التداخل والحيود

كيف تظهر فقاعة الصابون؟
كيف يبدو القرص المدمج عند تعريضه للضوء؟

التداخل الضوء المترابط ( المتزامن )

تجربة شقي ينج
ابيض احمر ازرق
اهداب التداخل

قياس الطول الموجي للضوء
يحدث تداخل بناء ( هدب مضي ) اذا كان فرق المسار بين الموجتين
d=mλ
حيث m = 0-1-2-3-4
يحدث تداخل هدام ( هدب مظلم ) اذا كان فرق المسار
d=(m+1/2 )λ

التداخل في الاغشية الرقيقة
اذا حمل غشاء الصابون رأسياٌ فإن وزنه جٌعله أكبر سمكاً عند القاع منه عند القمة و تٌغيرٌ السمك تدر يجٌيا إلى القاع .
التداخل البناء و الهدام للموجات الضوئية بسبب انعكاسها عن الغشاء الرقيقٌ .
تعزيزٌ اللون : ز ياٌدة إضاءة شدة انعكاس اللون .

اذا انتقل الشعاع الضوئي من وسط معامل انكساره اقل الى وسط معامل انكساره اكبر فان موجه الضوء تنقلب

1- انقلاب الطور الذي يحصل للموجات عند انعكاسها عن السطح الامامي للغشاء ومقداره ( π ) أي ( 180 درجة ) . لان كل موجة تنعكس عن سطح وسط له معامل انكسار اكبر من الوسط الاول الذي اتت منه الموجة يكون بفرق طور مقداره ( π ) ( 180 درجة ) مع الموجة الساقطة .
2- سمك الغشاء : فالموجات المنعكسة عن السطح الخلفي للغشاء لاتعاني انقلاباً في الطور ، ولكنها تقطع مساراً اضافياً يعادل ضعف سمك الغشاء . ففي المناطق التي يكون فيها السمك البصري للغشاء اعداداً فردية من ارباع طول الموجة ( 1/4 λ، 3/4 λ ، 5/4 λ ...) يكون فرق المسار البصري بين الموجتين المنعكستين عن سطحي الغشاء اعداداً فردية من انصاف طول الموجة ( 1/2 λ ، 3/2 λ ، 5/2 λ ....) فالتداخل عندها يكون بناءاً وتظهر تلك المناطق بشكل هدب مضيئة .
اما المناطق التي يكون فيها السمك البصري للغشاء اعداداً زوجية من ارباع طول الموجة } ( 2( 1/4 λ ) ، 4(1/4 λ ) ، 6( 1/4 λ)....{ سيكون فرق المسار البصري بين الموجتين المنعكستين عن سطحي الغشاء اعداداً صحيحة الاطوال الموجية . فيكون التداخل اتلافياً لذا تظهر تلك المناطق بشكل هدب مظلمة .

فراشة المورفو
تظهر فراشة المورفو باللون الأزرق نتيجٌة للنتوءات على جناح الفراشة حيثٌ ينٌعكس الضوء عنها و ينٌكسر مما يؤٌدي إلى تكو نٌ نمط تداخل أزرق اللون .

الحيود

العنوان الحركة على خط مستقيم
عند مرور الضوء الأزرق المترابط خلال شق صغير عرضه أكبر من الطول الموجي للضوء فإن الضوء يحيد عن كلتا الحافتين
حيود الشق الاحادي
وتتكون سلسلة من الأهداب المضيئة والمعتمة على شاشة بعيدة
يتكون النمط من هدب مركزي مضيء عريض مع أهداب أقل سمكاً وأقل إضاءة على كلا الجانبين

العنوان الحركة على خط مستقيم
نمط الحيود

العنوان الحركة على خط مستقيم
ينتج هدب معتم نتيجة للتداخل الهدام وهذا النموذج مشابه رياضياً لتداخل شقي يونغ
نمط الحيود
2X1 = _____
2λL
W
Xm = _____
mλL
W
عرض الحزمة المضيئة في حيود الشق المفرد
المسافة بين الهدب المركزي والهدب
(معتم) .....m=1,2,3
(مضيء) ....m=½,1½,2½

العنوان الحركة على خط مستقيم
تستخدم لقياسات الدقيقة للطول الموجي
محزوزات الحيود
محزوز الحيود : أداة مكونة من شقوق عدة مفردة تُسبب حيود الضوء

العنوان الحركة على خط مستقيم
التداخل والحيود
أنواع محزوزات الحيود

العنوان الحركة على خط مستقيم
(1) محزوز النفاذ
أنواع محزوزات الحيود
(2) المحزوز طبق الأصل
(المحزز الغشائي)
(3) محزوزات الانعكاس

العنوان الحركة على خط مستقيم
التداخل والحيود
قياس الطول الموجي

العنوان الحركة على خط مستقيم
المطياف : جهاز لقياس الأطوال الموجية للضوء باستخدام محزوز الحيود
قياس الطول الموجي
mλ = d sin ϴ
tan ϴ = __
X
L
سمك الهدب
بعد الحاجز
سمك الفجوة
زاوية انحراف الشعاع
m=0,1,2,3…

العنوان الحركة على خط مستقيم
قوة التمييز للعدسات

العنوان الحركة على خط مستقيم
العدسات في المنظار والمجهر والعين كأنها ثقباً أو فتحة تسمح للضوء بالمرور خلالها وتسبب حيود كما يفعل الشق الاحادي
إذا كان هناك نجمان قريبان جداً فإن صورتيهما تتداخلان معاً
معيار ريليه : لتحديد ما إذا كان هناك نجم أو نجمان في الصورة
X = _______
1.22λL
D
الجسم
الجسم
تمييز المسافة الفاصلة بين النجمين
المسافة بين الفتحة والنجمين
قطر الفتحة

العنوان الحركة على خط مستقيم
عندما يكون الضوء ساطعاً يكون قطر بؤبؤ العين (3 mm) تقريباً
العين البشرية أكثر حساسية للون الأصفر –الأخضر (λ=550 nm)
معيار رايليه للونين هو (X=2x10-4 L)
المسافة بين البؤبؤ والشبكية (2 cm) تقريباً
لذا من الصعب التمييز بين مصدرين نقطيين عندما تفصل بينهما مسافة مقدارها (4 μm) على شبكية العين
الحيود في العين البشرية

العنوان الحركة على خط مستقيم
التداخل والحيود
الحيود والمنظار