Müdaxilə tətbiqi, nazik film müdaxiləsi

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Bu gün biz elmə və gündəlik həyata müdaxilədən danışacağıq, bu fenomenin fiziki mənasını açacağıq və onun kəşf tarixindən danışacağıq.

Təriflər və paylamalar

Təbiətdə və texnologiyada bir hadisənin əhəmiyyətindən danışmazdan əvvəl əvvəlcə tərif vermək lazımdır. Bu gün biz məktəblilərin fizika dərslərində öyrəndikləri bir fenomeni nəzərdən keçiririk. Buna görə də, müdaxilənin praktik tətbiqini təsvir etməzdən əvvəl dərsliyə müraciət edək.

Başlamaq üçün qeyd etmək lazımdır ki, bu hadisə bütün növ dalğalara aiddir: suyun səthində və ya tədqiqat zamanı yaranan dalğalara. Beləliklə, interferensiya iki və ya daha çox koherent dalğanın amplitudasının artması və ya azalmasıdır ki, bu da onlar kosmosda bir nöqtədə qarşılaşdıqda baş verir. Bu vəziyyətdə maksimumlara antinodlar, minimumlara isə düyünlər deyilir. Bu tərif bir az sonra açıqlayacağımız salınım proseslərinin bəzi xüsusiyyətlərini ehtiva edir.

Dalğaların bir-birinin üstünə qoyulması nəticəsində yaranan şəkil (və onların çoxu ola bilər) yalnız rəqslərin kosmosda bir nöqtəyə gəldiyi faza fərqindən asılıdır.

İşıq da dalğadır

Alimlər bu qənaətə artıq XVI əsrdə gəliblər. Bir elm olaraq optikanın əsasları dünya şöhrətli ingilis alimi İsaak Nyuton tərəfindən qoyulmuşdur. İşığın müəyyən elementlərdən ibarət olduğunu, miqdarı onun rəngini müəyyən edən ilk dəfə məhz o idi. Alim dispersiya və qırılma hadisəsini kəşf etdi. Və işığın linzalara müdaxiləsini ilk müşahidə edən o oldu. Nyuton şüaların müxtəlif mühitlərdə sınma bucağı, ikiqat sınma və qütbləşmə kimi xüsusiyyətlərini tədqiq etmişdir. O, bəşəriyyətin xeyrinə dalğa müdaxiləsinin ilk tətbiqi hesab olunur. Və işıq titrəmə olmasaydı, bütün bu xüsusiyyətləri nümayiş etdirməyəcəyini Nyuton başa düşdü.

İşıq xüsusiyyətləri

İşığın dalğa xüsusiyyətlərinə aşağıdakılar daxildir:

1. Dalğaboyu. Bu, bir yelləncəyin iki bitişik hündürlüyü arasındakı məsafədir. Görünən şüalanmanın rəngini və enerjisini təyin edən dalğa uzunluğudur.
2. Tezlik. Bu, bir saniyədə baş verə biləcək tam dalğaların sayıdır. Dəyər Hertz ilə ifadə edilir və dalğa uzunluğuna tərs mütənasibdir.
3. Amplituda. Bu, salınmanın "hündürlüyü" və ya "dərinliyi" dir. İki salınım müdaxilə etdikdə dəyər birbaşa dəyişir. Amplituda bu xüsusi dalğanı yaratmaq üçün elektromaqnit sahəsinin nə qədər güclü pozulduğunu göstərir. O, həmçinin sahə gücünü təyin edir.
4. Dalğa mərhələsi. Bu, müəyyən bir zamanda əldə edilən salınımın hissəsidir. Əgər interferensiya zamanı iki dalğa eyni nöqtədə qarşılaşarsa, onda onların faza fərqi π vahidləri ilə ifadə olunacaq.
5. Koherent elektromaqnit şüalanması ilə adlanıreyni xüsusiyyətlər. İki dalğanın uyğunluğu onların faza fərqinin sabitliyini nəzərdə tutur. Belə şüalanmanın təbii mənbələri yoxdur, onlar yalnız süni şəkildə yaradılır.

İlk tətbiq elmidir

Ser İshaq işığın xüsusiyyətləri üzərində çox çalışdı. O, şüalar şüasının müxtəlif sındıran şəffaf mühitlərdən prizma, silindr, boşqab və linza ilə qarşılaşdıqda özünü necə apardığını dəqiq müşahidə etdi. Bir dəfə Nyuton əyri səthi aşağı olan şüşə boşqabın üzərinə qabarıq şüşə linza qoydu və struktura paralel şüalar axını yönəltdi. Nəticədə, radial parlaq və qaranlıq üzüklər lensin mərkəzindən ayrılır. Alim dərhal təxmin etdi ki, belə bir hadisəni yalnız o halda müşahidə etmək olar ki, işıqda şüanı haradasa söndürən, haradasa isə əksinə, onu gücləndirən hansısa dövri xüsusiyyət olar. Üzüklər arasındakı məsafə linzanın əyriliyindən asılı olduğundan Nyuton salınmanın dalğa uzunluğunu təqribən hesablaya bildi. Beləliklə, ingilis alimi ilk dəfə müdaxilə fenomeni üçün konkret tətbiq tapdı.

Yarıq müdaxilə

İşığın xassələri ilə bağlı əlavə tədqiqatlar yeni təcrübələrin qurulmasını və aparılmasını tələb edirdi. Əvvəlcə elm adamları kifayət qədər heterojen mənbələrdən koherent şüalar yaratmağı öyrəndilər. Bunun üçün lampadan, şamdan və ya günəşdən gələn axın optik cihazlardan istifadə etməklə ikiyə bölünürdü. Məsələn, şüa şüşə boşqaba 45 dərəcə bucaq altında dəydikdə, onun bir hissəsiqırılır və keçir, hissəsi isə əks olunur. Bu axınlar linzaların və prizmaların köməyi ilə paralel aparılarsa, onlarda faza fərqi sabit olacaqdır. Təcrübələrdə işığın bir nöqtə mənbəyindən fan kimi çıxmaması üçün şüa yaxın fokuslu obyektivdən istifadə edərək paralel edildi.

Alimlər bütün bu manipulyasiyaları işıqla öyrəndikdə, dar yarıq və ya bir sıra yarıqlar da daxil olmaqla müxtəlif dəliklərdə müdaxilə fenomenini öyrənməyə başladılar.

Müdaxilə və difraksiya

Yuxarıda təsvir edilən təcrübə işığın başqa bir xüsusiyyəti - difraksiya sayəsində mümkün oldu. Dalğa uzunluğu ilə müqayisə ediləcək qədər kiçik bir maneəni dəf edərək, salınım yayılma istiqamətini dəyişdirə bilir. Bununla əlaqədar olaraq, dar bir yarıqdan sonra şüanın bir hissəsi yayılma istiqamətini dəyişir və meyl bucağını dəyişdirməyən şüalarla qarşılıqlı təsir göstərir. Buna görə də, müdaxilə və difraksiya tətbiqlərini bir-birindən ayırmaq olmaz.

Modellər və reallıq

Bu nöqtəyə qədər biz bütün işıq şüalarının bir-birinə paralel və əlaqəli olduğu ideal dünya modelindən istifadə etmişik. Həmçinin, müdaxilənin ən sadə təsvirində eyni dalğa uzunluqlu şüalanmalara həmişə rast gəlindiyi nəzərdə tutulur. Ancaq əslində hər şey belə deyil: işıq ən çox ağ rəngdədir, Günəşin təmin etdiyi bütün elektromaqnit vibrasiyalardan ibarətdir. Bu o deməkdir ki, müdaxilə daha mürəkkəb qanunlara uyğun baş verir.

Nazik filmlər

Bu növün ən bariz nümunəsiişığın qarşılıqlı təsiri işıq şüasının nazik təbəqəyə düşməsidir. Şəhər gölməçəsində bir damla benzin olanda səth göy qurşağının bütün rəngləri ilə parıldayır. Bu da məhz müdaxilənin nəticəsidir.

İşıq plyonkanın səthinə düşür, sınır, benzinlə suyun sərhədinə düşür, əks olunur və yenidən sınır. Nəticədə dalğa çıxışda özünü qarşılayır. Beləliklə, bir şərtin təmin edildiyi hallar istisna olmaqla, bütün dalğalar sıxışdırılır: film qalınlığı yarım tam dalğa uzunluğunun qatıdır. Sonra çıxışda rəqs iki maksimumla qarşılaşacaq. Əgər örtünün qalınlığı bütün dalğa uzunluğuna bərabərdirsə, o zaman çıxış maksimumu minimuma vuracaq və radiasiya özünü sönəcək.

Bundan belə nəticə çıxır ki, film nə qədər qalın olsa, ondan itkisiz çıxacaq dalğa uzunluğu da bir o qədər çox olmalıdır. Əslində, nazik film bütün spektrdən fərdi rəngləri vurğulamağa kömək edir və texnologiyada istifadə edilə bilər.

Foto çəkilişləri və qadcetlər

Qəribədir ki, bəzi müdaxilə tətbiqləri dünyadakı bütün modaistlərə tanışdır.

Gözəl qadın modelin əsas işi kameralar qarşısında gözəl görünməkdir. Bütün komanda qadınları fotosessiyaya hazırlayır: stilist, vizajist, moda və interyer dizayneri, jurnal redaktoru. Əsəbiləşən paparassilər küçədə, evdə, gülməli geyimdə və gülünc pozada modelin pusqusunda dayana, sonra isə şəkilləri ictimaiyyətin nümayişinə çıxara bilər. Amma yaxşı avadanlıq bütün fotoqraflar üçün vacibdir. Bəzi cihazlar bir neçə min dollara başa gələ bilər. arasındaBu cür avadanlıqların əsas xüsusiyyətləri mütləq optikanın maarifləndirilməsi olacaqdır. Və belə bir cihazdan şəkillər çox yüksək keyfiyyətli olacaq. Buna uyğun olaraq, hazırlıqsız bir ulduz çəkilişi də o qədər də cəlbedici görünməyəcək.

Eynək, mikroskoplar, ulduzlar

Bu fenomenin əsasını nazik filmlərə müdaxilə təşkil edir. Bu maraqlı və adi bir hadisədir. Və bəzi insanların hər gün əlində tutduğu texnikada yüngül müdaxilə tətbiqləri tapır.

Yaşıl rəngi ən yaxşı insan gözü qavrayır. Buna görə də, gözəl qızların fotoşəkillərində spektrin bu xüsusi bölgəsində səhvlər olmamalıdır. Kameranın səthinə müəyyən bir qalınlığa malik bir film tətbiq olunarsa, bu cür avadanlıqda yaşıl əks olunmayacaqdır. Diqqətli oxucu nə vaxtsa bu cür təfərrüatları görübsə, onda yalnız qırmızı və bənövşəyi əkslərin olması onu heyran etməli idi. Eyni film eynək eynəklərinə də tətbiq olunur.

Əgər söhbət insan gözündən yox, ehtirassız bir cihazdan gedirsə? Məsələn, mikroskop infraqırmızı spektri qeyd etməli, teleskop isə ulduzların ultrabənövşəyi komponentlərini öyrənməlidir. Sonra fərqli qalınlıqda əks əks etdirən film çəkilir.