ក្រឡាចត្រង្គ diffraction មួយវិមាត្រគឺជាប្រព័ន្ធនៃចំនួនដ៏ច្រើន។ នរន្ធដែលមានទទឹងដូចគ្នា និងប៉ារ៉ាឡែលទៅគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងអេក្រង់ បំបែកដោយចន្លោះស្រអាប់នៃទទឹងដូចគ្នា (រូបភាព 9.6)។

លំនាំនៃការបំភាយនៅលើក្រឡាចត្រង្គត្រូវបានកំណត់ថាជាលទ្ធផលនៃការជ្រៀតជ្រែកទៅវិញទៅមកនៃរលកដែលមកពីរន្ធទាំងអស់ i.e. ក្នុង grating បានអនុវត្ត ការជ្រៀតជ្រែកពហុផ្លូវ ពន្លឺ​ដែល​មាន​ការ​បង្វែរ​ស្របគ្នា​ចេញ​មក​ពី​រន្ធ​ទាំងអស់។

បញ្ជាក់៖ ខ – ទទឹងរន្ធ gratings; ក -ចម្ងាយរវាងរន្ធ; – grating ថេរ.

កែវថតប្រមូលកាំរស្មីទាំងអស់ដែលធ្លាក់មកលើវានៅមុំដូចគ្នា ហើយមិនបង្ហាញពីភាពខុសគ្នានៃផ្លូវបន្ថែមទេ។

អង្ករ។ ៩.៦	អង្ករ។ ៩.៧

អនុញ្ញាតឱ្យធ្នឹម 1 ធ្លាក់លើកញ្ចក់នៅមុំមួយφ ( មុំបង្វែរ ) រលកពន្លឺដែលធ្វើដំណើរនៅមុំនេះពីរន្ធ បង្កើតអាំងតង់ស៊ីតេអតិបរមានៅចំណុច។ ធ្នឹមទីពីរដែលមកពីរន្ធជិតខាងនៅមុំដូចគ្នាφនឹងមកដល់ចំណុចដូចគ្នា។ ធ្នឹមទាំងពីរនេះនឹងមកក្នុងដំណាក់កាល ហើយនឹងពង្រីកគ្នាទៅវិញទៅមក ប្រសិនបើភាពខុសគ្នានៃផ្លូវអុបទិកស្មើនឹង មλ:

លក្ខខណ្ឌអតិបរមា សម្រាប់ grating ការបង្វែរនឹងមើលទៅដូចនេះ:

,

(9.4.4)

កន្លែងណា ម= ± 1, ± 2, ± 3, … .

អតិបរមាដែលត្រូវគ្នានឹងលក្ខខណ្ឌនេះត្រូវបានគេហៅថា កម្រិតខ្ពស់សំខាន់ៗ . តម្លៃនៃបរិមាណ មដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងអតិបរិមាមួយ ឬមួយផ្សេងទៀតត្រូវបានគេហៅថា លំដាប់នៃការបង្វែរអតិបរមា។

នៅចំណុច ច 0 នឹងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញជានិច្ច មោឃៈ ឬ ចំណុចកណ្តាលនៃការបត់ .

ចាប់តាំងពីឧបទ្ទវហេតុពន្លឺនៅលើអេក្រង់ឆ្លងកាត់តែតាមរយៈរន្ធនៅក្នុង grating diffraction, លក្ខខណ្ឌ អប្បបរមា សម្រាប់គម្លាតហើយនឹងត្រូវបាន លក្ខខណ្ឌការបង្វែរសំខាន់អប្បបរមា សម្រាប់បន្ទះឈើ:

.

(9.4.5)

ជា​ការ​ពិត​ណាស់ ដោយ​មាន​ស្នាម​កាត់​ជា​ច្រើន ចំណុច​នៃ​អេក្រង់​ដែល​ត្រូវ​គ្នា​នឹង​ការ​បង្វែរ​តូច​ចម្បង​នឹង​ទទួល​បាន​ពន្លឺ​ពី​រន្ធ​ខ្លះ ហើយ​នឹង​បង្កើត​ជា ផ្នែក​ដែល​រង​ឥទ្ធិពល diffraction maxima និង minima(រូបភាព 9.7) ។ ប៉ុន្តែអាំងតង់ស៊ីតេរបស់ពួកគេ នៅក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងអតិបរមាចម្បងគឺទាប (≈ 1/22) ។

បានផ្តល់ឱ្យនោះ។ ,

រលកដែលបានបញ្ជូនដោយរន្ធនីមួយៗនឹងត្រូវបានលុបចោលដោយការជ្រៀតជ្រែក ហើយនឹងលេចឡើង អប្បបរមាបន្ថែម .

ចំនួននៃរន្ធកំណត់លំហូរពន្លឺតាមរយៈ grating ។ ពួកវាកាន់តែច្រើនថាមពលកាន់តែច្រើនត្រូវបានផ្ទេរដោយរលកតាមរយៈវា។ លើសពីនេះ ចំនួនរន្ធកាន់តែច្រើននោះ មីនីម៉ាបន្ថែមកាន់តែសមរវាង maxima ជិតខាង។ អាស្រ័យហេតុនេះ កម្រិតខ្ពស់នឹងកាន់តែតូចចង្អៀត និងខ្លាំងជាងមុន (រូបភាព 9.8)។

ពី (9.4.3) វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាមុំបង្វែរគឺសមាមាត្រទៅនឹងប្រវែងរលក λ ។ នេះមានន័យថា ក្រឡាចត្រង្គបង្វែរបំបែកពន្លឺពណ៌សទៅជាសមាសធាតុ ហើយច្រានចោលពន្លឺដែលមានរលកវែង (ក្រហម) នៅមុំធំជាង (មិនដូចព្រីស ដែលអ្វីៗកើតឡើងតាមវិធីផ្សេងទៀត)។

វិសាលគមនៃការបំភាយ- ការចែកចាយអាំងតង់ស៊ីតេនៅលើអេក្រង់ ទទួលបានដោយសារតែការបង្វែរ (បាតុភូតនេះត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបខាងក្រោម)។ ផ្នែកសំខាន់នៃថាមពលពន្លឺត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅកណ្តាលអតិបរមា។ ការរួមតូចនៃគម្លាតនាំឱ្យការពិតដែលថាអតិបរិមាកណ្តាលរាលដាលចេញហើយពន្លឺរបស់វាថយចុះ (នេះជាការពិតក៏អនុវត្តចំពោះអតិបរមាផ្សេងទៀត) ។ ផ្ទុយទៅវិញ រន្ធដោត () កាន់តែធំ រូបភាពកាន់តែភ្លឺ ប៉ុន្តែគែមនៃការបំភាយគឺតូចជាង ហើយចំនួនគែមរបស់វាក៏ធំជាង។ នៅពេលដែលនៅចំកណ្តាល រូបភាពមុតស្រួចនៃប្រភពពន្លឺត្រូវបានទទួល i.e. មានការរីករាលដាលនៃពន្លឺ rectilinear ។ រូបភាពនេះនឹងធ្វើឡើងសម្រាប់តែពន្លឺ monochromatic ប៉ុណ្ណោះ។ នៅពេលដែលរន្ធដោតត្រូវបានបំភ្លឺដោយពន្លឺពណ៌ស ចំណុចកណ្តាលអតិបរមានឹងជាបន្ទះពណ៌ស វាជារឿងធម្មតាសម្រាប់រលកពន្លឺទាំងអស់ (នៅពេលដែលភាពខុសគ្នានៃផ្លូវគឺសូន្យសម្រាប់ទាំងអស់គ្នា)។

ថយក្រោយ

យកចិត្តទុកដាក់! ការមើលស្លាយជាមុនគឺសម្រាប់គោលបំណងផ្តល់ព័ត៌មានតែប៉ុណ្ណោះ ហើយប្រហែលជាមិនតំណាងឱ្យវិសាលភាពពេញលេញនៃបទបង្ហាញនោះទេ។ ប្រសិនបើអ្នកចាប់អារម្មណ៍លើការងារនេះ សូមទាញយកកំណែពេញលេញ។

(មេរៀនដើម្បីទទួលបានចំណេះដឹងថ្មី ថ្នាក់ទី១១ កម្រិតប្រវត្តិរូប - ២ ម៉ោង)។

គោលបំណងអប់រំនៃមេរៀន៖

• ណែនាំគំនិតនៃការបង្វែរពន្លឺ
• ពន្យល់ពីការបង្វែរពន្លឺដោយប្រើគោលការណ៍ Huygens-Fresnel
• ណែនាំគំនិតនៃតំបន់ Fresnel
• ពន្យល់ពីរចនាសម្ព័ន និងគោលការណ៍នៃការប្រតិបតិ្តការរបស់ឧបករណ៍បំប៉ោង

គោលបំណងអភិវឌ្ឍន៍នៃមេរៀន

• ការអភិវឌ្ឍជំនាញក្នុងការពិពណ៌នាគុណភាព និងបរិមាណនៃគំរូការបង្វែរ

បរិក្ខារ: ម៉ាស៊ីនបញ្ចាំង អេក្រង់ ការបង្ហាញ។

ផែនការ​មេរៀន

• ការបង្វែរពន្លឺ
• ការបង្វែរ Fresnel
• Fraunhofer diffraction
• ក្រឡាចត្រង្គបង្វែរ

ក្នុងអំឡុងពេលថ្នាក់។

1. ពេលរៀបចំ។

2. រៀនសម្ភារៈថ្មី។

ការបង្វែរ- បាតុភូតនៃរលកកោងជុំវិញឧបសគ្គដែលបានជួបប្រទះនៅក្នុងផ្លូវរបស់ពួកគេឬក្នុងន័យទូលំទូលាយ - គម្លាតណាមួយនៃការសាយភាយនៃរលកនៅជិតឧបសគ្គពីច្បាប់នៃអុបទិកធរណីមាត្រ។ ដោយសារតែការបង្វែរ រលកអាចធ្លាក់ចូលទៅក្នុងតំបន់នៃស្រមោលធរណីមាត្រ ដើរជុំវិញឧបសគ្គ ជ្រៀតចូលតាមរន្ធតូចៗនៅលើអេក្រង់។ .

ប្រសិនបើពន្លឺជាដំណើរការរលក ដូចដែលបានបញ្ជាក់ដោយបាតុភូតនៃការជ្រៀតជ្រែក នោះការបង្វែរពន្លឺក៏ត្រូវតែត្រូវបានគេសង្កេតឃើញផងដែរ។

ការបង្វែរពន្លឺ- បាតុភូត​នៃ​ការ​ផ្លាត​ចេញ​នៃ​កាំរស្មី​ពន្លឺ​ចូល​ទៅ​ក្នុង​តំបន់​នៃ​ស្រមោល​ធរណីមាត្រ​ពេល​ឆ្លង​កាត់​គែម​នៃ​ឧបសគ្គ ឬ​តាម​រន្ធ​ដែល​មាន​វិមាត្រ​អាច​ប្រៀប​ធៀប​នឹង​រយៈ​ពេល​រលក​នៃ​ពន្លឺ ( លេខស្លាយ 2).

ការពិតដែលថាពន្លឺទៅហួសពីគែមនៃឧបសគ្គត្រូវបានគេស្គាល់ចំពោះមនុស្សជាយូរមកហើយ។ ការពិពណ៌នាវិទ្យាសាស្រ្តដំបូងនៃបាតុភូតនេះជាកម្មសិទ្ធិរបស់ F. Grimaldi ។ នៅក្នុងពន្លឺតូចចង្អៀត Grimaldi បានដាក់វត្ថុផ្សេងៗ ជាពិសេសខ្សែស្តើង។ ក្នុងករណីនេះស្រមោលនៅលើអេក្រង់បានប្រែទៅជាធំទូលាយជាងដែលវាគួរតែយោងទៅតាមច្បាប់នៃអុបទិកធរណីមាត្រ។ លើសពីនេះទៀតក្រុមតន្រ្តីពណ៌ត្រូវបានគេរកឃើញនៅលើផ្នែកទាំងពីរនៃស្រមោល។ ឆ្លងកាត់​ពន្លឺ​ស្តើង​តាម​រន្ធ​តូច Grimaldi ក៏​សង្កេត​ឃើញ​គម្លាត​ពី​ច្បាប់​នៃ​ការ​សាយភាយ​នៃ​ពន្លឺ។ កន្លែងភ្លឺដែលទល់មុខរន្ធប្រែទៅជាធំជាងអ្វីដែលគួររំពឹងទុកសម្រាប់ការសាយភាយពន្លឺ rectilinear ( លេខស្លាយ 2).

នៅឆ្នាំ 1802 លោក T. Jung ដែលបានរកឃើញការជ្រៀតជ្រែកនៃពន្លឺ បានធ្វើពិសោធន៍បែបបុរាណមួយលើការបង្វែរ ( លេខស្លាយ 3).

នៅក្នុងអេក្រង់ស្រអាប់ គាត់បានទម្លុះរន្ធតូចៗពីរ B និង C នៅចម្ងាយខ្លីពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ រន្ធទាំងនេះត្រូវបានបំភ្លឺដោយធ្នឹមតូចចង្អៀតនៃពន្លឺឆ្លងកាត់រន្ធតូចមួយ A នៅក្នុងអេក្រង់ផ្សេងទៀត។ វាជាព័ត៌មានលម្អិតនេះ ដែលពិបាកគិតនៅពេលនោះ ដែលសម្រេចជោគជ័យនៃការពិសោធន៍។ មានតែរលកចម្រុះប៉ុណ្ណោះដែលជ្រៀតជ្រែក។ រលករាងស្វ៊ែរដែលកើតឡើងស្របតាមគោលការណ៍ Huygens ចេញពីរន្ធ A រំកិលជាប់គ្នាដ៏រំភើបនៅក្នុងរន្ធ B និង C ។ ដោយសារតែការសាយភាយចេញពីរន្ធ B និង C កោណពន្លឺពីរបានលេចចេញមក ដែលផ្នែកខ្លះត្រួតលើគ្នា។ ជាលទ្ធផលនៃការជ្រៀតជ្រែកនៃរលកពន្លឺទាំងពីរនេះ ឆ្នូតពន្លឺឆ្លាស់គ្នា និងងងឹតបានលេចឡើងនៅលើអេក្រង់។ បិទរន្ធមួយក្នុងចំណោមរន្ធ។ Young បានរកឃើញថាគែមបានបាត់។ វាគឺដោយមានជំនួយពីការពិសោធន៍នេះ ដែល Jung ដំបូងបានវាស់ប្រវែងរលកដែលត្រូវគ្នានឹងកាំរស្មីពន្លឺនៃពណ៌ផ្សេងគ្នា ហើយបានត្រឹមត្រូវបំផុត។

ទ្រឹស្តីនៃការបង្វែរ

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជនជាតិបារាំង O. Fresnel មិនត្រឹមតែសិក្សាករណីផ្សេងៗនៃការសាយភាយឱ្យកាន់តែលម្អិតនៅក្នុងការពិសោធន៍ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងបានកសាងទ្រឹស្តីបរិមាណនៃការបំភាយ។ ទ្រឹស្តីរបស់ Fresnel ត្រូវបានផ្អែកលើគោលការណ៍ Huygens ដោយបន្ថែមវាជាមួយនឹងគំនិតនៃការជ្រៀតជ្រែកនៃរលកបន្ទាប់បន្សំ។ គោលការណ៍ Huygens នៅក្នុងទម្រង់ដើមរបស់វាបានធ្វើឱ្យវាអាចរកឃើញតែទីតាំងនៃរលកខាងមុខនៅគ្រាបន្តបន្ទាប់ ពោលគឺដើម្បីកំណត់ទិសដៅនៃការសាយភាយរលក។ សំខាន់នេះគឺជាគោលការណ៍នៃអុបទិកធរណីមាត្រ។ Fresnel បានជំនួសការសន្មត់របស់ Huygens អំពីស្រោមសំបុត្រនៃរលកបន្ទាប់បន្សំជាមួយនឹងទីតាំងច្បាស់លាស់មួយ យោងទៅតាមរលកបន្ទាប់បន្សំដែលមកដល់ចំណុចនៃការសង្កេត រំខានដល់គ្នាទៅវិញទៅមក ( លេខស្លាយ 4).

មានពីរប្រភេទនៃការបំភាយ:

ប្រសិនបើឧបសគ្គដែលការសាយភាយកើតឡើងនៅជិតប្រភពពន្លឺ ឬអេក្រង់ដែលការសង្កេតកើតឡើង នោះផ្នែកខាងមុខនៃឧប្បត្តិហេតុ ឬរលកដែលបង្វែរមានផ្ទៃកោង (ឧទាហរណ៍ ស្វ៊ែរ); ករណីនេះត្រូវបានគេហៅថា Fresnel diffraction ។

ប្រសិនបើវិមាត្រនៃឧបសគ្គមានទំហំតូចជាងចម្ងាយទៅប្រភពនោះ ឧប្បត្តិហេតុរលកនៅលើឧបសគ្គអាចចាត់ទុកថាជារលកយន្តហោះ។ ការ​បំភាយ​រលក​របស់​យន្តហោះ​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅថា​ជា​ញឹកញាប់​ថា​ជា Fraunhofer diffraction ( លេខស្លាយ 5).

វិធីសាស្រ្តតំបន់ Fresnel ។

ដើម្បី​ពន្យល់​ពី​លក្ខណៈ​ពិសេស​នៃ​លំនាំ​បំបែរ​ទៅ​លើ​វត្ថុ​សាមញ្ញ ( លេខស្លាយ 6) Fresnel បានបង្កើតនូវវិធីសាស្រ្តសាមញ្ញ និងជាឧទាហរណ៍សម្រាប់ដាក់ក្រុមប្រភពបន្ទាប់បន្សំ - វិធីសាស្រ្តនៃការសាងសង់តំបន់ Fresnel ។ វិធីសាស្រ្តនេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីគណនាប្រហាក់ប្រហែលនៃគំរូនៃការបង្វែរ ( លេខស្លាយ 7).

តំបន់ Fresnel- សំណុំនៃប្រភពចម្រុះនៃរលកបន្ទាប់បន្សំ ភាពខុសគ្នានៃផ្លូវអតិបរមារវាងដែលស្មើនឹង λ/2 ។

ប្រសិនបើផ្លូវខុសគ្នាពីតំបន់ជិតខាងពីរគឺស្មើនឹង λ /2 ដូច្នេះការរំញ័រពីពួកវាមកដល់ចំណុចសង្កេត M ក្នុងដំណាក់កាលផ្ទុយគ្នាដូច្នេះ រលកពីតំបន់ Fresnel ពីរដែលនៅជាប់គ្នាលុបចោលគ្នាទៅវិញទៅមក(លេខស្លាយ 8).

ឧទាហរណ៍ នៅពេលឆ្លងកាត់ពន្លឺតាមរន្ធតូចមួយ ទាំងពន្លឺ និងកន្លែងងងឹតអាចត្រូវបានរកឃើញនៅចំណុចសង្កេត។ វាប្រែចេញលទ្ធផលផ្ទុយគ្នា - ពន្លឺមិនឆ្លងកាត់រន្ធទេ!

ដើម្បីពន្យល់ពីលទ្ធផលនៃការបង្វែរ វាចាំបាច់ដើម្បីមើលថាតើតំបន់ Fresnel ប៉ុន្មានដែលសមនឹងចូលទៅក្នុងរន្ធ។ នៅពេលដែលរន្ធត្រូវបានដាក់ ចំនួនសេសនៃតំបន់ អតិបរមា(កន្លែងពន្លឺ) ។ នៅពេលដែលរន្ធត្រូវបានដាក់ ចំនួនគូនៃតំបន់បន្ទាប់មកនៅចំណុចសង្កេតនឹងមាន អប្បបរមា(ចំណុចងងឹត) ។ ជាការពិត ពន្លឺឆ្លងកាត់រន្ធ ប៉ុន្តែការជ្រៀតជ្រែកអតិបរមាលេចឡើងនៅចំណុចជិតខាង ( លេខស្លាយ 9-11).

ចានតំបន់ Fresnel ។

ផលវិបាកមួយចំនួនដែលគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ជួនកាលមានលក្ខណៈផ្ទុយគ្នា អាចទទួលបានពីទ្រឹស្តីរបស់ Fresnel ។ មួយក្នុងចំណោមពួកគេគឺជាលទ្ធភាពនៃការប្រើប្រាស់បន្ទះតំបន់ជាកញ្ចក់បញ្ចូលគ្នា។ ចានតំបន់- អេក្រង់ថ្លាដែលមានរង្វង់ពន្លឺ និងងងឹតឆ្លាស់គ្នា។ កាំនៃចិញ្ចៀនត្រូវបានជ្រើសរើស ដូច្នេះចិញ្ចៀននៃវត្ថុធាតុស្រអាប់គ្របដណ្តប់តំបន់ស្មើគ្នាទាំងអស់ បន្ទាប់មកមានតែលំយោលពីតំបន់សេសដែលកើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលដូចគ្នាមកដល់ចំណុចសង្កេត ដែលនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺនៅ ចំណុចសង្កេត ( លេខស្លាយ 12).

ផលវិបាកគួរឱ្យកត់សម្គាល់ទីពីរនៃទ្រឹស្តីរបស់ Fresnel គឺជាការព្យាករណ៍នៃអត្ថិភាពនៃកន្លែងភ្លឺ ( ចំណុចពុល) ក្នុង​ផ្ទៃ​នៃ​ស្រមោល​ធរណីមាត្រ​ពី​អេក្រង់​ស្រអាប់ ( លេខស្លាយ 13-14).

ដើម្បីសង្កេតមើលកន្លែងភ្លឺនៅក្នុងតំបន់នៃស្រមោលធរណីមាត្រ វាចាំបាច់ដែលអេក្រង់ស្រអាប់ត្រួតលើតំបន់ Fresnel មួយចំនួនតូច (មួយ ឬពីរ)។

Fraunhofer diffraction ។

ប្រសិនបើវិមាត្រនៃឧបសគ្គមានទំហំតូចជាងចម្ងាយទៅប្រភពនោះ ឧប្បត្តិហេតុរលកនៅលើឧបសគ្គអាចចាត់ទុកថាជារលកយន្តហោះ។ រលក​យន្តហោះ​ក៏​អាច​ទទួល​បាន​ដោយ​ការ​ដាក់​ប្រភព​ពន្លឺ​នៅ​ចំណុច​ផ្តោត​នៃ​កញ្ចក់​ដែល​រួម​គ្នា​មួយ ( លេខស្លាយ 15).

ការ​បត់​នៃ​រលក​របស់​យន្តហោះ​ត្រូវ​បាន​គេ​ហៅ​ថា​ជា Fraunhofer diffraction បន្ទាប់​ពី​អ្នក​វិទ្យាសាស្ត្រ​អាល្លឺម៉ង់ Fraunhofer ។ ប្រភេទនៃការបង្វែរនេះត្រូវបានគេពិចារណាជាពិសេសសម្រាប់ហេតុផលពីរ។ ទីមួយ នេះ​ជា​ករណី​ពិសេស​មួយ​ដែល​ងាយ​ស្រួល​ជាង​នៃ​ការ​សាយភាយ ហើយ​ទីពីរ​ប្រភេទ​នៃ​ការ​សាយភាយ​នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​រក​ឃើញ​នៅ​ក្នុង​ឧបករណ៍​អុបទិក​ផ្សេងៗ។

Slit Diffraction

ករណីនៃការបង្វែរពន្លឺដោយរន្ធគឺមានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែង។ នៅពេលដែលរន្ធដោតត្រូវបានបំភ្លឺដោយធ្នឹមស្របគ្នានៃពន្លឺ monochromatic ស៊េរីនៃក្រុមងងឹត និងពន្លឺត្រូវបានទទួលនៅលើអេក្រង់ ដោយបន្ថយអាំងតង់ស៊ីតេយ៉ាងឆាប់រហ័ស ( ស្លាយលេខ ១៦).

ប្រសិនបើពន្លឺមានឧបទ្ទវហេតុកាត់កែងទៅនឹងប្លង់កាត់នោះ គែមត្រូវបានរៀបចំដោយស៊ីមេទ្រីទាក់ទងទៅនឹងគែមកណ្តាល ហើយការបំភ្លឺផ្លាស់ប្តូរតាមអេក្រង់តាមកាលកំណត់ ស្របតាមលក្ខខណ្ឌអតិបរមា និងអប្បបរមា ( ស្លាយលេខ ១៧ចលនាពន្លឺ "ការបង្វែរពន្លឺដោយរន្ធ") ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖

• ក) ជាមួយនឹងការថយចុះនៃទទឹងនៃរន្ធ, ក្រុមពន្លឺកណ្តាលពង្រីក;
• ខ) សម្រាប់ទទឹងរន្ធដែលបានផ្តល់ឱ្យ ចម្ងាយរវាងគែមកាន់តែធំ រលកពន្លឺកាន់តែធំ។
• គ) ដូច្នេះនៅក្នុងករណីនៃពន្លឺពណ៌សមានសំណុំនៃលំនាំដែលត្រូវគ្នាសម្រាប់ពណ៌ផ្សេងគ្នា;
• ឃ) ក្នុងករណីនេះ អតិបរមាចម្បងនឹងជារឿងធម្មតាសម្រាប់រលកពន្លឺទាំងអស់ ហើយនឹងបង្ហាញជាឆ្នូតពណ៌ស ហើយចំហៀង maxima គឺជាឆ្នូតពណ៌ដែលមានពណ៌ឆ្លាស់គ្នាពីពណ៌ស្វាយទៅក្រហម។

ការបង្វែរនៅរន្ធពីរ។

ប្រសិនបើមានរន្ធប៉ារ៉ាឡែលដូចគ្នាចំនួនពីរ នោះពួកវាផ្តល់លំនាំគម្លាតត្រួតគ្នាដូចគ្នា ដែលជាលទ្ធផលដែលអតិបរមាត្រូវបានពង្រឹងស្របគ្នា ហើយលើសពីនេះទៀត មានការជ្រៀតជ្រែកទៅវិញទៅមកនៃរលកពីរន្ធទីមួយ និងទីពីរ។ ជាលទ្ធផល មីនីម៉ានឹងស្ថិតនៅកន្លែងដដែល ដោយហេតុថា ទាំងនេះគឺជាទិសដៅដែលមិនមានរន្ធណាមួយបញ្ជូនពន្លឺ។ លើសពីនេះ ទិសដៅគឺអាចធ្វើទៅបាន ដែលពន្លឺដែលបញ្ជូនដោយរន្ធទាំងពីរបិទគ្នាទៅវិញទៅមក។ ដូច្នេះ រវាង maxima ចម្បងទាំងពីរមានអប្បបរមាមួយបន្ថែមទៀត ហើយ maxima កាន់តែតូចជាងជាមួយនឹងគម្លាតមួយ ( ស្លាយ ១៨-១៩) ចំនួនរន្ធកាន់តែច្រើន ការកំណត់កាន់តែច្បាស់ អតិបរមា និងទំហំតូចកាន់តែធំ ដែលពួកគេត្រូវបានបំបែកដោយ។ ក្នុងករណីនេះ ថាមពលពន្លឺត្រូវបានចែកចាយឡើងវិញ ដូច្នេះវាភាគច្រើនធ្លាក់លើអតិបរមា ហើយផ្នែកមិនសំខាន់នៃថាមពលធ្លាក់ចូលទៅក្នុងអប្បបរមា ( លេខស្លាយ 20).

ក្រឡាចត្រង្គបង្វែរ.

ក្រឡាចត្រង្គបង្វែរគឺជាបណ្តុំនៃរន្ធតូចចង្អៀតជាច្រើនដែលបំបែកដោយចន្លោះស្រអាប់ ( ស្លាយលេខ ២១) ប្រសិនបើរលក monochromatic ធ្លាក់លើក្រឡាចត្រង្គ នោះរន្ធដោត (ប្រភពបន្ទាប់បន្សំ) បង្កើតរលកជាប់គ្នា។ កញ្ចក់បញ្ចូលគ្នាត្រូវបានដាក់នៅខាងក្រោយក្រឡាចត្រង្គ បន្ទាប់មកអេក្រង់។ ជាលទ្ធផលនៃការជ្រៀតជ្រែកនៃពន្លឺពីរន្ធក្រឡាផ្សេងគ្នា ប្រព័ន្ធនៃអតិបរមា និងអប្បបរមាត្រូវបានអង្កេតនៅលើអេក្រង់ ( លេខស្លាយ 22).

ទីតាំងនៃ maxima ទាំងអស់ លើកលែងតែសំខាន់គឺអាស្រ័យលើប្រវែងរលក។ ដូច្នេះប្រសិនបើពន្លឺពណ៌សធ្លាក់លើក្រឡាចត្រង្គ នោះវានឹងរលាយទៅជាវិសាលគម។ ដូច្នេះ ឧបករណ៍បំប៉ោង គឺជាឧបករណ៍វិសាលគមដែលបម្រើដើម្បីបំបែកពន្លឺទៅជាវិសាលគម។ ដោយប្រើឧបករណ៍បំប៉ោង មួយអាចវាស់ប្រវែងរលកបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ ដោយហេតុថាជាមួយនឹងរន្ធមួយចំនួនធំ តំបន់នៃអាំងតង់ស៊ីតេអតិបរមាតូចចង្អៀត ប្រែទៅជាក្រុមភ្លឺស្តើង ហើយចម្ងាយរវាងអតិបរមា (ទទឹងនៃក្រុមងងឹត) កើនឡើង ( ស្លាយលេខ ២៣-២៤).

ដំណោះស្រាយនៃមុំបំបែក។

សម្រាប់ឧបករណ៍វិសាលគមដែលមាន grating បង្វែរ សមត្ថភាពក្នុងការសង្កេតមើលបន្ទាត់វិសាលគមពីរដោយឡែកពីគ្នាជាមួយនឹងរលកចម្ងាយជិតគឺមានសារៈសំខាន់។

សមត្ថភាពក្នុងការសង្កេតដោយឡែកពីគ្នានូវបន្ទាត់វិសាលគមពីរដែលមានចម្ងាយរលកជិតត្រូវបានគេហៅថាដំណោះស្រាយ grating ( ស្លាយ #25-26).

ប្រសិនបើយើងចង់ដោះស្រាយបន្ទាត់វិសាលគមជិតស្និទ្ធពីរ នោះវាចាំបាច់ដើម្បីធានាថាអតិបរមានៃការជ្រៀតជ្រែកដែលត្រូវគ្នានឹងពួកវានីមួយៗគឺតូចចង្អៀតតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ចំពោះករណីនៃក្រឡាចត្រង្គបង្វែរ នេះមានន័យថាចំនួនសរុបនៃចង្អូរដែលបានអនុវត្តចំពោះក្រឡាចត្រង្គគួរតែមានទំហំធំតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ដូច្នេះនៅក្នុង gratings diffraction ល្អដែលមានប្រហែល 500 បន្ទាត់ក្នុងមួយមីលីម៉ែត្រដែលមានប្រវែងសរុបប្រហែល 100 mm ចំនួនសរុបនៃបន្ទាត់គឺ 50,000 ។

បន្ទះឈើអាស្រ័យលើការប្រើប្រាស់របស់វាកើតឡើង លោហៈ ឬកញ្ចក់។ សំណាញ់ដែកល្អបំផុតមានរហូតដល់ 2000 បន្ទាត់ក្នុងមួយមិល្លីម៉ែត្រនៃផ្ទៃខណៈពេលដែលប្រវែងសរុបនៃក្រឡាចត្រង្គគឺ 100-150 មម។ ការសង្កេតលើក្រឡាដែកត្រូវបានអនុវត្តតែនៅក្នុងពន្លឺដែលឆ្លុះបញ្ចាំងហើយនៅលើកញ្ចក់ - ភាគច្រើនជាញឹកញាប់នៅក្នុងពន្លឺបញ្ជូន។

រោមភ្នែករបស់យើងដែលមានចន្លោះរវាងពួកវា គឺជារោមភ្នែកដែលមានការបំភាយរដុប។ ប្រសិនបើអ្នកក្រឡេកមើលប្រភពពន្លឺភ្លឺ នោះអ្នកអាចឃើញពណ៌ភ្លឺច្បាស់។ បាតុភូតនៃការបង្វែរនិងការជ្រៀតជ្រែកនៃជំនួយពន្លឺ

ធម្មជាតិ​ពណ៌​សត្វ​មាន​ជីវិត​ទាំង​អស់​ដោយ​មិន​ប្រើ​ថ្នាំ​ពណ៌ ( ស្លាយលេខ ២៧).

3. ការជួសជុលបឋមនៃសម្ភារៈ។

សំណួរសាកល្បង

1. ហេតុ​អ្វី​បាន​ជា​ការ​បង្វែរ​សំឡេង​ជា​រៀង​រាល់​ថ្ងៃ​ច្បាស់​ជាង​ការ​បង្វែរ​ពន្លឺ?
2. តើអ្វីជាការបន្ថែមរបស់ Fresnel ទៅនឹងគោលការណ៍របស់ Huygens?
3. តើអ្វីជាគោលការណ៍នៃការសាងសង់តំបន់ Fresnel?
4. តើអ្វីជាគោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការនៃបន្ទះតំបន់?
5. តើនៅពេលណាដែល Fresnel diffraction, Fraunhofer diffraction ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ?
6. តើភាពខុសគ្នារវាង Fresnel diffraction ដោយរន្ធមូលនៅពេលដែលវាត្រូវបានបំភ្លឺដោយពន្លឺ monochromatic និងពណ៌ស?
7. ហេតុ​អ្វី​បាន​ជា​ការ​បត់​បែន​មិន​ត្រូវ​បាន​គេ​សង្កេត​ឃើញ​នៅ​ក្នុង​រន្ធ​ធំ និង​ឌីស​ធំ?
8. តើអ្វីកំណត់ថាតើចំនួនតំបន់ Fresnel ដែលបើកដោយរន្ធមួយនឹងមានគូ ឬសេស?
9. តើអ្វីជាលក្ខណៈលក្ខណៈនៃគំរូឌីផេរ៉ង់ស្យែលដែលទទួលបានដោយការសាយភាយនៅលើថាសស្រអាប់តូចមួយ។
10. តើអ្វីជាភាពខុសគ្នារវាងលំនាំបំប៉ោងនៅលើរន្ធនៅពេលបំភ្លឺដោយពន្លឺ monochromatic និងពណ៌ស?
11. តើទទឹងអតិបរមានៃរន្ធដែលអាំងតង់ស៊ីតេអប្បបរមានឹងនៅតែត្រូវបានគេសង្កេតឃើញគឺជាអ្វី?
12. តើ​ការ​កើន​ឡើង​នៃ​ប្រវែង​រលក​និង​ទទឹង​រន្ធ​ប៉ះពាល់​ដល់​ការ​បត់​បែន​របស់ Fraunhofer ពី​រន្ធ​មួយ​យ៉ាង​ដូច​ម្តេច?
13. តើលំនាំនៃការបង្វែរនឹងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងដូចម្តេច ប្រសិនបើចំនួនសរុបនៃបន្ទាត់ក្រឡាចត្រង្គត្រូវបានកើនឡើងដោយមិនផ្លាស់ប្តូរថេរនៃក្រឡាចត្រង្គ?
14. តើ​មីនីម៉ា និង​អតិបរមា​ចំនួន​ប៉ុន្មាន​ដែល​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​ការ​បង្វែរ​ដោយ​រន្ធ​ប្រាំមួយ?
15. ហេតុ​អ្វី​បាន​ជា​ការ​បំភាយ​ពន្លឺ​បំបែក​ពន្លឺ​ពណ៌​ស​ទៅ​ជា​វិសាលគម?
16. តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីកំណត់លំដាប់ខ្ពស់បំផុតនៃវិសាលគមនៃ grating diffraction មួយ?
17. តើ​លំនាំ​នៃ​ការ​បង្វែរ​នឹង​ប្រែប្រួល​យ៉ាង​ដូចម្តេច​នៅពេល​អេក្រង់​ផ្លាស់ទី​ចេញ​ឆ្ងាយ​ពី​ក្រឡាចត្រង្គ?
18. ហេតុអ្វីបានជានៅពេលប្រើពន្លឺពណ៌ស មានតែកណ្តាលខ្ពស់ពណ៌ស ហើយចំហៀងខ្ពស់គ្មានពន្លឺ?
19. ហេតុ​អ្វី​បាន​ជា​ការ​ដាច់​សរសៃ​ឈាម​នៅ​លើ​ចង្កឹះ​បង្វែរ​ត្រូវ​មាន​គម្លាត​ជិត​គ្នា?
20. ហេតុអ្វីត្រូវមានជំងឺដាច់សរសៃឈាមខួរក្បាលច្រើន?

ឧទាហរណ៍នៃស្ថានភាពសំខាន់ៗមួយចំនួន (ការបង្រួបបង្រួមចំណេះដឹងបឋម) (ស្លាយលេខ ២៩-៤៩)

1. ក្រឡាចត្រង្គ diffraction ជាមួយថេរនៃ 0.004 mm ត្រូវបានបំភ្លឺដោយពន្លឺនៅរលកនៃ 687 nm ។ តើការសង្កេតគួរធ្វើឡើងនៅមុំប៉ុនណា ដើម្បីមើលរូបភាពនៃវិសាលគមលំដាប់ទីពីរ ( លេខស្លាយ 29).
2. ពន្លឺ monochromatic ដែលមានរលកចម្ងាយ 500 nm គឺជាឧបទ្ទវហេតុនៅលើ grating diffraction ដែលមាន 500 បន្ទាត់ក្នុង 1 mm ។ ពន្លឺគឺជាឧបទ្ទវហេតុនៅលើក្រឡាចត្រង្គកាត់កែង។ តើអ្វីទៅជាលំដាប់ខ្ពស់បំផុតនៃវិសាលគមដែលអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ? ( លេខស្លាយ 30).
3. ក្រឡាចត្រង្គបង្វែរមានទីតាំងនៅស្របទៅនឹងអេក្រង់នៅចម្ងាយ 0.7 ម៉ែត្រពីវា។ កំណត់ចំនួនបន្ទាត់ក្នុង 1 ម.ម សម្រាប់ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនេះ ប្រសិនបើនៅក្រោមឧបទ្ទវហេតុធម្មតានៃធ្នឹមពន្លឺដែលមានរលកពន្លឺ 430 nm គម្លាតអតិបរមាដំបូងនៅលើអេក្រង់គឺនៅចម្ងាយ 3 សង់ទីម៉ែត្រពីក្រុមភ្លឺកណ្តាល។ សន្មត់ថា sinφ ≈ tgφ ( លេខស្លាយ ៣១).
4. ក្រឡាចត្រង្គដែលមានចំងាយ 0.005 ម.ម មានទីតាំងនៅស្របនឹងអេក្រង់នៅចម្ងាយ 1.6 ម៉ែត្រពីវា ហើយត្រូវបានបំភ្លឺដោយធ្នឹមពន្លឺដែលមានរលកពន្លឺនៃឧបទ្ទវហេតុ 0.6 μm តាមបណ្តោយធម្មតាទៅក្រឡាចត្រង្គ។ កំណត់ចំងាយរវាងចំណុចកណ្តាលនៃលំនាំបង្វែរ និងអតិបរមាទីពីរ។ សន្មត់ថា sinφ ≈ tgφ ( លេខស្លាយ 32).
5. ក្រឡាចត្រង្គដែលមានចំងាយពី ១០-៥ ម ស្ថិតនៅស្របនឹងអេក្រង់នៅចម្ងាយ ១,៨ ម៉ែត្រពីវា។ Grating ត្រូវបានបំភ្លឺដោយពន្លឺដែលកើតឡើងជាធម្មតាជាមួយនឹងរលកនៃ 580 nm ។ ការបំភ្លឺអតិបរមាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅលើអេក្រង់នៅចម្ងាយ 20.88 សង់ទីម៉ែត្រពីចំណុចកណ្តាលនៃលំនាំបំបែរ។ កំណត់លំដាប់នៃអតិបរមានេះ។ សន្មត់ថា sinφ ≈ tgφ ( លេខស្លាយ 33).
6. ដោយប្រើក្រឡាចត្រង្គបង្វែរដែលមានកំឡុងពេល 0.02 មីលីម៉ែត្រ រូបភាពបង្វែរដំបូងត្រូវបានទទួលនៅចម្ងាយ 3.6 សង់ទីម៉ែត្រពីកណ្តាលមួយ និងនៅចម្ងាយ 1.8 ម៉ែត្រពីក្រឡាចត្រង្គ។ ស្វែងរករលកពន្លឺ ( លេខស្លាយ 34).
7. វិសាលគមនៃលំដាប់ទីពីរ និងទីបី នៅក្នុងតំបន់ដែលអាចមើលឃើញនៃការបង្វែរ ការដឹងគុណផ្នែកខ្លះត្រួតលើគ្នា។ តើ​រលក​អ្វី​ក្នុង​វិសាលគម​លំដាប់​ទី​បី​ត្រូវ​នឹង​រលក​ប្រវែង 700 nm ក្នុង​វិសាលគម​លំដាប់​ទីពីរ? ( លេខស្លាយ 35).
8. រលក monochromatic របស់យន្តហោះដែលមានប្រេកង់ 8 1014 Hz គឺជាឧបទ្ទវហេតុនៅតាមបណ្តោយធម្មតានៅលើក្រឡាចត្រង្គ diffraction ជាមួយនឹងរយៈពេល 5 μm។ កែវ​ផ្តុំ​គ្នា​ដែល​មាន​ប្រវែង​ប្រសព្វ 20 សង់ទីម៉ែត្រ​ត្រូវ​បាន​ដាក់​ស្រប​នឹង​កញ្ចក់​នៅ​ពី​ក្រោយ​វា​។ លំនាំ​នៃ​ការ​បង្វែរ​ត្រូវ​បាន​គេ​សង្កេត​ឃើញ​នៅ​លើ​អេក្រង់​ក្នុង​ប្លង់​ប្រសព្វ​នៃ​កញ្ចក់។ ស្វែងរកចំងាយរវាងលំដាប់អតិបរមារបស់វានៃការបញ្ជាទិញទី 1 និងទី 2 ។ សន្មត់ថា sinφ ≈ tgφ ( លេខស្លាយ ៣៦).
9. តើទទឹងនៃវិសាលគមលំដាប់ទីមួយទាំងមូល (រលកចម្ងាយពី 380 nm ដល់ 760 nm) ដែលទទួលបាននៅលើអេក្រង់ 3 m ពី grating difraction with a period of 0.01 mm? ( លេខស្លាយ ៣៧).
10. តើប្រវែងសរុបនៃក្រឡាចត្រង្គឌីផេរ៉ង់ស្យែលដែលមាន 500 បន្ទាត់ក្នុង 1 មម ដើម្បីដោះស្រាយខ្សែវិសាលគមពីរដែលមានប្រវែងរលក 600.0 nm និង 600.05 nm ដោយមានជំនួយរបស់វា? ( លេខស្លាយ 40).
11. កំណត់គុណភាពបង្ហាញនៃចំនុចបង្វែរដែលមានកំឡុងពេល 1.5 μm និងប្រវែងសរុប 12 mm ប្រសិនបើពន្លឺដែលមានរលកចម្ងាយ 530 nm ធ្លាក់មកលើវា ( លេខស្លាយ 42).
12. តើអ្វីទៅជាចំនួនអប្បបរមានៃបន្ទាត់ដែល grating គួរតែមាន ដូច្នេះបន្ទាត់សូដ្យូមពណ៌លឿងពីរដែលមានរលកប្រវែង 589 nm និង 589.6 nm អាចត្រូវបានដោះស្រាយនៅក្នុងវិសាលគមលំដាប់ទីមួយ។ តើប្រវែងនៃក្រឡាចត្រង្គបែបនេះមានប៉ុន្មានប្រសិនបើថេរក្រឡាចត្រង្គគឺ 10 μm ( លេខស្លាយ 44).
13. កំណត់ចំនួនតំបន់បើកដែលមានប៉ារ៉ាម៉ែត្រខាងក្រោម៖
    R = 2 មម; a=2.5 m; b=1.5 m
    ក) λ = 0.4 µm ។
    ខ) λ = 0.76 µm ( លេខស្លាយ 45).
14. រន្ធ 1.2 មីលីម៉ែត្រត្រូវបានបំភ្លឺដោយពន្លឺពណ៌បៃតងនៅចម្ងាយរលក 0.5 µm ។ អ្នកសង្កេតការណ៍ស្ថិតនៅចម្ងាយ 3 ម៉ែត្រពីរន្ធ។ តើ​គាត់​នឹង​ឃើញ​លំនាំ​ការ​បង្វែរ ( លេខស្លាយ 47).
15. រន្ធ 0.5 mm ត្រូវបានបំភ្លឺដោយពន្លឺពណ៌បៃតងពីឡាស៊ែរ 500 nm ។ នៅចម្ងាយប៉ុន្មានពីរន្ធនោះ គេអាចសង្កេតបានយ៉ាងច្បាស់នូវលំនាំនៃការបង្វែរ ( លេខស្លាយ 49).

4. កិច្ចការផ្ទះ (ស្លាយលេខ 50) ។

សៀវភៅសិក្សា: § 71-72 (G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev. Physics.11) ។

ការប្រមូលបញ្ហានៅក្នុងរូបវិទ្យាលេខ 1606,1609,1612, 1613,1617 (G.N.Stepanova) ។

ការសាយភាយនៃធ្នឹមនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកអុបទិកដូចគ្នាគឺ rectilinear ប៉ុន្តែមានបាតុភូតមួយចំនួននៅក្នុងធម្មជាតិដែលគម្លាតពីលក្ខខណ្ឌនេះអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ។

ការបង្វែរ- បាតុភូតនៃរលកពន្លឺដែលបត់ជុំវិញឧបសគ្គដែលបានជួបប្រទះ។ នៅក្នុងរូបវិទ្យារបស់សាលា ប្រព័ន្ធបំលាស់ទីពីរត្រូវបានសិក្សា (ប្រព័ន្ធដែលការសាយភាយត្រូវបានគេសង្កេតឃើញក្នុងអំឡុងពេលឆ្លងកាត់ធ្នឹម):

• ការបង្វែរដោយរន្ធ (រន្ធចតុកោណ)
• grating diffraction (សំណុំនៃគម្លាតស្មើគ្នា)

- គម្លាតនៅលើរន្ធចតុកោណកែង (រូបភាពទី 1) ។

អង្ករ។ 1. Slit diffraction

អនុញ្ញាតឱ្យ​យន្តហោះ​ដែលមាន​រន្ធ​មួយ​ត្រូវបាន​ផ្តល់​ឱ្យ​ជាមួយនឹង​ទទឹង ដែល​ធ្នឹម​នៃ​ពន្លឺ A ធ្លាក់​នៅ​មុំ​ខាងស្តាំ​។ ពន្លឺ​ភាគច្រើន​ឆ្លងកាត់​ទៅ​អេក្រង់ ប៉ុន្តែ​កាំរស្មី​ខ្លះ​បង្វែរ​នៅ​គែម​នៃ​រន្ធ (​ឧ​. ងាកចេញពីទិសដៅដើមរបស់ពួកគេ) ។ លើសពីនេះ កាំរស្មីទាំងនេះជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមកជាមួយនឹងការបង្កើតលំនាំនៃការសាយភាយនៅលើអេក្រង់ (ជំនួសកន្លែងភ្លឺ និងងងឹត)។ ការពិចារណាលើច្បាប់នៃការជ្រៀតជ្រែកគឺមានភាពស្មុគស្មាញជាង ដូច្នេះយើងដាក់ខ្លួនយើងទៅនឹងការសន្និដ្ឋានសំខាន់ៗ។

លំនាំ​ការ​បំភាយ​ជា​លទ្ធផល​នៅលើ​អេក្រង់​មាន​តំបន់​ឆ្លាស់គ្នា​ជាមួយ​នឹង​ការ​បំភាយ​អតិបរមា (តំបន់​ពន្លឺ​អតិបរមា) និង​ការ​បំភាយ​តិចបំផុត (តំបន់​ងងឹត​អតិបរមា)។ គំរូនេះគឺស៊ីមេទ្រីទាក់ទងទៅនឹងធ្នឹមពន្លឺកណ្តាល។ ទីតាំងនៃ maxima និង minima ត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមុំដែលទាក់ទងទៅនឹងបញ្ឈរដែលពួកគេអាចមើលឃើញ ហើយអាស្រ័យលើទំហំនៃរន្ធ និងប្រវែងរលកនៃវិទ្យុសកម្ម។ ទីតាំងនៃតំបន់ទាំងនេះអាចត្រូវបានរកឃើញដោយប្រើទំនាក់ទំនងមួយចំនួន៖

• សម្រាប់ diffraction maxima

អតិបរមា សូន្យ diffraction គឺជាចំណុចកណ្តាលនៅលើអេក្រង់នៅក្រោមរន្ធ (រូបភាព 1) ។

• សម្រាប់ការបង្វែរតិចតួច

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ យោងតាមលក្ខខណ្ឌនៃបញ្ហា ចាំបាច់ត្រូវរកឱ្យឃើញ៖ អតិបរិមា ឬអប្បរមានៃការបង្វែរត្រូវរកឃើញ ហើយទំនាក់ទំនងដែលត្រូវគ្នា (1) ឬ (2) គួរតែត្រូវបានប្រើ។

ការ​បង្វែរ​នៅ​លើ​ក្រឡា​ចត្រង្គ​បង្វែរ។

ឧបករណ៍បំប៉ោងគឺជាប្រព័ន្ធដែលមានរន្ធឆ្លាស់គ្នាដែលមានគម្លាតស្មើគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមក (រូបភាពទី 2)។

អង្ករ។ 2. ក្រឡាចត្រង្គបង្វែរ (ធ្នឹម)

ដូចគ្នានឹងស្នាមប្រេះ លំនាំនៃការបង្វែរនឹងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅលើអេក្រង់បន្ទាប់ពីក្រឡាចត្រង្គបង្វែរ៖ ការឆ្លាស់គ្នានៃផ្ទៃពន្លឺ និងងងឹត។ រូបភាពទាំងមូលគឺជាលទ្ធផលនៃការជ្រៀតជ្រែកនៃកាំរស្មីពន្លឺជាមួយគ្នាទៅវិញទៅមក ប៉ុន្តែរូបភាពពីរន្ធមួយនឹងរងផលប៉ះពាល់ដោយកាំរស្មីពីរន្ធផ្សេងទៀត។ បន្ទាប់មក​លំនាំ​នៃ​ការ​បង្វែរ​គួរតែ​អាស្រ័យ​លើ​ចំនួន​នៃ​ស្នាម​កាត់ ទំហំ​របស់​វា និង​ភាព​ជិត។

សូមណែនាំគំនិតថ្មី - grating ថេរ:

បន្ទាប់មកទីតាំងនៃ diffraction maxima និង minima គឺ៖

• សម្រាប់​ការ​បង្វែរ​ចម្បង​អតិបរមា(រូបទី 3)

ពីទំនាក់ទំនង ឃអំពើបាប j = mlវាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាមុខតំណែងនៃ maxima សំខាន់លើកលែងតែកណ្តាលមួយ ( ម= 0) នៅក្នុងលំនាំនៃការបង្វែរចេញពីរន្ធដោត អាស្រ័យលើប្រវែងរលកនៃពន្លឺដែលបានប្រើ។ លីត្រ. ដូច្នេះប្រសិនបើ grating ត្រូវបានបំភ្លឺដោយពន្លឺពណ៌សឬមិន monochromatic ផ្សេងទៀតបន្ទាប់មកសម្រាប់តម្លៃផ្សេងគ្នា។ លីត្រ diffraction maxima ទាំងអស់ លើកលែងតែកណ្តាលមួយ នឹងត្រូវបានបំបែកដោយ spatially ។ ជាលទ្ធផលនៅក្នុងលំនាំនៃការបំភាយនៃក្រឡាចត្រង្គដែលបំភ្លឺដោយពន្លឺពណ៌ស កណ្តាលអតិបរមានឹងមានទម្រង់ជាក្រុមពណ៌ស ហើយនៅសល់ទាំងអស់នឹងជាក្រុមឥន្ទធនូ ដែលហៅថា វិសាលគមបំបែរនៃដំបូង ( ម= ± 1), ទីពីរ ( ម= ± 2) ។ល។ ការបញ្ជាទិញ។ នៅក្នុងវិសាលគមនៃលំដាប់នីមួយៗ គម្លាតច្រើនបំផុតនឹងជាកាំរស្មីពណ៌ក្រហម (ជាមួយនឹងតម្លៃដ៏ធំ លីត្រចាប់តាំងពីអំពើបាប j ~ 1 / លីត្រ) និងពណ៌ស្វាយតិចបំផុត (ជាមួយតម្លៃតូចជាង លីត្រ) វិសាលគមកាន់តែច្បាស់ (ទាក់ទងនឹងការបំបែកពណ៌) រន្ធកាន់តែច្រើន នមានក្រឡាចត្រង្គ។ វាកើតឡើងពីការពិតដែលថាទទឹងពាក់កណ្តាលលីនេអ៊ែរនៃអតិបរមាគឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងចំនួនរន្ធ ន) ចំនួនអតិបរិមានៃវិសាលគមការបំប៉ោងដែលត្រូវបានអង្កេតត្រូវបានកំណត់ដោយទំនាក់ទំនង (3.83) ។ ដូច្នេះ ក្រឡាចត្រង្គ diffraction decomposes វិទ្យុសកម្មស្មុគស្មាញទៅជាសមាសធាតុ monochromatic ដាច់ដោយឡែក i.e. ធ្វើការវិភាគអាម៉ូនិកនៃឧប្បត្តិហេតុវិទ្យុសកម្មនៅលើវា។

ទ្រព្យសម្បត្តិនៃក្រឡាចត្រង្គបង្វែរដើម្បីបំបែកវិទ្យុសកម្មស្មុគស្មាញទៅជាសមាសធាតុអាម៉ូនិកត្រូវបានប្រើនៅក្នុងឧបករណ៍វិសាលគម - ឧបករណ៍ដែលបម្រើដើម្បីសិក្សាសមាសភាពវិសាលគមនៃវិទ្យុសកម្មពោលគឺឧ។ ដើម្បីទទួលបានវិសាលគមបំភាយ និងកំណត់ប្រវែងរលក និងអាំងតង់ស៊ីតេនៃសមាសធាតុ monochromatic ទាំងអស់របស់វា។ ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍នៃបរិធានវិសាលគមត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 6. ពន្លឺពីប្រភពដែលកំពុងសិក្សា ប៉ះនឹងរន្ធច្រកចូល សឧបករណ៍​ដែល​មាន​ទីតាំង​នៅ​ក្នុង​យន្តហោះ​ប្រសព្វ​នៃ​កញ្ចក់ collimator អិលមួយ។ រលកនៃយន្តហោះដែលបានបង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលឆ្លងកាត់តាមរយៈ collimator គឺជាឧប្បត្តិហេតុនៅលើធាតុបែកខ្ញែក ឃដែល​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​ជា​ក្រឡា​ចត្រង្គ​បង្វែរ។ បន្ទាប់ពីការបំបែកលំហនៃធ្នឹមដោយធាតុបែកខ្ញែក លទ្ធផល (កាមេរ៉ា) គោលបំណង អិល 2 បង្កើត​រូបភាព monochromatic នៃ​រន្ធ​ច្រកចូល​ក្នុង​វិទ្យុសកម្ម​នៃ​ប្រវែង​រលក​ផ្សេង​គ្នា​ក្នុង​យន្តហោះ​ប្រសព្វ ច. រូបភាពទាំងនេះ (បន្ទាត់វិសាលគម) នៅក្នុងចំនួនសរុបរបស់វាបង្កើតបានជាវិសាលគមនៃវិទ្យុសកម្មដែលបានសិក្សា។

ក្នុងនាមជាឧបករណ៍វិសាលគម ឧបករណ៍បំប៉ោងត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយតាមមុំ និងលីនេអ៊ែរ តំបន់ទំនេរនៃការបែកខ្ញែក និងការដោះស្រាយ។ ក្នុងនាមជាឧបករណ៍វិសាលគម ឧបករណ៍បំប៉ោងត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយតាមមុំ និងលីនេអ៊ែរ តំបន់ទំនេរនៃការបែកខ្ញែក និងការដោះស្រាយ។

ការបែកខ្ញែកជ្រុង ឌីជេកំណត់លក្ខណៈនៃការផ្លាស់ប្តូរមុំផ្លាត jធ្នឹមនៅពេលផ្លាស់ប្តូរប្រវែងរលករបស់វា។ លីត្រហើយត្រូវបានកំណត់ថាជា

ឌីជេ= ឌីជេ / dl,

កន្លែងណា ឌីជេគឺជាចម្ងាយមុំរវាងបន្ទាត់វិសាលគមពីរដែលខុសគ្នាក្នុងប្រវែងរលកដោយ dl. សមាមាត្រខុសគ្នា ឃអំពើបាប j = ml, យើង​ទទួល​បាន ឃ cos j× j¢l = មកន្លែងណា

ឌីជេ = j¢l = ម / ឃ cos j.

នៅក្នុងមុំតូច cos j@ 1 ដូច្នេះអ្នកអាចដាក់

D j@m / ឃ.

ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយលីនេអ៊ែរត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយ

ឃ អិល = dl / dl,

កន្លែងណា dlគឺ​ជា​ចម្ងាយ​លីនេអ៊ែរ​រវាង​បន្ទាត់​វិសាលគម​ពីរ​ដែល​ខុស​គ្នា​ក្នុង​រយៈ​ពេល​រលក dl.

ពីរូបភព។ 3.24 បង្ហាញថា dl = f 2 ឌីជេកន្លែងណា f 2 - ប្រវែងប្រសព្វនៃកញ្ចក់ អិល២. ជាមួយនឹងគំនិតនេះ យើងទទួលបានទំនាក់ទំនងដែលទាក់ទងនឹងការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយមុំ និងលីនេអ៊ែរ៖

ឃ អិល = f 2 ឌីជេ.

វិសាលគមនៃការបញ្ជាទិញដែលនៅជាប់គ្នាអាចត្រួតលើគ្នា។ បន្ទាប់មកបរិធានវិសាលគមក្លាយទៅជាមិនសមរម្យសម្រាប់ការសិក្សាផ្នែកដែលត្រូវគ្នានៃវិសាលគម។ ទទឹងអតិបរមា ឃ លីត្រចន្លោះពេលវិសាលគមនៃវិទ្យុសកម្មដែលកំពុងសិក្សា ដែលវិសាលគមនៃការបញ្ជាទិញជិតខាងមិនទាន់ត្រួតស៊ីគ្នា ត្រូវបានគេហៅថាតំបន់បែកខ្ចាត់ខ្ចាយសេរី ឬតំបន់បែកខ្ញែកនៃបរិធានវិសាលគម។ អនុញ្ញាតឱ្យរលកនៃឧប្បត្តិហេតុវិទ្យុសកម្មនៅលើក្រឡាចត្រង្គស្ថិតនៅក្នុងចន្លោះពេលពី លីត្រពីមុន លីត្រ+ ឃ លីត្រ. តម្លៃ D អតិបរមា លីត្រដែលការត្រួតលើគ្នានៃវិសាលគមមិនទាន់កើតឡើង អាចត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខខណ្ឌនៃ superposition នៃចុងខាងស្តាំនៃវិសាលគម ម-th លំដាប់សម្រាប់រលក លីត្រ+ ឃ លីត្រទៅចុងខាងឆ្វេងនៃវិសាលគម

(ម+ 1) លំដាប់ទីសម្រាប់រលក លីត្រ, i.e. ពីលក្ខខណ្ឌ

ឃអំពើបាប j = ម(លីត្រ+ ឃ លីត្រ) = (ម + 1)លីត្រ,

ឃ លីត្រ = លីត្រ / ម.

ដំណោះស្រាយ រនៃ​ឧបករណ៍​វិសាលគម​កំណត់​លក្ខណៈ​សមត្ថភាព​របស់​ឧបករណ៍​ដើម្បី​ផ្តល់​ឱ្យ​ដាច់​ដោយ​ឡែក​ពី​គ្នា​នូវ​បន្ទាត់​វិសាលគម​ជិត​ពីរ​និង​ត្រូវ​បាន​កំណត់​ដោយ​សមាមាត្រ

រ = លីត្រ / dl,

កន្លែងណា dlគឺ​ជា​ភាព​ខុស​គ្នា​នៃ​រលក​អប្បបរមា​រវាង​បន្ទាត់​វិសាលគម​ពីរ​ដែល​បន្ទាត់​ទាំងនេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​យល់​ឃើញ​ថា​ជា​បន្ទាត់​វិសាលគម​ដាច់​ដោយ​ឡែក។ តម្លៃ dlត្រូវបានគេហៅថាចម្ងាយវិសាលគមដែលអាចដោះស្រាយបាន។ ដោយសារតែការបង្វែរនៅជំរៅសកម្មនៃកញ្ចក់ អិល 2, បន្ទាត់វិសាលគមនីមួយៗត្រូវបានបង្ហាញដោយបរិធានវិសាលគមមិនមែនជាបន្ទាត់មួយ ប៉ុន្តែជាលំនាំបំបែរ ការចែកចាយអាំងតង់ស៊ីតេដែលមានទម្រង់ជាអនុគមន៍ sinc 2។ ចាប់តាំងពីបន្ទាត់វិសាលគមជាមួយនឹងភាពខុសគ្នា

មិនមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៅចម្ងាយរលកផ្សេងគ្នាទេ នោះលំនាំនៃការបំភាយលទ្ធផលដែលបង្កើតដោយបន្ទាត់បែបនេះនឹងជា superposition ដ៏សាមញ្ញនៃលំនាំនៃការសាយភាយចេញពីរន្ធនីមួយៗដោយឡែកពីគ្នា។ អាំងតង់ស៊ីតេលទ្ធផលនឹងស្មើនឹងផលបូកនៃអាំងតង់ស៊ីតេនៃបន្ទាត់ទាំងពីរ។ យោងទៅតាមលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យរបស់ Rayleigh ខ្សែវិសាលគមដែលមានចម្ងាយរលកជិត លីត្រនិង លីត្រ + dlត្រូវបានចាត់ទុកថាអនុញ្ញាត ប្រសិនបើពួកគេស្ថិតនៅចម្ងាយនោះ។ dlថា​អតិបរមា​នៃ​ការ​បង្វែរ​ចម្បង​នៃ​បន្ទាត់​មួយ​ស្រប​គ្នា​ក្នុង​ទីតាំង​របស់​វា​ជាមួយ​នឹង​អប្បបរមា​នៃ​ការ​បត់​ចូល​ទីមួយ​នៃ​បន្ទាត់​ផ្សេង​ទៀត។ ក្នុងករណីនេះការជ្រលក់មួយ (ជម្រៅស្មើនឹង 0.2 ខ្ញុំ 0, កន្លែងណា ខ្ញុំ 0 គឺជាអាំងតង់ស៊ីតេអតិបរមា ដែលដូចគ្នាសម្រាប់បន្ទាត់វិសាលគមទាំងពីរ) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យភ្នែកមើលឃើញរូបភាពបែបនេះជាបន្ទាត់វិសាលគមទ្វេ។ បើមិនដូច្នេះទេ ខ្សែវិសាលគមពីរដែលដាក់គំលាតជិតគ្នា ត្រូវបានគេយល់ថាជាបន្ទាត់ដែលពង្រីកមួយ។

ទីតាំង ម-th main diffraction អតិបរិមាដែលត្រូវគ្នានឹងរលកពន្លឺ លីត្រ, ត្រូវបានកំណត់ដោយកូអរដោនេ

x¢ម = f tg j@fអំពើបាប j = ml f/ ឃ.

ស្រដៀងគ្នានេះដែរយើងរកឃើញទីតាំង ម-th អតិបរមាដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងប្រវែងរលក លីត្រ + dl:

x¢¢ m = m(លីត្រ + dl) f / ឃ.

ប្រសិនបើលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យ Rayleigh ត្រូវបានបំពេញ ចម្ងាយរវាងអតិបរមាទាំងនេះនឹងមាន

ឃ x = x¢¢m - x¢m= md l f / ឃ

ស្មើនឹងទទឹងពាក់កណ្តាលរបស់ពួកគេ។ d x = l f / d(នៅទីនេះដូចខាងលើយើងកំណត់ទទឹងពាក់កណ្តាលពីសូន្យដំបូងនៃអាំងតង់ស៊ីតេ) ។ ពីទីនេះយើងរកឃើញ

dl= លីត្រ / (mN),

ហើយជាលទ្ធផល ដំណោះស្រាយនៃការបង្វែរ grating ជាឧបករណ៍វិសាលគម

ដូច្នេះដំណោះស្រាយនៃ diffraction grating គឺសមាមាត្រទៅនឹងចំនួនរន្ធ ននិងលំដាប់នៃវិសាលគម ម. ដាក់

m = mអតិបរមា @ឃ / លីត្រ,

យើងទទួលបានដំណោះស្រាយអតិបរមា៖

រអតិបរមា = ( លីត្រ /dl) អតិបរមា = មអតិបរមា N@L/ លីត្រ,

កន្លែងណា L = Nd- ទទឹងនៃផ្នែកធ្វើការនៃបន្ទះឈើ។ ដូចដែលអ្នកអាចឃើញដំណោះស្រាយអតិបរមានៃក្រឡាចត្រង្គត្រូវបានកំនត់ដោយទទឹងនៃផ្នែកធ្វើការនៃក្រឡាចត្រង្គនិងប្រវែងរលកមធ្យមនៃវិទ្យុសកម្មដែលកំពុងសិក្សា។ ការដឹង រអតិបរមា យើងរកឃើញចន្លោះពេលរលកដែលអាចដោះស្រាយបានអប្បបរមា៖

(dl) នាទី @l 2 / អិល

ប្រធានបទនៃ USE codifier: light diffraction, grating diffraction.

ប្រសិនបើមានឧបសគ្គនៅក្នុងផ្លូវនៃរលកបន្ទាប់មក គម្លាត - គម្លាតរលកពីការបន្តពូជ rectilinear ។ គម្លាត​នេះ​មិន​ត្រូវ​បាន​កាត់​បន្ថយ​ទៅ​ជា​ការ​ឆ្លុះ​បញ្ចាំង​ឬ​ចំណាំង​ផ្លាត​ឡើយ ព្រម​ទាំង​កោង​នៃ​ផ្លូវ​នៃ​កាំរស្មី​ដោយសារ​ការ​ផ្លាស់​ប្តូរ​សន្ទស្សន៍​ចំណាំង​ផ្លាត​របស់​ឧបករណ៍ផ្ទុក​។ តំបន់នៃស្រមោលធរណីមាត្រ។

ជាឧទាហរណ៍ សូមឲ្យរលកនៃយន្តហោះកើតឡើងនៅលើអេក្រង់ដែលមានរន្ធតូចចង្អៀត (រូបភាពទី 1)។ រលកបង្វែរកើតឡើងនៅច្រកចេញរន្ធដោត ហើយភាពខុសគ្នានេះកើនឡើងជាមួយនឹងការថយចុះនៃទទឹងរន្ធ។

ជាទូទៅ បាតុភូត​បត់​ត្រូវ​បង្ហាញ​កាន់តែ​ច្បាស់ ឧបសគ្គ​កាន់តែ​តូច។ ការបង្វែរ​គឺ​សំខាន់​បំផុត​នៅ​ពេល​ដែល​ទំហំ​នៃ​ឧបសគ្គ​មាន​ចំនួន​តិច​ជាង​ឬ​នៃ​លំដាប់​នៃ​ប្រវែង​រលក។ វាគឺជាលក្ខខណ្ឌនេះដែលត្រូវតែពេញចិត្តដោយទទឹងនៃរន្ធនៅក្នុងរូបភព។ មួយ។

ការបង្វែរដូចជាការជ្រៀតជ្រែកគឺជាលក្ខណៈនៃរលកគ្រប់ប្រភេទ - មេកានិច និងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ពន្លឺដែលអាចមើលឃើញគឺជាករណីពិសេសនៃរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច; ដូច្នេះវាមិនមែនជារឿងគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេដែលមនុស្សម្នាក់អាចសង្កេតបាន។
ការបង្វែរពន្លឺ។

ដូច្នេះនៅក្នុងរូបភព។ 2 បង្ហាញលំនាំនៃការសាយភាយដែលទទួលបានជាលទ្ធផលនៃការឆ្លងកាត់នៃកាំរស្មីឡាស៊ែរតាមរយៈរន្ធតូចមួយដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 0.2 ម។

យើងឃើញដូចការរំពឹងទុក ចំណុចភ្លឺកណ្តាល។ ឆ្ងាយពីកន្លែងនេះគឺជាតំបន់ងងឹត - ស្រមោលធរណីមាត្រ។ ប៉ុន្តែនៅជុំវិញចំណុចកណ្តាល - ជំនួសឱ្យព្រំដែនច្បាស់លាស់រវាងពន្លឺនិងស្រមោល! - មានរង្វង់ពន្លឺ និងងងឹតឆ្លាស់គ្នា។ កាន់តែឆ្ងាយពីកណ្តាល ចិញ្ចៀនដែលស្រាលជាងមុនកាន់តែភ្លឺ។ ពួកវាបាត់បន្តិចម្តង ៗ ចូលទៅក្នុងស្រមោល។

ស្តាប់ទៅដូចជាជ្រៀតជ្រែកមែនទេ? នេះគឺជាអ្វីដែលនាងគឺ; ចិញ្ចៀនទាំងនេះគឺជាការជ្រៀតជ្រែក maxima និង minima ។ តើរលកប្រភេទណាដែលជ្រៀតជ្រែកនៅទីនេះ? យើងនឹងដោះស្រាយបញ្ហានេះក្នុងពេលឆាប់ៗនេះ ហើយក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ យើងនឹងរកឃើញថាហេតុអ្វីបានជាការបង្វែរត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទាំងអស់។

ប៉ុន្តែមុននោះ មនុស្សម្នាក់មិនអាចខកខានក្នុងការនិយាយអំពីការពិសោធន៍បុរាណដំបូងបំផុតលើការជ្រៀតជ្រែកនៃពន្លឺនោះទេ - ការពិសោធន៍របស់ Young ដែលក្នុងនោះបាតុភូតនៃការសាយភាយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងសំខាន់។

បទពិសោធន៍របស់យុវជន។

រាល់ការពិសោធន៍ជាមួយការជ្រៀតជ្រែកពន្លឺមានវិធីមួយចំនួនក្នុងការទទួលបានរលកពន្លឺពីរដែលជាប់គ្នា។ នៅក្នុងការពិសោធន៍ជាមួយកញ្ចក់ Fresnel ដូចដែលអ្នកចងចាំ ប្រភពដែលជាប់គ្នាគឺជារូបភាពពីរនៃប្រភពដូចគ្នាដែលទទួលបាននៅក្នុងកញ្ចក់ទាំងពីរ។

គំនិត​សាមញ្ញ​បំផុត​ដែល​បាន​កើត​ឡើង​ដំបូង​គឺ​ដូច​ខាង​ក្រោម។ ចូរ​គោះ​រន្ធ​ពីរ​ក្នុង​ក្រដាស​កាតុង​មួយ ហើយ​លាត​ត្រដាង​ទៅ​នឹង​កាំរស្មីព្រះអាទិត្យ។ រន្ធទាំងនេះនឹងជាប្រភពពន្លឺបន្ទាប់បន្សំដែលជាប់គ្នា ចាប់តាំងពីមានប្រភពចម្បងតែមួយគត់ - ព្រះអាទិត្យ។ ដូច្នេះនៅលើអេក្រង់នៅក្នុងតំបន់នៃធ្នឹមត្រួតស៊ីគ្នាដែលខុសគ្នាពីរន្ធយើងគួរតែឃើញលំនាំជ្រៀតជ្រែក។

ការពិសោធន៍បែបនេះត្រូវបានរៀបចំជាយូរមកហើយមុន Jung ដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអ៊ីតាលី Francesco Grimaldi (ដែលបានរកឃើញការបង្វែរនៃពន្លឺ) ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការជ្រៀតជ្រែកមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទេ។ ហេតុអ្វី? សំណួរនេះមិនសាមញ្ញទេ ហើយហេតុផលគឺថាព្រះអាទិត្យមិនមែនជាចំណុចមួយ ប៉ុន្តែជាប្រភពពន្លឺបន្ថែម (ទំហំមុំរបស់ព្រះអាទិត្យគឺ 30 នាទី)។ ថាសថាមពលព្រះអាទិត្យមានប្រភពចំណុចជាច្រើន ដែលនីមួយៗផ្តល់នូវលំនាំជ្រៀតជ្រែករបស់វានៅលើអេក្រង់។ រូបភាពដាច់ដោយឡែកទាំងនេះ "ធ្វើឱ្យព្រិល" គ្នាទៅវិញទៅមកហើយជាលទ្ធផលការបំភ្លឺឯកសណ្ឋាននៃផ្ទៃនៃធ្នឹមត្រួតស៊ីគ្នាត្រូវបានទទួលនៅលើអេក្រង់។

ប៉ុន្តែប្រសិនបើព្រះអាទិត្យគឺ "ធំ" ខ្លាំងពេកនោះវាចាំបាច់ដើម្បីបង្កើតសិប្បនិម្មិត កំណត់ប្រភពបឋម។ ចំពោះគោលបំណងនេះ រន្ធបឋមតូចមួយត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងការពិសោធន៍របស់ Young (រូបភាពទី 3)។

អង្ករ។ 3. គ្រោងការណ៍នៃការពិសោធន៍របស់ Jung

រលកនៃយន្តហោះគឺជាឧបទ្ទវហេតុនៅលើរន្ធទីមួយ ហើយកោណពន្លឺមួយលេចឡើងនៅខាងក្រោយរន្ធ ដែលពង្រីកដោយសារតែការបង្វែរ។ វាទៅដល់រន្ធពីរបន្ទាប់ ដែលក្លាយជាប្រភពនៃកោណពន្លឺពីរដែលជាប់គ្នា។ ឥឡូវនេះ - ដោយសារតែចំណុចនៃប្រភពចម្បង - លំនាំជ្រៀតជ្រែកនឹងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងតំបន់នៃកោណត្រួតស៊ីគ្នា!

ថូម៉ាស យ៉ង់ បានអនុវត្តការពិសោធន៍នេះ វាស់ទទឹងនៃគែមជ្រៀតជ្រែក ទទួលបានរូបមន្តមួយ ហើយការប្រើរូបមន្តនេះជាលើកដំបូងបានគណនាប្រវែងរលកនៃពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលការពិសោធន៍នេះបានក្លាយជាការដ៏ល្បីល្បាញបំផុតមួយនៅក្នុងប្រវត្តិសាស្រ្តនៃរូបវិទ្យា។

គោលការណ៍ Huygens-Fresnel ។

ចូរយើងរំលឹកឡើងវិញនូវការបង្កើតគោលការណ៍ Huygens៖ ចំណុចនីមួយៗដែលពាក់ព័ន្ធនឹងដំណើរការរលកគឺជាប្រភពនៃរលកស្វ៊ែរបន្ទាប់បន្សំ។ រលកទាំងនេះសាយភាយចេញពីចំណុចមួយ ដូចជាពីចំណុចកណ្តាល គ្រប់ទិសទី ហើយត្រួតលើគ្នា។

ប៉ុន្តែ​សំណួរ​ធម្មជាតិ​មួយ​កើត​ឡើង​៖ តើ​ពាក្យ​«​ដាក់​លើ​»​មានន័យ​ដូចម្តេច​?

Huygens បានកាត់បន្ថយគោលការណ៍របស់គាត់ទៅជាវិធីធរណីមាត្រសុទ្ធសាធនៃការសាងសង់ផ្ទៃរលកថ្មីជាស្រោមសំបុត្រនៃគ្រួសារស្វ៊ែរដែលលាតសន្ធឹងពីចំណុចនីមួយៗនៃផ្ទៃរលកដើម។ រលក Huygens អនុវិទ្យាល័យ គឺជាលំហគណិតវិទ្យា មិនមែនជារលកពិតទេ។ ឥទ្ធិពលសរុបរបស់ពួកគេត្រូវបានបង្ហាញតែលើស្រោមសំបុត្រប៉ុណ្ណោះ ពោលគឺនៅលើទីតាំងថ្មីនៃផ្ទៃរលក។

នៅក្នុងទម្រង់នេះ គោលការណ៍ Huygens មិនបានផ្តល់ចម្លើយចំពោះសំណួរថាហេតុអ្វីបានជានៅក្នុងដំណើរការនៃការសាយភាយរលក រលកដែលធ្វើដំណើរក្នុងទិសដៅផ្ទុយមិនកើតឡើង។ បាតុភូត​បំលាស់​ទី​ក៏​នៅ​តែ​មិន​អាច​ពន្យល់​បាន​ដែរ។

ការកែប្រែគោលការណ៍ Huygens បានកើតឡើងត្រឹមតែ 137 ឆ្នាំក្រោយមក។ Augustin Fresnel បានជំនួសលំហធរណីមាត្រជំនួយរបស់ Huygens ជាមួយនឹងរលកពិត ហើយបានណែនាំថារលកទាំងនេះ ជ្រៀតជ្រែកជាមួយគ្នា។

គោលការណ៍ Huygens-Fresnel ។ ចំណុចនីមួយៗនៃផ្ទៃរលកដើរតួជាប្រភពនៃរលកស្វ៊ែរបន្ទាប់បន្សំ។ រលកបន្ទាប់បន្សំទាំងអស់នេះមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាដោយសារតែភាពសាមញ្ញនៃប្រភពដើមរបស់វាពីប្រភពចម្បង (ហើយដូច្នេះអាចរំខានដល់គ្នាទៅវិញទៅមក); ដំណើរការរលកនៅក្នុងលំហជុំវិញ គឺជាលទ្ធផលនៃការជ្រៀតជ្រែកនៃរលកបន្ទាប់បន្សំ។

គំនិតរបស់ Fresnel បានបំពេញគោលការណ៍របស់ Huygens ជាមួយនឹងអត្ថន័យជាក់ស្តែង។ រលកបន្ទាប់បន្សំ, ជ្រៀតជ្រែក, ពង្រីកគ្នាទៅវិញទៅមកនៅលើស្រោមសំបុត្រនៃផ្ទៃរលករបស់ពួកគេក្នុងទិសដៅ "ឆ្ពោះទៅមុខ" ដោយធានាឱ្យមានការសាយភាយរលកបន្ថែមទៀត។ ហើយនៅក្នុងទិសដៅ "ថយក្រោយ" ពួកវាជ្រៀតជ្រែកជាមួយរលកដើមការសើមគ្នាទៅវិញទៅមកត្រូវបានគេសង្កេតឃើញហើយរលកបញ្ច្រាសមិនកើតឡើងទេ។

ជាពិសេស ពន្លឺបន្តសាយភាយ ដែលរលកបន្ទាប់បន្សំកំពុងពង្រឹងគ្នាទៅវិញទៅមក។ ហើយនៅកន្លែងនៃការចុះខ្សោយនៃរលកបន្ទាប់បន្សំ យើងនឹងឃើញតំបន់ងងឹតនៃលំហ។

គោលការណ៍ Huygens-Fresnel បង្ហាញពីគំនិតរូបវន្តដ៏សំខាន់មួយ៖ រលកមួយ ផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីប្រភពរបស់វា ក្រោយមក "រស់នៅដោយខ្លួនឯង" ហើយមិនអាស្រ័យលើប្រភពនេះទៀតទេ។ ការចាប់យកតំបន់ថ្មីនៃលំហ រលកបន្តសាយភាយកាន់តែឆ្ងាយទៅៗ ដោយសារតែការជ្រៀតជ្រែកនៃរលកបន្ទាប់បន្សំដែលរំភើបនៅចំណុចផ្សេងៗគ្នាក្នុងលំហ នៅពេលដែលរលកឆ្លងកាត់។

តើគោលការណ៍ Huygens-Fresnel ពន្យល់ពីបាតុភូតនៃការបង្វែរដោយរបៀបណា? ជាឧទាហរណ៍ ហេតុអ្វីបានជាការបត់ចូលគ្នាកើតឡើងនៅរន្ធមួយ? ការពិតគឺថា មានតែថាសភ្លឺតូចមួយប៉ុណ្ណោះដែលកាត់រន្ធអេក្រង់ចេញពីផ្ទៃរលកគ្មានកំណត់នៃរលកឧប្បត្តិហេតុ ហើយវាលពន្លឺជាបន្តបន្ទាប់ត្រូវបានទទួលជាលទ្ធផលនៃការរំខាននៃរលកពីប្រភពបន្ទាប់បន្សំដែលមិនមាននៅលើយន្តហោះទាំងមូល។ ប៉ុន្តែមានតែនៅលើថាសនេះប៉ុណ្ណោះ។ តាមធម្មជាតិ ផ្ទៃរលកថ្មីនឹងលែងមានរាងសំប៉ែតទៀតហើយ។ ផ្លូវ​របស់​កាំរស្មី​ត្រូវ​កោង ហើយ​រលក​ចាប់​ផ្តើម​ផ្សាយ​តាម​ទិស​ផ្សេងៗ មិន​ស្រប​គ្នា​នឹង​ដើម​ឡើយ។ រលកទៅជុំវិញគែមនៃរន្ធ ហើយជ្រាបចូលទៅក្នុងតំបន់នៃស្រមោលធរណីមាត្រ។

រលក​បន្ទាប់បន្សំ​ដែល​បញ្ចេញ​ដោយ​ចំណុច​ផ្សេងៗ​នៃ​ថាស​ពន្លឺ​ដែល​កាត់​ចេញ​រំខាន​ដល់​គ្នាទៅវិញទៅមក។ លទ្ធផលនៃការជ្រៀតជ្រែកត្រូវបានកំណត់ដោយភាពខុសគ្នានៃដំណាក់កាលនៃរលកបន្ទាប់បន្សំនិងអាស្រ័យលើមុំផ្លាតរបស់ធ្នឹម។ ជាលទ្ធផលមានការជំនួសនៃការជ្រៀតជ្រែក maxima និង minima - ដែលយើងបានឃើញនៅក្នុងរូបភព។ ២.

Fresnel មិនត្រឹមតែបានបំពេញបន្ថែមគោលការណ៍ Huygens ជាមួយនឹងគំនិតសំខាន់នៃភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា និងការជ្រៀតជ្រែកនៃរលកបន្ទាប់បន្សំប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងបានបង្កើតឡើងនូវវិធីសាស្រ្តដ៏ល្បីរបស់គាត់សម្រាប់ការដោះស្រាយបញ្ហាការបត់ ដោយផ្អែកលើការស្ថាបនានៃអ្វីដែលគេហៅថា តំបន់ Fresnel. ការសិក្សាអំពីតំបន់ Fresnel មិនត្រូវបានបញ្ចូលក្នុងកម្មវិធីសិក្សារបស់សាលាទេ អ្នកនឹងរៀនអំពីពួកគេរួចហើយនៅក្នុងវគ្គសិក្សារូបវិទ្យារបស់សាកលវិទ្យាល័យ។ នៅទីនេះយើងនឹងនិយាយតែថា Fresnel ក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីរបស់គាត់បានគ្រប់គ្រងដើម្បីផ្តល់ការពន្យល់អំពីច្បាប់ដំបូងនៃអុបទិកធរណីមាត្ររបស់យើង - ច្បាប់នៃការឃោសនា rectilinear នៃពន្លឺ។

ក្រឡាចត្រង្គបង្វែរ។

ឧបករណ៍បំប៉ោងគឺជាឧបករណ៍អុបទិកដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបំបែកពន្លឺទៅជាសមាសធាតុវិសាលគម និងវាស់ប្រវែងរលក។ ឧបករណ៍បំប៉ោងមានតម្លាភាព និងឆ្លុះបញ្ចាំង។

យើង​នឹង​ពិចារណា​លើ​ការ​បំប៉ោង​តម្លាភាព។ វា​មាន​ចំនួន​ច្រើន​នៃ​ទទឹង​ដែល​បំបែក​ដោយ​ចន្លោះ​ទទឹង (រូប​ទី 4) ។ ពន្លឺឆ្លងកាត់តែស្នាមប្រេះ; ចន្លោះមិនអនុញ្ញាតឱ្យពន្លឺឆ្លងកាត់។ បរិមាណត្រូវបានគេហៅថារយៈពេលបន្ទះឈើ។

អង្ករ។ 4. ក្រឡាចត្រង្គបង្វែរ

ក្រឡាចត្រង្គបែងចែកត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រើម៉ាស៊ីនបែងចែកដែលសម្គាល់ផ្ទៃកញ្ចក់ ឬខ្សែភាពយន្តថ្លា។ ក្នុងករណីនេះ ជំងឺដាច់សរសៃឈាមខួរក្បាល ប្រែជាចន្លោះស្រអាប់ ហើយកន្លែងដែលមិនបានប៉ះពាល់ ដើរតួជាស្នាមប្រេះ។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើក្រឡាចត្រង្គបង្វែរមាន 100 បន្ទាត់ក្នុងមួយមីលីម៉ែត្រ នោះរយៈពេលនៃការតោងបែបនេះនឹងមានៈ d= 0.01 mm= 10 µm ។

ដំបូងយើងនឹងពិនិត្យមើលពីរបៀបដែលពន្លឺ monochromatic ឆ្លងកាត់ grating ពោលគឺពន្លឺជាមួយនឹងរលកដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង។ ឧទាហរណ៍ដ៏ល្អនៃពន្លឺ monochromatic គឺធ្នឹមនៃទ្រនិចឡាស៊ែរដែលមានប្រវែងរលកប្រហែល 0.65 មីក្រូ) ។

នៅលើរូបភព។ 5 យើងឃើញឧបទ្ទវហេតុនៃធ្នឹមបែបនេះនៅលើក្រឡាចត្រង្គបង្វែរមួយនៃសំណុំស្តង់ដារ។ បន្ទះក្រឡាចត្រង្គត្រូវបានរៀបចំបញ្ឈរ ហើយឆ្នូតបញ្ឈរតាមកាលកំណត់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅខាងក្រោយក្រឡាចត្រង្គនៅលើអេក្រង់។

ដូចដែលអ្នកបានយល់រួចហើយ នេះគឺជាគំរូនៃការជ្រៀតជ្រែក។ អង្កត់ផ្លាស្ទិចបំបែករលកឧបទ្ទវហេតុទៅជាធ្នឹមជាប់គ្នាជាច្រើនដែលសាយភាយគ្រប់ទិសទី និងជ្រៀតជ្រែកគ្នាទៅវិញទៅមក។ ដូច្នេះនៅលើអេក្រង់យើងឃើញការឆ្លាស់គ្នានៃ maxima និង minima នៃការជ្រៀតជ្រែក - ក្រុមពន្លឺនិងងងឹត។

ទ្រឹ​ស្តី​នៃ​ការ​បង្វែរ​ទិស​គឺ​ស្មុគ្រ​ស្មាញ​ខ្លាំង​ណាស់ ហើយ​សរុប​មក​គឺ​ហួស​ពី​វិសាលភាព​នៃ​កម្មវិធី​សិក្សា​របស់​សាលា​ទៅ​ទៀត។ អ្នកគួរតែដឹងតែរឿងបឋមបំផុតដែលទាក់ទងនឹងរូបមន្តតែមួយ។ រូបមន្តនេះពិពណ៌នាអំពីទីតាំងនៃការបំភ្លឺអេក្រង់អតិបរមាដែលនៅពីក្រោយការបំភាយ grating ។

ដូច្នេះ សូមឱ្យរលក monochromatic របស់យន្តហោះធ្លាក់លើក្រឡាចត្រង្គ diffraction ជាមួយនឹងរយៈពេលមួយ (រូបភាព 6) ។ ប្រវែងរលកគឺ។

អង្ករ។ 6. ការបង្វែរដោយក្រឡាចត្រង្គមួយ។

សម្រាប់ភាពច្បាស់ជាងមុននៃលំនាំជ្រៀតជ្រែក អ្នកអាចដាក់កញ្ចក់នៅចន្លោះក្រឡាចត្រង្គ និងអេក្រង់ ហើយដាក់អេក្រង់នៅក្នុងប្លង់ប្រសព្វនៃកញ្ចក់។ បន្ទាប់មករលកបន្ទាប់បន្សំដែលចូលមកស្របគ្នាពីរន្ធផ្សេងៗនឹងប្រមូលផ្តុំនៅចំណុចមួយនៃអេក្រង់ (ការផ្តោតអារម្មណ៍ចំហៀងនៃកញ្ចក់)។ ប្រសិនបើអេក្រង់នៅឆ្ងាយគ្រប់គ្រាន់ នោះមិនចាំបាច់មានកែវថតពិសេសទេ - កាំរស្មីដែលមកដល់ចំណុចមួយនៅលើអេក្រង់ពីរន្ធផ្សេងៗនឹងស្ទើរតែស្របគ្នាទៅវិញទៅមក។

ពិចារណារលកបន្ទាប់បន្សំដែលបង្វែរដោយមុំមួយ។ ភាពខុសគ្នាផ្លូវរវាងរលកពីរដែលចេញមកពីរន្ធដោតជាប់គ្នាគឺស្មើនឹងជើងតូចនៃត្រីកោណខាងស្តាំដែលមានអ៊ីប៉ូតេនុស ; ឬសមមូល ភាពខុសគ្នានៃផ្លូវនេះគឺស្មើនឹងជើងនៃត្រីកោណ។ ប៉ុន្តែមុំគឺស្មើនឹងមុំ ព្រោះទាំងនេះគឺជាមុំស្រួចដែលមានជ្រុងកាត់កែងគ្នាទៅវិញទៅមក។ ដូច្នេះ ភាពខុសគ្នានៃផ្លូវរបស់យើងគឺ។

ការជ្រៀតជ្រែកអតិបរមាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅពេលដែលភាពខុសគ្នានៃផ្លូវគឺស្មើនឹងចំនួនគត់នៃប្រវែងរលក៖

(1)

នៅពេលដែលលក្ខខណ្ឌនេះត្រូវបានបំពេញ រលកទាំងអស់ដែលមកដល់ចំណុចមួយពីរន្ធផ្សេងគ្នានឹងបន្ថែមជាដំណាក់កាល និងពង្រឹងគ្នាទៅវិញទៅមក។ ក្នុងករណីនេះ កែវថតមិនណែនាំពីភាពខុសគ្នានៃផ្លូវបន្ថែមទេ - ទោះបីជាកាំរស្មីផ្សេងគ្នាឆ្លងកាត់កញ្ចក់តាមវិធីផ្សេងគ្នាក៏ដោយ។ ហេតុអ្វីបានជាវាដូច្នេះ? យើងនឹងមិនចូលទៅក្នុងបញ្ហានេះទេ ព្រោះការពិភាក្សារបស់វាហួសពីវិសាលភាពនៃ USE ក្នុងរូបវិទ្យា។

រូបមន្ត (1) អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកស្វែងរកមុំដែលបញ្ជាក់ទិសដៅទៅអតិបរមា៖

. (2)

នៅពេលដែលយើងទទួលបាន កណ្តាលអតិបរមា, ឬ សូន្យការបញ្ជាទិញអតិបរមា.ភាពខុសគ្នានៃផ្លូវនៃរលកបន្ទាប់បន្សំទាំងអស់ដែលធ្វើដំណើរដោយគ្មានគម្លាតគឺស្មើនឹងសូន្យ ហើយនៅកណ្តាលអតិបរមា ពួកវាបន្ថែមជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលសូន្យ។ ចំណុចកណ្តាលអតិបរមាគឺជាចំណុចកណ្តាលនៃលំនាំបង្វែរ ដែលជាពន្លឺនៃអតិបរមា។ លំនាំការបង្វែរនៅលើអេក្រង់គឺស៊ីមេទ្រីទាក់ទងទៅនឹងអតិបរមាកណ្តាល។

នៅពេលយើងទទួលបានមុំ៖

មុំនេះកំណត់ទិសដៅសម្រាប់ ការបញ្ជាទិញដំបូងអតិបរមា. មានពីរក្នុងចំនោមពួកគេហើយពួកគេមានទីតាំងនៅស៊ីមេទ្រីដោយគោរពតាមអតិបរមាកណ្តាល។ ពន្លឺនៅក្នុងអតិបរមាលំដាប់ទីមួយគឺតិចជាងបន្តិចនៅក្នុងអតិបរមាកណ្តាល។

ដូចគ្នានេះដែរសម្រាប់យើងមានមុំ:

គាត់ផ្តល់ការណែនាំដល់ លំដាប់ទីពីរអតិបរមា. វាក៏មានពីរក្នុងចំនោមពួកគេផងដែរហើយពួកគេក៏មានទីតាំងនៅស៊ីមេទ្រីដោយគោរពតាមអតិបរមាកណ្តាល។ ពន្លឺនៅក្នុងអតិបរមាលំដាប់ទីពីរគឺតិចជាងបន្តិចនៅក្នុងអតិបរមាលំដាប់ទីមួយ។

គំរូប្រហាក់ប្រហែលនៃទិសដៅទៅកាន់អតិបរមានៃការបញ្ជាទិញពីរដំបូងត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ៧.

អង្ករ។ 7. Maxima នៃការបញ្ជាទិញពីរដំបូង

ជាទូទៅស៊ីមេទ្រីពីរអតិបរមា kលំដាប់ត្រូវបានកំណត់ដោយមុំ៖

. (3)

នៅពេលតូច មុំដែលត្រូវគ្នាជាធម្មតាតូច។ ឧទាហរណ៍ នៅ µm និង µm អតិបរមាលំដាប់ទីមួយមានទីតាំងនៅមុំមួយ។ ពន្លឺនៃអតិបរមា k-th លំដាប់ថយចុះជាលំដាប់ជាមួយនឹងការកើនឡើង k. តើចំនួនអតិបរមាអាចមើលឃើញ? សំណួរនេះងាយស្រួលឆ្លើយដោយប្រើរូបមន្ត (២)។ យ៉ាងណាមិញ ស៊ីនុសមិនអាចធំជាងមួយបានទេ ដូច្នេះ៖

ដោយប្រើទិន្នន័យលេខដូចខាងលើ យើងទទួលបាន៖ . ដូច្នេះលំដាប់ខ្ពស់បំផុតនៃអតិបរមាសម្រាប់បន្ទះឈើនេះគឺ 15 ។

សូមក្រឡេកមើលរូបភពម្តងទៀត។ ៥. យើងឃើញអតិបរមា 11 នៅលើអេក្រង់។ នេះគឺជាអតិបរមាកណ្តាល ក៏ដូចជាអតិបរមាពីរនៃការបញ្ជាទិញទីមួយ ទីពីរ ទីបី ទីបួន និងទីប្រាំ។

ឧបករណ៍បំប៉ោងអាចប្រើដើម្បីវាស់ប្រវែងរលកមិនស្គាល់។ យើងដឹកនាំធ្នឹមពន្លឺនៅ grating (រយៈពេលដែលយើងដឹង) វាស់មុំដល់អតិបរមានៃទីមួយ
លំដាប់ យើងប្រើរូបមន្ត (1) ហើយទទួលបាន៖

ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ឌីផេរ៉ង់ស្យែលជាឧបករណ៍វិសាលគម។

ខាងលើ យើងបានចាត់ទុកការបំភាយនៃពន្លឺ monochromatic ដែលជាកាំរស្មីឡាស៊ែរ។ ជាញឹកញាប់ដោះស្រាយជាមួយ មិន monochromaticវិទ្យុសកម្ម។ វាគឺជាល្បាយនៃរលក monochromatic ជាច្រើនដែលបង្កើតបានជា ជួរវិទ្យុសកម្មនេះ។ ជាឧទាហរណ៍ ពន្លឺពណ៌សគឺជាល្បាយនៃប្រវែងរលកឆ្លងកាត់ជួរដែលអាចមើលឃើញទាំងមូល ពីពណ៌ក្រហមទៅពណ៌ស្វាយ។

ឧបករណ៍អុបទិកត្រូវបានគេហៅថា វិសាលគមប្រសិនបើវាអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់រំលាយពន្លឺទៅជាសមាសធាតុ monochromatic ហើយដោយហេតុនេះស៊ើបអង្កេតសមាសភាពវិសាលគមនៃវិទ្យុសកម្ម។ ឧបករណ៍វិសាលគមសាមញ្ញបំផុតដែលអ្នកដឹងច្បាស់គឺកញ្ចក់ prism ។ ឧបករណ៍បំប៉ោងក៏ស្ថិតក្នុងចំណោមឧបករណ៍វិសាលគមផងដែរ។

សន្មតថាពន្លឺពណ៌សគឺជាឧប្បត្តិហេតុនៅលើក្រឡាចត្រង្គបង្វែរ។ ចូរយើងត្រលប់ទៅរូបមន្ត (2) ហើយគិតអំពីអ្វីដែលការសន្និដ្ឋានអាចត្រូវបានទាញចេញពីវា។

ទីតាំងនៃកណ្តាលអតិបរមា () មិនអាស្រ័យលើប្រវែងរលកទេ។ នៅចំកណ្តាលនៃលំនាំបង្វែរនឹងបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងភាពខុសគ្នានៃផ្លូវសូន្យ ទាំងអស់។សមាសធាតុ monochromatic នៃពន្លឺពណ៌ស។ ដូច្នេះនៅកណ្តាលអតិបរមាយើងនឹងឃើញក្រុមតន្រ្តីពណ៌សភ្លឺ។

ប៉ុន្តែទីតាំងនៃអតិបរមានៃលំដាប់ត្រូវបានកំណត់ដោយរលក។ តូចជាង មុំតូចជាងសម្រាប់អ្វីដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ដូច្នេះនៅអតិបរមា kលំដាប់ទី រលក monochromatic ត្រូវបានបំបែកនៅក្នុងលំហៈ ក្រុមពណ៌ស្វាយនឹងនៅជិតបំផុតទៅនឹងអតិបរមាកណ្តាល ហើយពណ៌ក្រហមនឹងនៅឆ្ងាយបំផុត។

ដូច្នេះ ក្នុង​លំដាប់​នីមួយៗ ពន្លឺ​ពណ៌​ស​ត្រូវ​បាន​បំផ្លាញ​ដោយ​ក្រឡា​ភ្លើង​ទៅ​ជា​វិសាលគម។
អតិបរមាលំដាប់ទីមួយនៃសមាសធាតុ monochromatic ទាំងអស់បង្កើតបានជាវិសាលគមលំដាប់ទីមួយ។ បន្ទាប់មកមក វិសាលគមនៃការបញ្ជាទិញទីពីរ ទីបី និងបន្តបន្ទាប់ទៀត។ វិសាលគមនៃការបញ្ជាទិញនីមួយៗមានទម្រង់នៃក្រុមពណ៌ដែលក្នុងនោះពណ៌ទាំងអស់នៃឥន្ធនូមានវត្តមាន - ពីពណ៌ស្វាយទៅក្រហម។

ការបង្វែរនៃពន្លឺពណ៌សត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ប្រាំបី។ យើងឃើញក្រុមតន្រ្តីពណ៌សនៅកណ្តាលអតិបរមាហើយនៅសងខាង - វិសាលគមពីរនៃលំដាប់ទីមួយ។ នៅពេលដែលមុំផ្លាតកើនឡើង ពណ៌នៃក្រុមតន្រ្តីផ្លាស់ប្តូរពីពណ៌ស្វាយទៅក្រហម។

ប៉ុន្តែការ grating ការបង្វែរមិនត្រឹមតែធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីសង្កេតមើលវិសាលគម, ពោលគឺដើម្បីធ្វើការវិភាគគុណភាពនៃសមាសភាពវិសាលគមនៃវិទ្យុសកម្ម។ អត្ថប្រយោជន៍ដ៏សំខាន់បំផុតនៃ grating diffraction គឺលទ្ធភាពនៃការវិភាគបរិមាណ - ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ យើងអាចប្រើវាដើម្បី វាស់វែងប្រវែងរលក។ ក្នុងករណីនេះនីតិវិធីវាស់គឺសាមញ្ញណាស់: តាមពិតទៅវាចុះមកវាស់មុំទិសដៅដល់អតិបរមា។

ឧទាហរណ៍ធម្មជាតិនៃក្រឡាចត្រង្គដែលមានការបង្វែរដែលរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិគឺ ស្លាបបក្សី ស្លាបមេអំបៅ និងផ្ទៃមេនៃគុជខ្យងនៃសំបកសមុទ្រ។ ប្រសិនបើអ្នកស្ទាបអង្អែលក្រោមពន្លឺថ្ងៃ អ្នកអាចមើលឃើញអ័ររ៉ាដេសជុំវិញរោមភ្នែក។ រោមភ្នែករបស់យើងធ្វើសកម្មភាពក្នុងករណីនេះដូចជាការបំបែកពន្លឺដែលមានតម្លាភាពនៅក្នុងរូបភព។ 6, និងប្រព័ន្ធអុបទិកនៃកញ្ចក់ភ្នែកនិងកញ្ចក់ដើរតួជាកញ្ចក់។

ការខូចទ្រង់ទ្រាយនៃពន្លឺពណ៌ស ដែលផ្តល់ដោយឧបករណ៍បំប៉ោង គឺងាយស្រួលបំផុតក្នុងការសង្កេតដោយមើលស៊ីឌីធម្មតា (រូបភាពទី 9)។ វាប្រែថាផ្លូវដែកនៅលើផ្ទៃនៃឌីសបង្កើតជាក្រឡាចត្រង្គដែលឆ្លុះបញ្ចាំង!