ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ વ્યાખ્યા તરીકે પ્રકાશ. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ તરીકે પ્રકાશ

પ્રકાશની પ્રકૃતિ

પ્રકાશની પ્રકૃતિ વિશેના પ્રથમ વિચારો પ્રાચીન ગ્રીક અને ઇજિપ્તવાસીઓમાં ઉદ્ભવ્યા. વિવિધ ઓપ્ટિકલ સાધનોની શોધ અને સુધારણા સાથે (પેરાબોલિક મિરર્સ, માઇક્રોસ્કોપ, ટેલિસ્કોપ) આ વિચારો વિકસિત અને રૂપાંતરિત થયા. IN અંતમાં XVIIસદી, પ્રકાશના બે સિદ્ધાંતો ઉભા થયા: કોર્પસ્ક્યુલર(આઇ. ન્યૂટન) અને તરંગ(આર. હૂક અને એચ. હ્યુજેન્સ).

તરંગ સિદ્ધાંત તરીકે પ્રકાશ જોયો તરંગ પ્રક્રિયા, સમાન યાંત્રિક તરંગો. તરંગ સિદ્ધાંત પર આધારિત હતો હ્યુજેન્સ સિદ્ધાંત. તરંગ સિદ્ધાંતોના વિકાસ માટેનો મોટો શ્રેય અંગ્રેજી ભૌતિકશાસ્ત્રી ટી. યંગ અને ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી ઓ. ફ્રેસ્નેલને જાય છે, જેમણે દખલગીરી અને વિવર્તનની ઘટનાનો અભ્યાસ કર્યો હતો. આ ઘટનાઓની વ્યાપક સમજૂતી ફક્ત તરંગ સિદ્ધાંતના આધારે આપી શકાય છે. મહત્વપૂર્ણ પ્રાયોગિક પુષ્ટિતરંગ સિદ્ધાંતની માન્યતા 1851 માં પ્રાપ્ત થઈ હતી, જ્યારે જે. ફૌકોલ્ટ (અને સ્વતંત્ર રીતે તેમનાથી એ. ફિઝેઉ) એ પાણીમાં પ્રકાશની ગતિ માપી અને મૂલ્ય મેળવ્યું. υ < c.

તેમ છતાં મધ્ય 19મીસદીમાં, તરંગ સિદ્ધાંત સામાન્ય રીતે સ્વીકારવામાં આવ્યો હતો, પ્રકાશ તરંગોની પ્રકૃતિનો પ્રશ્ન વણઉકેલ્યો રહ્યો હતો.

60 ના દાયકામાં XIX વર્ષસદીઓ મેક્સવેલ દ્વારા સ્થાપિત કરવામાં આવી હતી સામાન્ય કાયદાઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ, જેણે તેને પ્રકાશ છે તે નિષ્કર્ષ પર દોરી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો. આ દૃષ્ટિકોણની એક મહત્વપૂર્ણ પુષ્ટિ એ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક સ્થિરાંક સાથે શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિનો સંયોગ હતો:

\(~c = \dfrac(1)(\sqrt(\varepsilon_0 \mu_0))\) .

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના અભ્યાસમાં જી. હર્ટ્ઝ (1887-1888) ના પ્રયોગો પછી પ્રકાશની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પ્રકૃતિને ઓળખવામાં આવી હતી. 20મી સદીની શરૂઆતમાં, પ્રકાશ દબાણ (1901) માપવા પર પી.એન. લેબેદેવના પ્રયોગો પછી, પ્રકાશનો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિદ્ધાંત નિશ્ચિતપણે સ્થાપિત હકીકતમાં ફેરવાઈ ગયો.

દ્વારા પ્રકાશની પ્રકૃતિને સ્પષ્ટ કરવામાં સૌથી મહત્વની ભૂમિકા ભજવવામાં આવી હતી પ્રાયોગિક નિર્ધારણતેની ઝડપ. 17મી સદીના અંતથી, પ્રકાશની ગતિને માપવા માટે વારંવાર પ્રયત્નો કરવામાં આવ્યા છે. વિવિધ પદ્ધતિઓ(એ. ફિઝેઉની ખગોળશાસ્ત્રીય પદ્ધતિ, એ. મિશેલસનની પદ્ધતિ). આધુનિક લેસર ટેકનોલોજી પ્રકાશની ઝડપને માપવાનું શક્ય બનાવે છે સાથેસ્વતંત્ર તરંગલંબાઇ માપન પર આધારિત ખૂબ જ ઉચ્ચ ચોકસાઈ λ અને પ્રકાશની આવર્તન ν (c = λ · ν ). આ રીતે કિંમત મળી c= 299792458 ± 1.2 m/s, જે ચોકસાઈમાં અગાઉ મેળવેલા તમામ મૂલ્યોને બે કરતાં વધુ માપદંડોથી ઓળંગે છે.

પ્રકાશ અત્યંત ભજવે છે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાઆપણા જીવનમાં. વ્યક્તિ પ્રકાશની મદદથી તેની આસપાસની દુનિયા વિશેની જબરજસ્ત માહિતી મેળવે છે. જો કે, ભૌતિકશાસ્ત્રની શાખા તરીકે ઓપ્ટિક્સમાં, પ્રકાશને માત્ર સમજાતું નથી દૃશ્યમાન પ્રકાશ, પણ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનના સ્પેક્ટ્રમની નજીકની વિશાળ શ્રેણીઓ - ઇન્ફ્રારેડ(IR) અને યુવી(યુવી). તેમના પોતાના અનુસાર ભૌતિક મિલકતપ્રકાશ અન્ય શ્રેણીઓમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનથી મૂળભૂત રીતે અસ્પષ્ટ છે - સ્પેક્ટ્રમના વિવિધ ભાગો ફક્ત તરંગલંબાઇમાં એકબીજાથી અલગ પડે છે λ અને આવર્તન ν .

ઓપ્ટિકલ શ્રેણીમાં તરંગલંબાઇ માપવા માટે, લંબાઈના એકમોનો ઉપયોગ થાય છે 1 નેનોમીટર(nm) અને 1 માઇક્રોમીટર(µm):

1 nm = 10 -9 m = 10 -7 cm = 10 -3 µm.

દૃશ્યમાન પ્રકાશ લગભગ 400 nm થી 780 nm, અથવા 0.40 µm થી 0.78 µm સુધીની રેન્જ ધરાવે છે.

અવકાશમાં સમયાંતરે બદલાતું ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ તરીકે પ્રકાશના સૌથી આવશ્યક ગુણધર્મો

1. જેમ જેમ પ્રકાશ ફેલાય છે તેમ, અવકાશમાં દરેક બિંદુએ ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોમાં સમયાંતરે પુનરાવર્તિત ફેરફારો થાય છે. ટેન્શન વેક્ટરના ઓસિલેશનના સ્વરૂપમાં આ ફેરફારોનું નિરૂપણ કરવું અનુકૂળ છે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર\(~\vec E\) અને ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન \(~\vec B\) અવકાશમાં દરેક બિંદુ પર. પ્રકાશ - ત્રાંસી તરંગ, ત્યારથી \(~\vec E \perp \vec \upsilon\) અને \(~\vec B \perp \vec \upsilon\) .
2. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગના દરેક બિંદુએ વેક્ટર્સ \(~\vec E\) અને \(~\vec B\) ની ઓસિલેશન સમાન તબક્કાઓમાં અને બે પરસ્પર રીતે થાય છે. લંબ દિશાઓ\(~\vec E \perp \vec B\) અવકાશમાં દરેક બિંદુએ.
3. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ તરીકે પ્રકાશનો સમયગાળો (આવર્તન) સમયગાળાની સમાનઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના સ્ત્રોતના ઓસિલેશનની (આવર્તન). ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો માટે સંબંધ \(~\lambda = \upsilon \cdot T = \dfrac(\upsilon)(\nu)\) માન્ય છે. શૂન્યાવકાશમાં \(~\lambda_0 = c \cdot T = \dfrac(c)(\nu)\) - તરંગલંબાઇ તેની સરખામણીમાં સૌથી લાંબી છે λ એક અલગ વાતાવરણમાં, કારણ કે ν = const અને માત્ર ફેરફારો υ અને λ જ્યારે એક વાતાવરણમાંથી બીજા વાતાવરણમાં જતા હોય છે.
4. પ્રકાશ એ ઉર્જાનું વાહક છે, અને ઉર્જાનું ટ્રાન્સફર તરંગોના પ્રસારની દિશામાં થાય છે. બલ્ક ઘનતાઊર્જા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રઅભિવ્યક્તિ દ્વારા નિર્ધારિત થાય છે \(~\omega_(em) = \dfrac(\varepsilon \cdot \varepsilon_0 \cdot E^2)(2) + \dfrac(B^2)(2 \cdot \mu \cdot \mu_0 )\)
5. પ્રકાશ, અન્ય તરંગોની જેમ, એકસમાન માધ્યમમાં સીધી રીતે પ્રસારિત થાય છે, જ્યારે એક માધ્યમથી બીજા માધ્યમમાં જાય છે ત્યારે વક્રીભવન થાય છે અને ધાતુના અવરોધોથી પ્રતિબિંબિત થાય છે. તેઓ વિવર્તન અને દખલગીરીની ઘટના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

પ્રકાશની દખલગીરી

પાણીની સપાટી પર તરંગોની દખલગીરીનું અવલોકન કરવા માટે, બે તરંગ સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો (એક ઓસીલેટીંગ સળિયા પર બે બોલ લગાવેલા). બે સામાન્ય સ્વતંત્ર પ્રકાશ સ્રોતો, ઉદાહરણ તરીકે બે લાઇટ બલ્બ્સનો ઉપયોગ કરીને દખલગીરી પેટર્ન (વૈકલ્પિક લઘુત્તમ અને મહત્તમ પ્રકાશ) મેળવવાનું અશક્ય છે. અન્ય લાઇટ બલ્બ ચાલુ કરવાથી માત્ર સપાટીની રોશની વધે છે, પરંતુ લઘુત્તમ અને મહત્તમ પ્રકાશનો ફેરબદલ થતો નથી.

જ્યારે પ્રકાશ તરંગોને સુપરઇમ્પોઝ કરવામાં આવે ત્યારે સ્થિર હસ્તક્ષેપ પેટર્ન જોવા માટે, તે જરૂરી છે કે તરંગો સુસંગત હોય, એટલે કે, તેમની સમાન તરંગલંબાઇ અને સતત તબક્કામાં તફાવત હોય.

શા માટે બે સ્ત્રોતોમાંથી પ્રકાશ તરંગો સુસંગત નથી?

અમે વર્ણવેલ બે સ્ત્રોતોમાંથી હસ્તક્ષેપ પેટર્ન ત્યારે જ ઉદ્ભવે છે જ્યારે સમાન ફ્રીક્વન્સીઝના મોનોક્રોમેટિક તરંગો ઉમેરવામાં આવે છે. મોનોક્રોમેટિક તરંગો માટે, અવકાશમાં કોઈપણ બિંદુએ ઓસિલેશન વચ્ચેનો તબક્કો તફાવત સ્થિર છે.

સમાન આવર્તન અને સતત તબક્કાના તફાવત સાથે તરંગો કહેવામાં આવે છે સુસંગત.

માત્ર સુસંગત તરંગો, એકબીજા પર સુપરઇમ્પોઝ કરીને, મેક્સિમા અને મિનિમા ઓફ ઓસિલેશનની અવકાશમાં સતત સ્થાન સાથે સ્થિર હસ્તક્ષેપ પેટર્ન આપો. બે સ્વતંત્ર સ્ત્રોતોમાંથી પ્રકાશ તરંગો સુસંગત નથી. સ્ત્રોતોના અણુઓ સાઇનુસાઇડલ તરંગોના અલગ "સ્ક્રેપ્સ" (ટ્રેનો) માં એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે પ્રકાશ ફેંકે છે. અણુના સતત કિરણોત્સર્ગનો સમયગાળો લગભગ 10 સેકન્ડ છે. આ સમય દરમિયાન, પ્રકાશ લગભગ 3 મીટર લાંબો માર્ગ પ્રવાસ કરે છે (ફિગ. 1).

બંને સ્ત્રોતોમાંથી આ વેવ ટ્રેનો એકબીજા પર સુપરઇમ્પોઝ કરવામાં આવે છે. અવકાશમાં કોઈપણ બિંદુએ ઓસિલેશનનો તબક્કો તફાવત કેવી રીતે તેના આધારે સમય જતાં અસ્તવ્યસ્ત રીતે બદલાય છે આ ક્ષણેથી સમય ટ્રેન વિવિધ સ્ત્રોતોએકબીજાની સાપેક્ષમાં સ્થાનાંતરિત. વિવિધ પ્રકાશ સ્રોતોમાંથી તરંગો એ હકીકતને કારણે અસંગત છે કે પ્રારંભિક તબક્કામાં તફાવત સતત રહેતો નથી. તબક્કાઓ φ 01 અને φ 02 અવ્યવસ્થિત રીતે બદલાય છે, અને તેના કારણે, અવકાશમાં કોઈપણ બિંદુએ પરિણામી ઓસિલેશનનો તબક્કો તફાવત રેન્ડમ રીતે બદલાય છે.

અવ્યવસ્થિત વિરામ અને ઓસિલેશનની ઘટનામાં, અવલોકન સમય લેતા, તબક્કામાં તફાવત રેન્ડમ રીતે બદલાય છે τ 0 થી 2 સુધીના તમામ સંભવિત મૂલ્યો π . પરિણામે, સમય જતાં τ અનિયમિત તબક્કાના ફેરફારો (લગભગ 10 -8 સે) ના સમય કરતા ઘણો લાંબો, cos નું સરેરાશ મૂલ્ય ( φ 1 – φ 2) સૂત્રમાં

\(~I = 4 I_0 \cos^2 \dfrac(\varphi_1 - \varphi_2)(2) = 2 I_0 \) .

શૂન્ય બરાબર. પ્રકાશ તીવ્રતા બહાર વળે છે રકમ જેટલીવ્યક્તિગત સ્ત્રોતોમાંથી તીવ્રતા, અને કોઈ દખલગીરી પેટર્ન જોવામાં આવશે નહીં. પ્રકાશ તરંગોની અસંગતતા છે મુખ્ય કારણતે બે સ્ત્રોતોમાંથી પ્રકાશ એક દખલગીરી પેટર્ન પેદા કરતું નથી. આ મુખ્ય છે, પરંતુ એકમાત્ર કારણ નથી. બીજું કારણ એ છે કે પ્રકાશની તરંગલંબાઇ, જેમ આપણે ટૂંક સમયમાં જોઈશું, તે ખૂબ ટૂંકી છે. જો આપણી પાસે સુસંગત તરંગ સ્ત્રોત હોય તો પણ આ દખલગીરીનું અવલોકન કરવું ખૂબ જ મુશ્કેલ બનાવે છે.

દખલગીરી પેટર્નના મેક્સિમા અને મિનિમા માટેની શરતો

અવકાશમાં બે અથવા વધુ સુસંગત તરંગોની સુપરપોઝિશનના પરિણામે, એ દખલગીરી પેટર્ન, જે પ્રકાશની તીવ્રતાના મેક્સિમા અને મિનિમાનું ફેરબદલ છે અને તેથી સ્ક્રીનના પ્રકાશનું.

અવકાશમાં આપેલ બિંદુ પર પ્રકાશની તીવ્રતા ઓસિલેશન તબક્કાઓમાં તફાવત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે φ 1 – φ 2. જો સ્ત્રોત ઓસિલેશન તબક્કામાં હોય, તો પછી φ 01 – φ 02 = 0 અને

\(~\Delta \varphi = \varphi_1 - \varphi_2 = 2 \pi \dfrac(r_2 - r_1)(\lambda)\) . (1)

તબક્કાનો તફાવત સ્ત્રોતોથી અવલોકન બિંદુ Δ સુધીના અંતરના તફાવત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે આર = આર 1 – આર 2 (અંતરનો તફાવત કહેવાય છે સ્ટ્રોક તફાવત ). અવકાશમાં તે બિંદુઓ પર કે જેના માટે સ્થિતિ સંતુષ્ટ છે

\(~\Delta r = r_1 - r_2 = k \lambda; k = 0, 1, 2, \ldots\) . (2)

તરંગો, જ્યારે ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે એકબીજાને મજબૂત બનાવે છે, અને પરિણામી તીવ્રતા દરેક તરંગોની તીવ્રતા કરતા 4 ગણી વધારે છે, એટલે કે. અવલોકન કર્યું મહત્તમ . તેનાથી વિપરીત, જ્યારે

\(~\Delta r = r_1 - r_2 = \dfrac(\lambda)(2) (2k + 1)\) . (3)

તરંગો એકબીજાને રદ કરે છે ( આઈ= 0), એટલે કે. અવલોકન કર્યું ન્યૂનતમ .

હ્યુજેન્સ-ફ્રેસ્નેલ સિદ્ધાંત

તરંગ સિદ્ધાંત હ્યુજેન્સના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે: દરેક બિંદુ કે જ્યાં તરંગ પહોંચે છે તે ગૌણ તરંગોના કેન્દ્ર તરીકે કામ કરે છે, અને આ તરંગોનું પરબિડીયું સમયની આગલી ક્ષણે તરંગની આગળની સ્થિતિ આપે છે.

દો વિમાન તરંગસામાન્ય રીતે અપારદર્શક સ્ક્રીનના છિદ્ર પર પડે છે (ફિગ. 2). હ્યુજેન્સના મતે, છિદ્ર દ્વારા અલગ કરાયેલ તરંગના આગળના વિભાગના દરેક બિંદુ ગૌણ તરંગોના સ્ત્રોત તરીકે કામ કરે છે (એક સમાનતામાં આઇસોટ્રોપિક પર્યાવરણતેઓ ગોળાકાર છે). ચોક્કસ ક્ષણ માટે ગૌણ તરંગોના પરબિડીયું બનાવ્યા પછી, આપણે જોઈએ છીએ કે તરંગનો આગળનો ભાગ ભૌમિતિક પડછાયાના ક્ષેત્રમાં પ્રવેશે છે, એટલે કે, તરંગ છિદ્રની કિનારીઓની આસપાસ જાય છે.

હ્યુજેન્સનો સિદ્ધાંત ફક્ત તરંગના આગળના પ્રસારની દિશાની સમસ્યાને હલ કરે છે, વિવર્તનની ઘટનાને સમજાવે છે, પરંતુ કંપનવિસ્તારના મુદ્દાને સંબોધિત કરતું નથી, અને પરિણામે, તરંગોની તીવ્રતા જુદી જુદી દિશામાં પ્રસરે છે. ફ્રેસ્નેલે હ્યુજેન્સનો સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો ભૌતિક અર્થ, ગૌણ તરંગોના દખલના વિચાર સાથે તેને પૂરક બનાવે છે.

અનુસાર હ્યુજેન્સ-ફ્રેસ્નેલ સિદ્ધાંત, પ્રકાશ તરંગ, અમુક સ્ત્રોત S દ્વારા ઉત્તેજિત, કાલ્પનિક સ્ત્રોતો દ્વારા "ઉત્સર્જીત" સુસંગત ગૌણ તરંગોના સુપરપોઝિશનના પરિણામ તરીકે રજૂ કરી શકાય છે.

આવા સ્ત્રોતો કોઈપણ બંધ સપાટીના અનંત તત્વો હોઈ શકે છે જે સ્ત્રોત S ને ઘેરી લે છે. સામાન્ય રીતે, નીચેનામાંથી એકને આ સપાટી તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે: તરંગ સપાટીઓ, તેથી તમામ કાલ્પનિક સ્ત્રોતો તબક્કાવાર કાર્ય કરે છે. આમ, સ્ત્રોતમાંથી પ્રસરી રહેલા તરંગો તમામ સુસંગત ગૌણ તરંગોની દખલગીરીનું પરિણામ છે. ફ્રેસ્નેલે પછાત ગૌણ તરંગોની ઘટનાની શક્યતાને બાકાત રાખી અને ધાર્યું કે જો સ્ત્રોત અને અવલોકન બિંદુ વચ્ચે છિદ્ર સાથે અપારદર્શક સ્ક્રીન હોય, તો સ્ક્રીનની સપાટી પર ગૌણ તરંગોનું કંપનવિસ્તાર શૂન્ય છે, અને છિદ્ર તે સ્ક્રીનની ગેરહાજરીમાં સમાન છે. ગૌણ તરંગોના કંપનવિસ્તાર અને તબક્કાઓને ધ્યાનમાં લેવાથી દરેક ચોક્કસ કિસ્સામાં અવકાશમાં કોઈપણ બિંદુએ પરિણામી તરંગનું કંપનવિસ્તાર (તીવ્રતા) શોધવાનું શક્ય બને છે, એટલે કે, પ્રકાશના પ્રસારની પેટર્ન નક્કી કરવી.

દખલગીરી પેટર્ન મેળવવા માટેની પદ્ધતિઓ

ઓગસ્ટિન ફ્રેસ્નલ દ્વારા આઈડિયા

સુસંગત પ્રકાશ સ્ત્રોતો મેળવવા માટે ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓગસ્ટિન ફ્રેસ્નેલ (1788-1827) ને 1815 માં એક સરળ અને બુદ્ધિશાળી પદ્ધતિ મળી. એક સ્ત્રોતમાંથી પ્રકાશને બે બીમમાં વિભાજીત કરવો જરૂરી છે અને, તેમને પસાર કરવા માટે દબાણ કરવું અલગ અલગ રીતે, સાથે લાવો. પછી તરંગોનો રેલો નીકળ્યો અલગ અણુ, બે સુસંગત ટ્રેનોમાં વિભાજિત થશે. સ્ત્રોતના દરેક અણુ દ્વારા ઉત્સર્જિત તરંગોની ટ્રેનો માટે આ કેસ હશે. એક અણુ દ્વારા ઉત્સર્જિત પ્રકાશ ચોક્કસ હસ્તક્ષેપ પેટર્ન પેદા કરે છે. જ્યારે આ પેટર્ન એકબીજા પર સુપરિમ્પોઝ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સ્ક્રીન પર પ્રકાશનું એકદમ તીવ્ર વિતરણ પ્રાપ્ત થાય છે: દખલગીરીની પેટર્ન જોઈ શકાય છે.

સુસંગત પ્રકાશ સ્ત્રોતો મેળવવાની ઘણી રીતો છે, પરંતુ તેમનો સાર એક જ છે. બીમને બે ભાગોમાં વિભાજીત કરીને, બે કાલ્પનિક પ્રકાશ સ્ત્રોતો પ્રાપ્ત થાય છે જે સુસંગત તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે. આ કરવા માટે, બે અરીસાઓ (ફ્રેસ્નેલ બાય-મિરર્સ), એક બાયપ્રિઝમ (બે પ્રિઝમ પાયા પર ફોલ્ડ કરવામાં આવે છે), એક બિલેન્સ (એક લેન્સ અડધા ભાગમાં કાપીને અલગ ખસેડવામાં આવે છે) વગેરેનો ઉપયોગ કરો.

ન્યૂટનની રિંગ્સ

પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં પ્રકાશની દખલગીરીનું અવલોકન કરવાનો પ્રથમ પ્રયોગ I. ન્યૂટનનો છે. તેમણે એક દખલગીરી પેટર્નનું અવલોકન કર્યું જે ત્યારે થાય છે જ્યારે સપાટ કાચની પ્લેટ અને પ્લેનો-બહિર્મુખ લેન્સ વચ્ચેના પાતળા હવાના અંતરમાં પ્રકાશ પ્રતિબિંબિત થાય છે. મોટી ત્રિજ્યાવક્રતા હસ્તક્ષેપ પેટર્નમાં કેન્દ્રિત રિંગ્સનું સ્વરૂપ હતું, જેને કહેવાય છે ન્યૂટનની રિંગ્સ(ફિગ. 3 એ, બી).

ન્યૂટન શબ્દોમાં સમજાવી શક્યા નથી કોર્પસ્ક્યુલર સિદ્ધાંતશા માટે રિંગ્સ દેખાય છે, પરંતુ તે સમજી ગયો કે આ પ્રકાશ પ્રક્રિયાઓની કેટલીક સામયિકતાને કારણે છે.

યંગનો ડબલ સ્લિટ પ્રયોગ

ટી. યંગ દ્વારા પ્રસ્તાવિત પ્રયોગ પ્રકાશની તરંગ પ્રકૃતિને ખાતરીપૂર્વક દર્શાવે છે. જંગના પ્રયોગના પરિણામોને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, સૌપ્રથમ તે પરિસ્થિતિને ધ્યાનમાં લેવી ઉપયોગી છે કે જેમાં પાર્ટીશનમાં એક સ્લિટમાંથી પ્રકાશ પસાર થાય છે. એક ચીરો સાથે પ્રયોગમાં મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશસ્ત્રોતમાંથી સાંકડી ચીરોમાંથી પસાર થાય છે અને સ્ક્રીન પર રેકોર્ડ થાય છે. અણધારી બાબત એ છે કે પર્યાપ્ત સાંકડા સ્લિટ સાથે, સ્ક્રીન પર જે દેખાય છે તે સાંકડી તેજસ્વી પટ્ટા (સ્લિટની છબી) નથી, પરંતુ પ્રકાશની તીવ્રતાનું સરળ વિતરણ છે, જે કેન્દ્રમાં મહત્તમ હોય છે અને ધીમે ધીમે ઘટતી જાય છે. ધાર આ ઘટના સ્લિટ દ્વારા પ્રકાશના વિવર્તનને કારણે છે અને તેનું પરિણામ પણ છે. તરંગ પ્રકૃતિસ્વેતા.

ચાલો હવે પાર્ટીશનમાં બે સ્લિટ્સ બનાવીએ (ફિગ. 4). એક અથવા બીજી સ્લિટને ક્રમિક રીતે બંધ કરીને, તમે ખાતરી કરી શકો છો કે સ્ક્રીન પરની તીવ્રતા વિતરણ પેટર્ન એક સ્લિટના કિસ્સામાં સમાન હશે, પરંતુ માત્ર મહત્તમ તીવ્રતાની સ્થિતિ દરેક વખતે તેની સ્થિતિને અનુરૂપ હશે. ખુલ્લી ચીરો. જો બંને સ્લિટ્સ ખોલવામાં આવે છે, તો સ્ક્રીન પર પ્રકાશ અને શ્યામ પટ્ટાઓનો વૈકલ્પિક ક્રમ દેખાય છે, અને કેન્દ્રથી અંતર સાથે પ્રકાશ પટ્ટાઓની તેજ ઘટે છે.

દખલગીરીની કેટલીક અરજીઓ

દખલગીરીની અરજીઓ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ અને વિશાળ છે.

ત્યાં ખાસ ઉપકરણો છે - ઇન્ટરફેરોમીટર- જેની ક્રિયા દખલગીરીની ઘટના પર આધારિત છે. તેમનો હેતુ અલગ હોઈ શકે છે: પ્રકાશ તરંગલંબાઇનું ચોક્કસ માપન, વાયુઓના પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંકનું માપ વગેરે. ઇન્ટરફેરોમીટર ઉપલબ્ધ છે. ખાસ હેતુ. તેમાંથી એક, પ્રકાશની ગતિમાં ખૂબ જ નાના ફેરફારોને રેકોર્ડ કરવા માટે માઇકલસન દ્વારા ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું, જેની ચર્ચા "સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતના મૂળભૂત" પ્રકરણમાં કરવામાં આવશે.

અમે દખલગીરીની માત્ર બે એપ્લિકેશનો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીશું.

સપાટીની સારવારની ગુણવત્તા તપાસી રહ્યું છે

દખલગીરીનો ઉપયોગ કરીને, તમે 10 -6 સે.મી. સુધીની ભૂલ સાથે ઉત્પાદનની સપાટીને ગ્રાઇન્ડ કરવાની ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરી શકો છો, આ કરવા માટે, તમારે નમૂનાની સપાટી અને ખૂબ જ સરળ સંદર્ભ વચ્ચે હવાનો પાતળો સ્તર બનાવવાની જરૂર છે. પ્લેટ (ફિગ. 5).

પછી સપાટીની 10 -6 સે.મી. સુધીની અનિયમિતતા, જ્યારે પરીક્ષણ કરવામાં આવી રહેલી સપાટી પરથી પ્રકાશ પ્રતિબિંબિત થાય છે ત્યારે રચાયેલી હસ્તક્ષેપની કિનારોનું નોંધપાત્ર વળાંક પેદા કરશે અને નીચેની ધારસંદર્ભ પ્લેટ.

ખાસ કરીને, લેન્સ ગ્રાઇન્ડીંગની ગુણવત્તા ન્યુટનના રિંગ્સનું અવલોકન કરીને ચકાસી શકાય છે. ત્યાં રિંગ્સ હશે નિયમિત વર્તુળોજો લેન્સની સપાટી સખત ગોળાકાર હોય તો જ. 0.1 કરતા વધારે ગોળાકારમાંથી કોઈપણ વિચલન λ રિંગ્સના આકારને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરશે. જ્યાં લેન્સ પર બલ્જ છે, ત્યાં રિંગ્સ કેન્દ્ર તરફ વળશે.

તે વિચિત્ર છે કે ઇટાલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી ઇ. ટોરીસેલી (1608-1647) 10 -6 સેમી સુધીની ભૂલ સાથે લેન્સને પીસવામાં સક્ષમ હતા, તેમના લેન્સ સંગ્રહાલયમાં રાખવામાં આવ્યા છે, અને તેમની ગુણવત્તા તપાસવામાં આવી છે આધુનિક પદ્ધતિઓ. તેણે આ કેવી રીતે કર્યું? આ પ્રશ્નનો જવાબ આપવો મુશ્કેલ છે. તે સમયે, નિપુણતાના રહસ્યો સામાન્ય રીતે બહાર પાડવામાં આવતા ન હતા. દેખીતી રીતે, ટોરીસેલીએ ન્યૂટનના ઘણા સમય પહેલા દખલગીરીની રિંગ્સ શોધી કાઢી હતી અને અનુમાન લગાવ્યું હતું કે તેનો ઉપયોગ ગ્રાઇન્ડીંગની ગુણવત્તા ચકાસવા માટે થઈ શકે છે. પરંતુ, અલબત્ત, ટોરીસેલીને કોઈ ખ્યાલ ન હતો કે શા માટે રિંગ્સ દેખાય છે.

ચાલો એ પણ નોંધીએ કે, લગભગ સખત રીતે મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને, જ્યારે એકબીજાથી અંતરે સ્થિત વિમાનોમાંથી પ્રતિબિંબિત થાય ત્યારે વ્યક્તિ હસ્તક્ષેપ પેટર્નનું અવલોકન કરી શકે છે. લાંબા અંતર(લગભગ કેટલાક મીટર). આ તમને 10 -6 સેમી સુધીની ભૂલ સાથે સેંકડો સેન્ટિમીટરના અંતરને માપવાની મંજૂરી આપે છે.

ઓપ્ટિક્સ કોટિંગ

આધુનિક કેમેરા અથવા ફિલ્મ પ્રોજેક્ટર, પેરીસ્કોપ્સના લેન્સ સબમરીનઅને અન્ય વિવિધ ઓપ્ટિકલ ઉપકરણોનો સમાવેશ થાય છે મોટી સંખ્યામાંઓપ્ટિકલ ચશ્મા - લેન્સ, પ્રિઝમ વગેરે. આવા ઉપકરણોમાંથી પસાર થતાં, પ્રકાશ ઘણી સપાટીઓ પરથી પ્રતિબિંબિત થાય છે. આધુનિક ફોટોગ્રાફિક લેન્સમાં પ્રતિબિંબીત સપાટીઓની સંખ્યા 10 કરતાં વધી જાય છે, અને સબમરીન પેરિસ્કોપ્સમાં 40 સુધી પહોંચે છે. જ્યારે પ્રકાશ સપાટી પર લંબરૂપ પડે છે, ત્યારે કુલ ઊર્જાના 5-9% દરેક સપાટી પરથી પ્રતિબિંબિત થાય છે. તેથી, તેમાં પ્રવેશતા માત્ર 10-20% પ્રકાશ ઘણીવાર ઉપકરણમાંથી પસાર થાય છે. પરિણામે, છબીની રોશની ઓછી છે. વધુમાં, છબીની ગુણવત્તા બગડે છે. થી પુનરાવર્તિત પ્રતિબિંબ પછી પ્રકાશ બીમનો ભાગ આંતરિક સપાટીઓહજુ પણ પસાર થાય છે ઓપ્ટિકલ સાધન, પરંતુ વિખેરાઈ જાય છે અને હવે સ્પષ્ટ છબી બનાવવામાં ભાગ લેતા નથી. ફોટોગ્રાફિક છબીઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, આ કારણોસર "પડદો" રચાય છે.

ઓપ્ટિકલ ચશ્માની સપાટી પરથી પ્રકાશના પ્રતિબિંબના આ અપ્રિય પરિણામોને દૂર કરવા માટે, પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ ઊર્જાનું પ્રમાણ ઘટાડવું જરૂરી છે. ઉપકરણ દ્વારા ઉત્પાદિત છબી તેજસ્વી બને છે અને "તેજસ્વી" બને છે. આ તે છે જ્યાં શબ્દ આવે છે ઓપ્ટિક્સ ક્લિયરિંગ.

ઓપ્ટિક્સનું પ્રતિબિંબ દખલગીરી પર આધારિત છે. સપાટી પર ઓપ્ટિકલ કાચ, જેમ કે લેન્સ, રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ સાથે પાતળી ફિલ્મ લાગુ કરો n n, કાચના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ કરતાં ઓછું nસાથે. સરળતા માટે, ચાલો આપણે ફિલ્મ (ફિગ. 6) પર પ્રકાશની સામાન્ય ઘટનાઓનો વિચાર કરીએ.

ઉપરથી પ્રતિબિંબિત થતી સ્થિતિ અને નીચેની સપાટીઓફિલ્મોના તરંગો એકબીજાને રદ કરે છે, નીચે પ્રમાણે લખવામાં આવશે (લઘુત્તમ જાડાઈની ફિલ્મ માટે)

\(~2h = \dfrac(\lambda)(2 n_n)\) . (4)

જ્યાં \(~\dfrac(\lambda)(n_n)\) ફિલ્મમાં તરંગલંબાઇ છે, અને 2 h- સ્ટ્રોક તફાવત.

જો બંને પ્રતિબિંબિત તરંગોના કંપનવિસ્તાર સમાન હોય અથવા એકબીજાની ખૂબ નજીક હોય, તો પ્રકાશનો લુપ્તતા પૂર્ણ થશે. આ હાંસલ કરવા માટે, ફિલ્મના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સને તે મુજબ પસંદ કરવામાં આવે છે, કારણ કે પ્રતિબિંબિત પ્રકાશની તીવ્રતા બે અડીને આવેલા માધ્યમોના પ્રત્યાવર્તન સૂચકાંકોના ગુણોત્તર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

સામાન્ય સ્થિતિમાં, સફેદ પ્રકાશ લેન્સ પર પડે છે. અભિવ્યક્તિ (4) દર્શાવે છે કે જરૂરી ફિલ્મ જાડાઈ તરંગલંબાઇ પર આધાર રાખે છે. તેથી, તમામ ફ્રીક્વન્સીઝના પ્રતિબિંબિત તરંગોને દબાવવું અશક્ય છે. ફિલ્મની જાડાઈ પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી સ્પેક્ટ્રમ ( લીલો, λ h = 5.5·10 -7 m); તે ફિલ્મની તરંગલંબાઇના એક ક્વાર્ટર જેટલી હોવી જોઈએ:

\(~h = \dfrac(\lambda)(4 n_n)\) . (4)

સ્પેક્ટ્રમના આત્યંતિક ભાગોમાંથી પ્રકાશનું પ્રતિબિંબ - લાલ અને વાયોલેટ - સહેજ નબળું પડી ગયું છે. તેથી, કોટેડ ઓપ્ટિક્સવાળા લેન્સમાં પ્રતિબિંબિત પ્રકાશમાં લીલાક રંગ હોય છે. હવે સાદા સસ્તા કેમેરામાં પણ કોટેડ ઓપ્ટિક્સ છે. નિષ્કર્ષમાં, અમે ફરી એક વાર ભારપૂર્વક જણાવીએ છીએ કે પ્રકાશ દ્વારા પ્રકાશને ઓલવવાનો અર્થ પ્રકાશ ઊર્જાને અન્ય સ્વરૂપોમાં રૂપાંતરિત કરવાનો નથી. યાંત્રિક તરંગોની દખલગીરીની જેમ, અવકાશના આપેલ વિસ્તારમાં એકબીજા દ્વારા તરંગોને રદ કરવાનો અર્થ એ છે કે પ્રકાશ ઊર્જા અહીં આવતી નથી. કોટેડ ઓપ્ટિક્સવાળા લેન્સમાં પ્રતિબિંબિત તરંગોના એટેન્યુએશનનો અર્થ એ છે કે તમામ પ્રકાશ લેન્સમાંથી પસાર થાય છે.

અરજી

બે મોનોક્રોમેટિક તરંગોનો ઉમેરો

ચાલો બે ના ઉમેરા પર નજીકથી નજર કરીએ હાર્મોનિક તરંગોસમાન આવર્તન ν અમુક સમયે એ સજાતીય વાતાવરણ, આ તરંગોના સ્ત્રોતોને ધ્યાનમાં લેતા એસ 1 અને એસ 2 બિંદુ પરથી છે એઅંતરે, અનુક્રમે, l 1 અને l 2 (ફિગ. 7).

ચાલો સરળતા માટે માની લઈએ કે વિચારણા હેઠળના તરંગો કાં તો રેખાંશ અથવા ટ્રાંસવર્સ પ્લેન ધ્રુવીકૃત છે, અને તેમના કંપનવિસ્તાર સમાન છે a 1 અને a 2. પછી, \(~x(s,t) = a \cdot \sin (\omega t - k s + \varphi_0)\) અનુસાર, બિંદુ પરના આ તરંગોના સમીકરણો એજેવો દેખાય છે

\(~x_1(l_1,t) = a_1 \cdot \sin (\omega t - k l_1 + \varphi_(01))\) . (5) \(~x_2(l_2,t) = a_2 \cdot \sin (\omega t - k l_2 + \varphi_(02))\) . (6)

પરિણામી તરંગનું સમીકરણ, જે તરંગોનું સુપરપોઝિશન છે (5), (6), તેમનો સરવાળો છે:

\(~x(t) = x_1(l_1,t) + x_2(l_2,t) = a \cdot \sin (\omega t + \varphi)\) , (7)

તદુપરાંત, જેમ કે ભૂમિતિમાંથી જાણીતા કોસાઇન પ્રમેયનો ઉપયોગ કરીને સાબિત કરી શકાય છે, પરિણામી ઓસિલેશનના કંપનવિસ્તારનો વર્ગ સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

\(~a^2 = a^2_1 + a^2_2 + 2 a_1 a_2 \cos \Delta \varphi\)> , (8)

જ્યાં Δ φ - ઓસિલેશન તબક્કા તફાવત:

\(~\Delta \varphi = k(l_1 - l_2) - (\varphi_(01) - \varphi_(02))\) . (9)

(માટે અભિવ્યક્તિ પ્રારંભિક તબક્કો φ 01 અમે પરિણામી સ્પંદનને તેની વિશાળતાને કારણે રજૂ કરીશું નહીં).

(8) થી તે સ્પષ્ટ છે કે પરિણામી ઓસિલેશનનું કંપનવિસ્તાર છે સામયિક કાર્યસ્ટ્રોક તફાવત Δ l. જો તરંગ પાથ તફાવત એવો હોય કે તબક્કા તફાવત Δ φ ની સમાન

\(~\Delta \varphi = \pm 2 \pi n ; n = 0, 1, 2, \ldots\) , (10)

પછી બિંદુ પર એપરિણામી તરંગનું કંપનવિસ્તાર મહત્તમ હશે ( મહત્તમ સ્થિતિ), જો

\(~\Delta \varphi = \pm (2n +1) \pi\) , (11)

પછી બિંદુ પર કંપનવિસ્તાર એન્યૂનતમ ( ન્યૂનતમ સ્થિતિ).

સરળતા માટે ધારી રહ્યા છીએ કે φ 01 = φ 02 અને a 1 = a 2, અને સમાનતાને ધ્યાનમાં લેતા \(~k = \dfrac(\omega)(\upsilon) = \dfrac(2 \pi)(\lambda)\), શરતો (10) અને (11) અને અનુરૂપ અભિવ્યક્તિઓ કંપનવિસ્તાર a માટે તેને ફોર્મમાં લખી શકાય છે:

\(~\Delta l = \pm n \lambda\) ( મહત્તમ સ્થિતિ), (12)

અને પછી એ = a 1 + a 2, અને

\(~\Delta l = \pm (2n +1) \dfrac(\lambda)(2)\) ( ન્યૂનતમ સ્થિતિ), (13)

અને પછી a = 0.

સાહિત્ય

1. માયાકિશેવ જી.યા. ભૌતિકશાસ્ત્ર: ઓપ્ટિક્સ. ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર. 11મું ધોરણ: શૈક્ષણિક. ભૌતિકશાસ્ત્રના ઊંડા અભ્યાસ માટે / G.Ya. માયાકિશેવ, એ.ઝેડ. સિન્યાકોવ. – એમ.: બસ્ટાર્ડ, 2002. – 464 પૃષ્ઠ.
2. બુરોવ L.I., Strelchenya V.M. A થી Z સુધી ભૌતિકશાસ્ત્ર: વિદ્યાર્થીઓ, અરજદારો, શિક્ષકો માટે. – Mn.: પેરાડોક્સ, 2000. – 560 p.

વ્યાયામશાળા 144

અમૂર્ત

પ્રકાશની ગતિ.

પ્રકાશની દખલગીરી.

સ્થાયી તરંગો.

11મા ધોરણનો વિદ્યાર્થી

કોર્ચગિન સેરગેઈ

સેન્ટ પીટર્સબર્ગ 1997.

પ્રકાશ - ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ.

17મી સદીમાં, પ્રકાશના બે સિદ્ધાંતો ઊભા થયા: તરંગ અને કોર્પસ્ક્યુલર. કોર્પસ્ક્યુલર 1 સિદ્ધાંત ન્યૂટન દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો, અને તરંગ સિદ્ધાંત હ્યુજેન્સ દ્વારા. હ્યુજેન્સના વિચારો અનુસાર, પ્રકાશ એ તરંગો છે જે એક વિશિષ્ટ માધ્યમમાં ફેલાય છે - ઈથર, જે બધી જગ્યાને ભરી દે છે. બંને સિદ્ધાંતો લાંબા સમયથી સમાંતર રીતે અસ્તિત્વમાં છે. જ્યારે કોઈ એક સિદ્ધાંત ઘટનાને સમજાવતો ન હતો, ત્યારે તે અન્ય સિદ્ધાંત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યો હતો. ઉદાહરણ તરીકે, તીક્ષ્ણ પડછાયાઓની રચના તરફ દોરી જતા પ્રકાશના રેક્ટીલીનિયર પ્રસારને તરંગ સિદ્ધાંતના આધારે સમજાવી શકાયું નથી. જો કે, માં પ્રારંભિક XIXસદીમાં, વિવર્તન 2 અને હસ્તક્ષેપ 3 જેવી ઘટનાઓ મળી આવી હતી, જેણે આ વિચારને જન્મ આપ્યો હતો કે વેવ થિયરીએ આખરે કોર્પસ્ક્યુલર સિદ્ધાંતને હરાવ્યો હતો. 19મી સદીના ઉત્તરાર્ધમાં, મેક્સવેલે દર્શાવ્યું હતું કે પ્રકાશ એ વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોનો વિશેષ કેસ છે. આ કાર્યોએ પ્રકાશના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિદ્ધાંતના પાયા તરીકે સેવા આપી હતી. જો કે, 20મી સદીની શરૂઆતમાં એવું જાણવા મળ્યું હતું કે જ્યારે પ્રકાશ ઉત્સર્જિત અને શોષાય છે, ત્યારે તે કણોના પ્રવાહની જેમ વર્તે છે.

પ્રકાશની ગતિ.

પ્રકાશની ગતિ નક્કી કરવાની ઘણી રીતો છે: ખગોળશાસ્ત્રીય અને પ્રયોગશાળા પદ્ધતિઓ.

ડેનિશ વૈજ્ઞાનિક રોમર દ્વારા 1676 માં ખગોળશાસ્ત્રીય પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશની ગતિ પ્રથમ વખત માપવામાં આવી હતી. તેણે સમય નક્કી કર્યો કે ગુરુનો સૌથી મોટો ચંદ્ર, Io, આની છાયામાં હતો વિશાળ ગ્રહ. જ્યારે આપણો ગ્રહ ગુરુની સૌથી નજીક હતો અને તે ક્ષણે જ્યારે આપણે ગુરુથી થોડે દૂર (ખગોળશાસ્ત્રની દ્રષ્ટિએ) હતા ત્યારે રોમરે માપન કર્યું. પ્રથમ કિસ્સામાં, ફાટી નીકળવાની વચ્ચેનો અંતરાલ 48 કલાક 28 મિનિટનો હતો. બીજા કિસ્સામાં, ઉપગ્રહ 22 મિનિટ મોડો હતો. આના પરથી એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું હતું કે અગાઉના અવલોકનથી વર્તમાન અવલોકન સુધીનું અંતર કાપવા માટે પ્રકાશને 22 મિનિટની જરૂર છે. Io ના અંતર અને વિલંબના સમયને જાણીને, તેણે પ્રકાશની ઝડપની ગણતરી કરી, જે પ્રચંડ હોવાનું બહાર આવ્યું, આશરે 300,000 km/s 4 .

પ્રથમ વખત, 1849 માં ફ્રેન્ચ ભૌતિકશાસ્ત્રી ફિઝેઉ દ્વારા પ્રયોગશાળા પદ્ધતિ દ્વારા પ્રકાશની ઝડપ માપવામાં આવી હતી. તેમણે 313,000 કિમી/સેકન્ડ જેટલી પ્રકાશની ઝડપનું મૂલ્ય મેળવ્યું હતું.

આધુનિક માહિતી અનુસાર, પ્રકાશની ઝડપ 299,792,458 m/s ±1.2 m/s છે.

પ્રકાશની દખલગીરી.

પ્રકાશ તરંગોની દખલગીરીનું ચિત્ર મેળવવું ખૂબ મુશ્કેલ છે. આનું કારણ એ છે કે વિવિધ સ્ત્રોતો દ્વારા ઉત્સર્જિત પ્રકાશ તરંગો એકબીજા સાથે સુસંગત નથી. તેમની પાસે અવકાશ 5 માં કોઈપણ બિંદુએ સમાન તરંગલંબાઇ અને સતત તબક્કામાં તફાવત હોવો જોઈએ. પ્રકાશ ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને તરંગલંબાઇની સમાનતા પ્રાપ્ત કરવી સરળ છે. પરંતુ સતત તબક્કાના તફાવતને પ્રાપ્ત કરવું અશક્ય છે, કારણ કે વિવિધ સ્ત્રોતોમાંથી અણુઓ એકબીજાથી સ્વતંત્ર રીતે પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરે છે 6 .

તેમ છતાં, પ્રકાશની દખલ જોઈ શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સાબુના બબલ પર અથવા પાણી પર કેરોસીન અથવા તેલની પાતળી ફિલ્મ પર રંગોનું મેઘધનુષ્ય. અંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિક ટી. યંગ એ તેજસ્વી વિચાર પર સૌપ્રથમ આવ્યા હતા કે રંગ તરંગોના ઉમેરા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે, જેમાંથી એક બાહ્ય સપાટીથી પ્રતિબિંબિત થાય છે, અને બીજો આંતરિક ભાગથી. આ કિસ્સામાં, 7 પ્રકાશ તરંગોની દખલગીરી થાય છે. દખલગીરીનું પરિણામ ફિલ્મ પર પ્રકાશની ઘટનાના કોણ, તેની જાડાઈ અને તરંગલંબાઇ પર આધારિત છે.

સ્થાયી તરંગો.

તે નોંધવામાં આવ્યું હતું કે જો તમે દોરડાના એક છેડાને યોગ્ય રીતે પસંદ કરેલ આવર્તન સાથે સ્વિંગ કરો છો (તેનો બીજો છેડો નિશ્ચિત છે), તો સતત તરંગ નિશ્ચિત છેડા તરફ દોડશે, જે પછી અડધા-તરંગના નુકસાન સાથે પ્રતિબિંબિત થશે. ઘટના અને પ્રતિબિંબિત તરંગો વચ્ચેના દખલના પરિણામે સ્થિર તરંગો ઊભા થશે જે સ્થિર દેખાશે. આ તરંગની સ્થિરતા સ્થિતિને સંતોષે છે:

L=nl/2, l=u/n, L=nu/n,

જ્યાં L દોરડાની લંબાઈ છે; n * 1,2,3, વગેરે; u એ તરંગ પ્રસારની ગતિ છે, જે દોરડાના તણાવ પર આધાર રાખે છે.

સ્થાયી તરંગો ઓસીલેટ કરવા સક્ષમ તમામ શરીરમાં ઉત્સાહિત છે.

સ્થાયી તરંગોની રચના એ એક પ્રતિધ્વનિ ઘટના છે જે શરીરના પડઘો અથવા કુદરતી ફ્રીક્વન્સીઝ પર થાય છે. બિંદુઓ જ્યાં હસ્તક્ષેપ રદ કરવામાં આવે છે તેને નોડ્સ કહેવામાં આવે છે, અને બિંદુઓ જ્યાં હસ્તક્ષેપ વધારે છે તેને એન્ટિનોડ્સ કહેવામાં આવે છે.

પ્રકાશ એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ છે………………………………………..2

પ્રકાશની ગતિ ……………………………………………… 2

પ્રકાશની દખલગીરી……………………………………………………….3

સ્થાયી તરંગો………………………………………………………3

ભૌતિકશાસ્ત્ર 11 (G.Ya.Myakishev B.B.Bukhovtsev)

ભૌતિકશાસ્ત્ર 10 (N.M. Shakhmaev S.N. Shakhmaev)

સહાયક નોંધો અને પરીક્ષણ કાર્યો(જી.ડી. લુપ્પોવ)

1 લેટિન શબ્દરશિયનમાં અનુવાદિત "કોર્પસકલ" નો અર્થ "કણ" થાય છે.

2 પ્રકાશ અવરોધોની આસપાસ વળે છે.

3 જ્યારે પ્રકાશના બીમને સુપરઇમ્પોઝ કરવામાં આવે ત્યારે પ્રકાશના મજબૂત અથવા નબળા પડવાની ઘટના.

4 રોમરે પોતે 215,000 km/s નું મૂલ્ય મેળવ્યું.

5 તરંગો કે જેની લંબાઈ સમાન હોય છે અને તબક્કામાં સતત તફાવત હોય છે તેને સુસંગત કહેવામાં આવે છે.

6 અપવાદો માત્ર ક્વોન્ટમ પ્રકાશ સ્ત્રોતો છે - લેસરો.

7 બે તરંગોનો ઉમેરો, જેના પરિણામે અવકાશમાં વિવિધ બિંદુઓ પર પરિણામી પ્રકાશ સ્પંદનોની સમય-સતત તીવ્રતા અથવા નબળાઈ જોવા મળે છે.

પ્રકાશને કાં તો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ તરીકે ગણી શકાય, શૂન્યાવકાશમાં પ્રસરણની ગતિ જે સતત હોય છે, અથવા ફોટોનના પ્રવાહ તરીકે - ચોક્કસ ઉર્જા, વેગ, આંતરિક કોણીય વેગ અને શૂન્ય માસ ધરાવતા કણો.

ઓપ્ટિક્સમાં, પ્રકાશ એકદમ સાંકડી શ્રેણીના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોનો સંદર્ભ આપે છે. ઘણીવાર, પ્રકાશને માત્ર દૃશ્યમાન પ્રકાશ તરીકે જ નહીં, પણ તેની નજીકના વિશાળ સ્પેક્ટ્રમ પ્રદેશોમાં પણ સમજવામાં આવે છે. ઐતિહાસિક રીતે, શબ્દ " અદ્રશ્ય પ્રકાશ» — અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ, ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશ, રેડિયો તરંગો. તરંગલંબાઇ દૃશ્યમાન પ્રકાશ 380 થી 760 નેનોમીટરની રેન્જમાં છે.

પ્રકાશની લાક્ષણિકતાઓમાંની એક તેનો રંગ છે, જે પ્રકાશ તરંગની આવર્તન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સફેદ પ્રકાશવિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝના તરંગોનું મિશ્રણ છે. તે રંગીન તરંગોમાં વિઘટિત થઈ શકે છે, જેમાંથી દરેક ચોક્કસ આવર્તન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આવા તરંગોને મોનોક્રોમેટિક કહેવામાં આવે છે.

પ્રકાશની ગતિ

નવીનતમ માપન અનુસાર, શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ

પ્રકાશની ગતિને વિવિધમાં માપવા પારદર્શક પદાર્થોદર્શાવે છે કે તે હંમેશા શૂન્યાવકાશ કરતાં ઓછું હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાણીમાં પ્રકાશની ગતિ 4/3 ગણી ઓછી થાય છે.

શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ અને પદાર્થમાં પ્રકાશની ઝડપનો ગુણોત્તર કહેવાય છે સંપૂર્ણ સૂચકપદાર્થનું વક્રીભવન.

(25)

જ્યારે શૂન્યાવકાશમાંથી પદાર્થમાં પ્રકાશ તરંગ પસાર થાય છે, ત્યારે આવર્તન સ્થિર રહે છે (રંગ બદલાતો નથી). રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સવાળા માધ્યમમાં તરંગલંબાઇ nફેરફારો:

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો એ અવકાશ અને સમયમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોનો પ્રસાર છે.

ચાલો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના મૂળભૂત ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લઈએ.1. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો ઉત્સર્જિત થાય છે અચકાતાશુલ્ક
પ્રવેગક ઉપલબ્ધ છે- ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોના રેડિયેશન માટેની મુખ્ય સ્થિતિ.
2. આવા તરંગો માત્ર વાયુઓ, પ્રવાહીમાં જ નહીં પ્રચાર કરી શકે છે નક્કર મીડિયા, પણ શૂન્યાવકાશમાં.
3. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ ત્રાંસી છે.

4. વેક્યૂમ c = 300,000 km/s માં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોની ગતિ.

5. જ્યારે એક પર્યાવરણમાંથી બીજામાં જતા હોય ત્યારે તરંગની આવર્તન બદલાતી નથી.
6. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો કરી શકે છે સમાઈ જવુંપદાર્થ આ કારણે છે (25) પદાર્થના ચાર્જ કણો દ્વારા ઊર્જાનું પ્રતિધ્વનિ શોષણ. જો ડાઇલેક્ટ્રિક કણોના ઓસિલેશનની કુદરતી આવર્તન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગની આવર્તનથી ઘણી અલગ હોય, તો શોષણ નબળી રીતે થાય છે, અને માધ્યમ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ માટે પારદર્શક બને છે.

7. જ્યારે બે માધ્યમો વચ્ચેના ઇન્ટરફેસને હિટ કરે છે, ત્યારે તરંગનો ભાગ પ્રતિબિંબિત થાય છે, અને ભાગ બીજા માધ્યમમાં જાય છે, રીફ્રેક્ટીંગજો બીજું માધ્યમ મેટલ છે, તો બીજા માધ્યમમાં પસાર થતી તરંગ ઝડપથી ક્ષીણ થઈ જાય છે, અને સૌથી વધુઊર્જા પ્રથમ માધ્યમમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે (ધાતુઓ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો માટે અપારદર્શક હોય છે).

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો માટે, તેમજ યાંત્રિક રાશિઓ માટે, વિવર્તન, હસ્તક્ષેપ, ધ્રુવીકરણ અને અન્યના ગુણધર્મો માન્ય છે.

વ્યક્તિ દ્રષ્ટિના અંગો દ્વારા તેની આસપાસની દુનિયા વિશેની મોટાભાગની માહિતીને સમજે છે. પરંતુ આંખો પોતે માત્ર એક જ પ્રકારની ઊર્જા જોવા માટે સક્ષમ છે - ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક, અને તે પછી પણ પ્રકાશની ખૂબ જ સાંકડી શ્રેણીમાં. તો પ્રકાશ શું છે? પ્રખ્યાત સ્ત્રોતો શું છે? દૃશ્યમાન કિરણોત્સર્ગશું વ્યક્તિ ઉપયોગ કરે છે? પ્રકાશની દ્વિ પ્રકૃતિ શું છે? અને તેના મુખ્ય ગુણધર્મો શું છે? હવે આ સવાલોના જવાબો શોધીએ.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ તરીકે પ્રકાશ

પ્રકાશને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ માનવામાં આવે છે જે માનવ આંખ જોઈ શકે છે. આ કરવા માટે, આ તરંગની લંબાઈ 380-400 nm થી 760-780 nm સુધીની સીમાઓથી આગળ વધવી જોઈએ નહીં. 780 એનએમ પછી, ઇન્ફ્રારેડ શ્રેણી શરૂ થાય છે, જે વ્યક્તિ ગરમી તરીકે અનુભવી શકે છે, અને દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ આવે તે પહેલાં. કેટલાક જંતુઓ અને પક્ષીઓ તેને જોઈ શકે છે, અને માનવ ત્વચા ટેનિંગ દ્વારા તેના પર પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનની દૃશ્યમાન શ્રેણી પોતે વિભાગોમાં વહેંચાયેલી છે, જેમાંથી દરેક વ્યક્તિ ચોક્કસ રંગના પ્રકાશ તરીકે માને છે. ઉદાહરણ તરીકે, વાયોલેટ 380-440 એનએમ, લીલો - 500-565 એનએમ, અને લાલ - 625-740 એનએમની તરંગલંબાઇને અનુરૂપ છે. કુલ મળીને, દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમના 7 પ્રાથમિક રંગો છે જ્યારે તેઓ મેઘધનુષ્યને જોતા હોય ત્યારે અવલોકન કરી શકાય છે. પરંતુ સફેદ પ્રકાશ એ સ્પેક્ટ્રમના તમામ રંગોનું મિશ્રણ છે.

પ્રકાશ સ્ત્રોતો

પ્રકાશ સ્ત્રોત એ ચોક્કસ તાપમાને ગરમ અથવા ઉત્તેજિત પદાર્થ છે. સૂર્ય, અન્ય તારાઓ, કેટલાક ગરમ ગ્રહો, ધૂમકેતુઓ અને અન્ય અવકાશી પદાર્થોમાંથી પ્રકાશ પૃથ્વી પર આવે છે. આપણા ગ્રહ પર, પ્રકાશનો સ્ત્રોત અગ્નિ હોઈ શકે છે - એક અગ્નિ, મીણબત્તીની જ્યોત, મશાલ અથવા તેલના દીવા, તેમજ ગરમ પદાર્થ. માણસે શોધ કરી અને કૃત્રિમ સ્ત્રોતોદૃશ્યમાન કિરણોત્સર્ગ, ખાસ કરીને, અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવો, જ્યાં વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા ગરમ થતા ટંગસ્ટન ફિલામેન્ટ દ્વારા પ્રકાશ ઉત્સર્જિત થાય છે, એક ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ, જેમાં ફોસ્ફરનું સ્તર ઝળકે છે, ફ્લાસ્કને ભરતા ગેસમાં ઇલેક્ટ્રિક ડિસ્ચાર્જ દ્વારા ઉત્તેજિત થાય છે, હેલોજન લેમ્પ, પારો દીવો અને અન્ય.

પ્રકાશના ગુણધર્મો

પ્રતિબિંબ

દૃશ્યમાન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનલગભગ 300,000 કિમી/સેકંડ જેટલી ઝડપ સાથે શૂન્યાવકાશ અને સજાતીય પારદર્શક મીડિયામાં પ્રચાર કરે છે. તે જ સમયે, પ્રકાશમાં અન્ય ઘણા ગુણધર્મો છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્રકાશ અપારદર્શક સપાટીઓ અને ઘટનાના કોણમાંથી પ્રતિબિંબિત થાય છે કોણ સમાનપ્રતિબિંબ પરિણામે, વસ્તુઓમાંથી પ્રતિબિંબિત પ્રકાશ આંખ દ્વારા જોવામાં આવે છે અને આ પદાર્થોને જોવાની મંજૂરી આપે છે. એ પણ નોંધ લો કે ચંદ્ર અને કેટલાક ગ્રહો પ્રકાશના સ્ત્રોત નથી, પરંતુ આપણે તેમને આના કારણે જોઈએ છીએ અવકાશી પદાર્થોસૂર્યમાંથી કિરણોત્સર્ગને પ્રતિબિંબિત કરે છે.

રીફ્રેક્શન

જ્યારે વિવિધ ઓપ્ટિકલ ઘનતાવાળા બે માધ્યમો વચ્ચેથી પસાર થાય છે, ત્યારે પ્રકાશ રીફ્રેક્શન માટે સક્ષમ છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે બીમ હવામાંથી પાણીમાં પસાર થાય છે, ત્યારે વિવિધ કારણે ઓપ્ટિકલ ઘનતાઆ માધ્યમો તેમનામાં પ્રકાશની ગતિ અને ગતિની દિશા બદલી નાખે છે. આ કારણે જ પાણીના ગ્લાસમાં એક ચમચી થોડી તૂટેલી લાગે છે અને તળાવના તળિયેના કાંકરા ખરેખર કરતાં વધુ નજીક લાગે છે.

દખલ અને વિવર્તન

પ્રકાશની તરંગ પ્રકૃતિ તેની દખલગીરી અને વિવર્તન જેવા ગુણધર્મોમાં પ્રગટ થાય છે. પ્રથમ ગુણધર્મ એ પરિણામી તરંગમાં ઉમેરવાની અનેક તરંગોની ક્ષમતા છે, જેનાં પરિમાણો છે વિવિધ બિંદુઓનોંધપાત્ર રીતે વધારો અથવા ઘટાડો. પ્રકાશની દખલગીરીનું પરિણામ મેઘધનુષ્ય પેટર્નના નાટકના સ્વરૂપમાં જોઇ શકાય છે સાબુના પરપોટા, તેલના ડાઘ અથવા જંતુની પાંખો. અને વિવર્તન એ પ્રકાશના તરંગની અવરોધની આસપાસ વાળવાની અને તેના ભૌમિતિક પડછાયાના ક્ષેત્રમાં પડવાની ક્ષમતા છે, ઉદાહરણ તરીકે, મેઘધનુષ્ય વાદળોના રૂપમાં પાણીના ટીપાં પર પ્રકાશનું વિખેરવું.

કણોના પ્રવાહ તરીકે પ્રકાશ

તે જ સમયે, પ્રકાશ માત્ર નથી તરંગ ગુણધર્મો, અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં કણોના પ્રવાહની જેમ વર્તે છે - ફોટોન. ખાસ કરીને, ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરની ઘટનાના નિયમો, જ્યારે પદાર્થ પરની પ્રકાશ ઘટના તેમાંથી ઇલેક્ટ્રોન ખેંચે છે, ત્યારે માત્ર પ્રકાશના કોર્પસ્ક્યુલર સિદ્ધાંતના દૃષ્ટિકોણથી જ સમજાવી શકાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનના સ્વરૂપમાં રજૂ કરે છે. ફોટોનનો પ્રવાહ. જો કે, તરંગ અને ફોટોન સિદ્ધાંતલાઇટ્સ માત્ર એકબીજા સાથે વિરોધાભાસી નથી, પરંતુ એકબીજાના પૂરક છે. વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં તેઓ પ્રકાશના તરંગ-કણ દ્વૈત વિશે વાત કરે છે, જે સમજાવે છે કે પ્રકાશ શું છે અને તેના ગુણધર્મોને તરંગ તરીકે અને કણોના પ્રવાહ તરીકે જાહેર કરે છે.

પ્રકાશ એ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ છે. 17મી સદીના અંતે, બે વૈજ્ઞાનિક પૂર્વધારણાઓપ્રકાશની પ્રકૃતિ વિશે - કોર્પસ્ક્યુલરઅને તરંગ. કોર્પસ્ક્યુલર સિદ્ધાંત મુજબ, પ્રકાશ એ નાના પ્રકાશ કણો (કોર્પસકલ્સ) નો પ્રવાહ છે જે પ્રચંડ ઝડપે ઉડે છે. ન્યૂટન માનતા હતા કે પ્રકાશ કોર્પસકલની હિલચાલ મિકેનિક્સના નિયમોનું પાલન કરે છે. આમ, પ્રકાશનું પ્રતિબિંબ પ્લેનમાંથી સ્થિતિસ્થાપક બોલના પ્રતિબિંબ જેવું જ સમજાયું. એક માધ્યમથી બીજા માધ્યમમાં ખસેડતી વખતે કણોની ગતિમાં થતા ફેરફાર દ્વારા પ્રકાશનું વક્રીભવન સમજાવવામાં આવ્યું હતું. તરંગ સિદ્ધાંત પ્રકાશને યાંત્રિક તરંગો જેવી જ તરંગ પ્રક્રિયા તરીકે જોતો હતો. અનુસાર આધુનિક વિચારો, પ્રકાશ દ્વિ પ્રકૃતિ ધરાવે છે, એટલે કે. તે એકસાથે કોર્પસ્ક્યુલર અને તરંગ ગુણધર્મો બંને દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. હસ્તક્ષેપ અને વિવર્તન જેવી ઘટનાઓમાં, પ્રકાશના તરંગ ગુણધર્મો સામે આવે છે, અને ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરની ઘટનામાં, કોર્પસ્ક્યુલર ગુણધર્મો સામે આવે છે. ઓપ્ટિક્સમાં, પ્રકાશ એકદમ સાંકડી શ્રેણીના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોનો સંદર્ભ આપે છે. ઘણીવાર, પ્રકાશને માત્ર દૃશ્યમાન પ્રકાશ તરીકે જ નહીં, પણ તેની નજીકના વિશાળ સ્પેક્ટ્રમ પ્રદેશોમાં પણ સમજવામાં આવે છે. ઐતિહાસિક રીતે, શબ્દ "અદ્રશ્ય પ્રકાશ" દેખાયો - અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ, ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશ, રેડિયો તરંગો. દૃશ્યમાન પ્રકાશ તરંગલંબાઇ 380 થી 760 નેનોમીટર સુધીની છે. પ્રકાશની એક વિશેષતા તેની છે રંગ, જે પ્રકાશ તરંગની આવર્તન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. સફેદ પ્રકાશ એ વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝના તરંગોનું મિશ્રણ છે. તે રંગીન તરંગોમાં વિઘટિત થઈ શકે છે, જેમાંથી દરેક ચોક્કસ આવર્તન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આવા તરંગો કહેવાય છે મોનોક્રોમેટિકનવા માપન મુજબ, શૂન્યાવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ અને પદાર્થમાં પ્રકાશની ગતિનો ગુણોત્તર કહેવાય છે સંપૂર્ણ રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સપદાર્થો

જ્યારે શૂન્યાવકાશમાંથી પદાર્થમાં પ્રકાશ તરંગ પસાર થાય છે, ત્યારે આવર્તન સ્થિર રહે છે (રંગ બદલાતો નથી). રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સવાળા માધ્યમમાં તરંગલંબાઇ nફેરફારો:

પ્રકાશની દખલગીરી- જંગનો અનુભવ. લાઇટ ફિલ્ટરવાળા લાઇટ બલ્બમાંથી પ્રકાશ, જે લગભગ મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશ બનાવે છે, બે સાંકડી, અડીને આવેલા સ્લિટ્સમાંથી પસાર થાય છે, જેની પાછળ સ્ક્રીન ઇન્સ્ટોલ કરેલી છે. સ્ક્રીન પર પ્રકાશ અને શ્યામ પટ્ટાઓની સિસ્ટમ - હસ્તક્ષેપ પટ્ટાઓ - જોવામાં આવશે. IN આ કિસ્સામાંએક પ્રકાશ તરંગ બે ભાગમાં વિભાજિત થાય છે, જે વિવિધ સ્લિટ્સમાંથી આવે છે. આ બે તરંગો એકબીજા સાથે સુસંગત છે અને, જ્યારે એકબીજા પર લગાવવામાં આવે છે, ત્યારે અનુરૂપ રંગના ઘાટા અને પ્રકાશ પટ્ટાઓના સ્વરૂપમાં પ્રકાશની તીવ્રતાની મહત્તમ અને લઘુત્તમતાની સિસ્ટમ આપે છે.

પ્રકાશની દખલગીરી- મહત્તમ અને ન્યૂનતમ શરતો. મહત્તમ સ્થિતિ: જો તરંગ માર્ગમાં ઓપ્ટિકલ તફાવતમાં અડધા-તરંગોની સમાન સંખ્યા અથવા તરંગોની પૂર્ણાંક સંખ્યા હોય, તો સ્ક્રીન પર આપેલ બિંદુએ પ્રકાશની તીવ્રતા (મહત્તમ) માં વધારો જોવા મળે છે. , ઉમેરાયેલ તરંગોના તબક્કામાં તફાવત ક્યાં છે. ન્યૂનતમ શરત:જો ઓપ્ટિકલ વેવ પાથ તફાવત બંધબેસે છે વિષમ સંખ્યાઅડધા-તરંગો, પછી બિંદુ પર ન્યૂનતમ છે.