتون لإحداث تداخل. 

ومع ذلك ، يمكن أن ينتج نمط تداخل مرئي على الأسطح فقط ليزران متطابقان لهما ترددات عالية الاستقرار.

يظهر التدخل في الفراشة

يظهر نوع من الفراشات يعرف باسم فراشة المورفو الزرقاء تدخلًا في حياتنا اليومية. 

توجد هذه الأنواع من الفراشات بشكل طبيعي في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية في أمريكا اللاتينية. من المدهش معرفة أنه بغض النظر عن الكائنات الحية الأخرى الموجودة ، فإن اللون الأزرق للفراشة يرجع إلى ظاهرة التداخل ، وليس بسبب اللون الطبيعي. يحدث اللون الأزرق في الأجنحة عندما يسقط الضوء على أجنحة مورفو الأزرق ، والتي تتكون من مكونات نانوية للغاية.

تظهر فراشة مورفو الزرقاء تدخل الضوء الصورة الائتمان: "الفراشة الزرقاء" بلانكاس 67 CC BY-ND 2.0

ثم يمر مكون اللون الأزرق في الضوء من خلال البناء تدخل، بينما يتبع طيف لوني آخر تداخلاً مدمرًا. نتيجة لذلك ، يكون اللون الأزرق الفاتح مرئيًا للمراقب.

تداخل الضوء على سبيل المثال على شكل فقاعة من الصابون

فقاعة الصابون هي أيضًا مثال على تداخل الضوء. دعونا نرى زرع؟

تدخل الضوء في فقاعة صابون الصورة الائتمان: "لقطة الفقاعة"ريت ماكسويل CC BY-ND 2.0

تظهر فقاعات الصابون المكونة من محلول صابون ، وهو كروي ورفيع للغاية ، تداخلاً عندما تسقط أشعة الضوء على الطبقة الرقيقة للفقاعة ، ينعكس الضوء من أعلى وأسفل تسطير الفقاعة. خلال هذا ، تخضع بعض الألوان المحددة فقط لتداخل بناء بينما تخضع الألوان الأخرى للتدمير تدخل.

نظرًا لنوع التداخل السابق ، تظهر الألوان فقط. في الوقت نفسه ، لاحقًا لا يتسبب المرء في أي ضوء مرئي. 

رأى التداخل في الأنماط المتكونة على الطرق

غالبًا ما رأينا أنماطًا كاملة الألوان على الطريق خلال موسم الأمطار. هذا مثال على التدخل.

بسبب بعض المواد الزيتية المنتشرة على الطريق أو ، على سبيل المثال ، تسرب الزيت في المحيط أو البحر ، تطفو فوقها طبقة زيتية ، تسبب التدخل. كما عند الضوء الأبيض يقع عليهم ، يعكسون. الانعكاس من السطح العلوي وكذلك الطبقة الداخلية أيضًا. عندما يضرب شعاع الضوء ، فإنه يخضع للتداخل بسبب الطبقة الزيتية.

التداخل على الطريق بسبب المواد الزيتية الصورة الائتمان: "أمطار على النفط على الطريق" by ميكيكوج مرخص تحت CC BY 2.0

بسبب وجود طبقة زيتية على الطرق أو البحر عند حدوث ضربات خفيفة تدخل بناء وهدام التشوش. تتسبب بعض ألوان الضوء التي تمر عبر التداخل البناء في ظهور نمط الضوء المرئي بينما لا يكون لون الضوء تحت التداخل المدمر مرئيًا.

التداخل في طلاء مضاد للانعكاس

في حياتنا اليومية ، نستخدم المواصفات بشكل شائع. غالبًا ما نجد ألوانًا مرئية عند سقوط الضوء على عدستنا في المواصفات. يحدث هذا بسبب التدخل.

التداخل في طلاء عاكس للكاميرا الصورة الائتمان: "عدسات كونتاكس كارل زايس على Canon 5D" by ويلسون هوي مرخص تحت CC BY-SA 2.0

نظرًا لأن كل هذه الأجهزة لها طلاء عاكس على سطحها. ومع ذلك ، يتم توفير الطلاء العاكس على العدسات والكاميرا وما إلى ذلك لتقليل شدة الضوء الساقط عليها. يرجع تكوين نمط اللون على هذا الجهاز إلى التداخل البناء للضوء على الأسطح العلوية والسفلية.

التداخل على سطح زيتي

نعلم جميعًا أنه لا يمكن خلط الزيت والماء. يحدث هذا بسبب الخواص المختلفة للمائعين حيث أن السائلين لهما كثافة مختلفة مما يؤدي إلى عدم السماح لهما بالاختلاط.

تشكل نمط اللون بسبب التدخل في انسكاب الزيت الصورة الائتمان: "موقع انسكاب النفط في المياه العميقة" by جرين فاير للإنتاج مرخص تحت CC BY 2.0

وبالتالي ، يمكننا أن نرى طبقة زيتية من الزيت تطفو على سطح الماء. عندما يصطدم شعاع من الضوء بالطبقة الزيتية ، في مثل هذه الحالة ، ينعكس الضوء من كل من الطبقة العلوية والسفلية للعوم الزيتي. نتيجة لذلك ، تخضع الألوان الموجودة في أشعة الضوء للتداخل ، سواء البناء أو الهدّام.

بسبب التداخل البناء ، نرى فقط نمط ألوان مختلف على طبقة زيتية تطفو على سطح الماء.

التدخل يسبب صورة ثلاثية الأبعاد

الهولوغرام هو صورة اصطناعية ثلاثية الأبعاد ، يمكن تمييزها بسهولة عن صورة مسطحة أو سطح مستو.

تدخل الأمثلة الخفيفة
التدخل المستخدم في تشكيل صورة ثلاثية الأبعاد الصورة الائتمان: "الروبوت الذي كانت تبحث عنه. صور ثلاثية الأبعاد لمشاريعنا BB-8 ... وخلفية JJ Abrams الخلفية " by جورفتسون مرخص تحت CC BY 2.0

تستخدم هذه التقنية أيضًا تداخل الظواهر الضوئية ، حيث يساعد إشعاع الضوء الناتج عن الضوء في إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد.

ريا باندي

أنا ريا باندي. لقد أكملت التخرج بعد التخرج في الفيزياء في عام 2021. أعمل حاليًا كخبير في مادة الفيزياء لطلاب Lambdageeks. أحاول أن أشرح موضوع الفيزياء الذي يسهل فهمه بطريقة بسيطة.

آخر المقالات