تبلیغات
علوم آزمایشگاهی - آزمایش دو شکاف یانگ
 
علوم آزمایشگاهی
خاک شد هر که بر این خاک زیست / خاک چه داند که در این خاک کیست / سرانجام که باید در خاک رفت / خوشا آنکه پاک آمد و پاک رفت
اسحاق نیوتن نور را متشکل از ذرات ریزی می‌دانست که از منبع نور جدا می‌شوند، یعنی او برای نور خاصیت ذره‌ای قائل بود. در همان زمان ، هویگنس نور را موجی فرض می‌کرد که از منبع نور به اطراف منتشر می‌شود. با آنکه پدیده‌هایی وجود داشت که با نظریه ذره‌ای سازگار نبود، ولی سیطره علمی اسحاق نیوتن چنان بود که کسی با آن مخالفت نمی‌کرد و کسی نظریه هویگنس را قبول نداشت. تا اینکه در اوایل قرن نوزدهم یانگ و فرنل هر کدام با آزمایشهایی موجی بودن نور را ثابت کردند.

 
اسحاق نیوتن نور را متشکل از ذرات ریزی می‌دانست که از منبع نور جدا می‌شوند، یعنی او برای نور خاصیت ذره‌ای قائل بود. در همان زمان ، هویگنس نور را موجی فرض می‌کرد که از منبع نور به اطراف منتشر می‌شود. با آنکه پدیده‌هایی وجود داشت که با نظریه ذره‌ای سازگار نبود، ولی سیطره علمی اسحاق نیوتن چنان بود که کسی با آن مخالفت نمی‌کرد و کسی نظریه هویگنس را قبول نداشت. تا اینکه در اوایل قرن نوزدهم یانگ و فرنل هر کدام با آزمایشهایی موجی بودن نور را ثابت کردند.

آزمایشهایی در مورد تداخل و پراش تنها با فرض موجی بودن نور توجیه می‌شوند. امروزه نظر بر این است که نور ماهیت دوگانه‌ای دارد، گاهی بصورت ذره عمل می‌کند و گاهی خاصیت موجی از خود نشان می‌دهد.

وقتی دو ارتعاش نورانی به هم می‌رسند، بر هم نهاده شده و گاها نوارهای تداخلی تشکیل می‌دهند. این نوارها تنها به شرطی تشکیل می‌شوند که ارتعاشهای سازنده آنها هم پریود و همدوس باشند، یعنی اختلاف فاز آنها در هر لحظه مقدار ثابتی باشد و این امر زمانی مقدور می‌شود که ارتعاشها از یک منبع واحد حاصل شوند. یانگ اولین کسی بود که در سال 1802 به این مهم پی برد.

آزمایش یانگ

  • یانگ مقابل یک منبع نورانی ، روزنه‌ای (S) قرار داد (این روزنه خود مانند یک چشمه نور عمل می‌کند). در مقابل این روزنه صفحه‌ای گذاشت که روی آن دو روزنه S1 و S2 به فاصله کمی از هم قرار گرفته بودند. فاصله روزنه‌های S1 و S2 از روزنه یکسان بود، یعنی روزنه روی محور تقارن دو روزنه قرار می‌گرفت. در مقابل این دو روزنه هم پرده‌ای برای تشکیل تصویر جای داده شد.

  • نور خارج شده از منبع ، پس از عبور از روزنه S بصورت دو پرتو همفاز به روزنه های S1 و S2 می‌رسد. روزنه‌های S1 و S2 نیز نور را به اطراف خود گسیل می‌کنند. S1 و S2 چون منابعی همدوسند، پس پرتوهای خروجی از آنها می‌توانند روی پرده طرحهای تداخلی تشکیل دهند.

  • در نقطه تلاقی محور تقارن S1 و S2 با پرده ، دو پرتو خروجی فاصله یکسانی طی می‌کنند، پس باهم همفاز بوده و تداخل سازنده انجام می‌دهند. از اینرو ، این نقطه به صورت نوار روشن دیده می‌شود که آنرا نوار روشن مرکزی می‌گویند.

  • پرتوهای دیگری که به نقاط دیگر روی پرده می‌رسند، چون مسیر مساوی طی نمی‌کنند، باهم اختلاف راه خواهند داشت. این اختلاف راه ، باعث ایجاد اختلاف فاز می‌شود. وقتی یکی از پرتوها به اندازه یک طول موج اختلاف راه بیشتری طی می‌کند، اختلاف فاز π/2 حاصل می‌شود و نتیجه تداخل آنها اولین نوار روشن ، بعد از نوار روشن مرکزی ، خواهد بود.

  • در فاصله بین نوار روشن مرکزی و اولین نوار روشن بعد از آن ، نوار تاریکی خواهیم داشت و این نشانگر تداخل ویرانگر پرتوهای فرودی به این نقطه است. یعنی دو پرتو در فاز مخالف هم قرار داشته‌اند که پس از تداخل دامنه آنها صفر شده و منطقه تاریکی حاصل کرده‌اند.

  • اگر اختلاف فاز پرتوهای بر هم نهاده مضرب فردی از π باشد ، تداخل ویرانگر ایجاد شده و نوار تاریک بدست خواهد آمد و اگر اختلاف فاز مضرب زوجی از π باشد، تداخل سازنده باعث ایجاد نوار روشن خواهد شد. این نوارهای روشن و تاریک بطور متوالی و یک در میان در دو طرف نوار روشن مرکزی قرار می‌گیرند.


  • فاصله دو نوار روشن یا تاریک متوالی از رابطه λD/d بدست می‌آید که D فاصله صفحه دو شکاف از پرده ،‌ λ طول موج نور و d فاصله بین دو شکاف می‌باشد. برای اینکه نقاط با شدت ماکزیمم و مینیمم ( نقاط روشن و تاریک) را جدا از هم ببینیم، باید فاصله دو ماکزیمم (یا دو مینیمم) متوالی از هم زیاد باشد، لذا باید طول موج ما بلند باشد که بلندترین طول موج نور مرئی مربوط به نور قرمز است. ولی چون نور تکرنگ در طبیعت وجود ندارد ، از لیزر استفاده می‌کنیم (لیزر هلیوم - نئون). اگر از نور طبیعی با فیلتر قرمز استفاده کنیم، پهنای نوارها زیاد شده و ازشدت نور کاسته می‌شود.

  • نوارهای تاریک و روشن ایجاد شده روی پرده را طرح تداخلی می‌نامند. ملاحظه می‌شود که با اینکه چشمه‌ها نقطه‌ای‌اند، نوارها بصورت خطوط مستقیم هستند. اگر بجای چشمه‌های نقطه‌ای ، شکافهایی داشته باشیم، دوباره نوارهایی با خطوط مستقیم ولی با شدت بیشتر بدست می‌آید. از اینرو ، آزمایش یانگ را اغلب با دو شکاف انجام می‌دهند.

اندازه گیری طول موج نور

با استفاده از آزمایش یانگ ، می‌توان طول موج یک نور تکرنگ را اندازه گیری کرد. برای این منظور ، سیستم آزمایش یانگ را به ترتیبی که گفته شد، راه اندازی می‌کنیم. با جابجایی صفحه دو شکاف ، سعی می‌کنیم تصویر واضحی روی پرده تشکیل دهیم. حال موارد زیر را اندازه می‌گیریم:
  • فاصله دو شکاف از پرده (D)
  • فاصله دو شکاف از هم (d)
  • فاصله k نوار روشن یا تاریک از نوار روشن مرکزی (x)

مقادیر بدست آمده را در رابطه λ = xd/kD گذاشته و طول موج نور را بدست می‌آوریم. از این رابطه پیداست که محل نوار شماره k به طول موج نور بستگی دارد، یعنی با تغییر طول موج محل نوارها عوض می‌شود.

آزمایش یانگ با نور سفید

اگر آزمایش یانگ را با نور سفید انجام دهیم، به ازای هر یک از رنگهای موجود در نور سفید ، یک طرح تداخلی تشکیل خواهد شد و نوارهای روشن و تاریک طول موجهای مختلف نور سفید بر هم منطبق نخواهد بود. در نتیجه ، روی پرده یک نوار مرکزی سفید خواهیم داشت که چندین نوار رنگی در دو طرف آن قرار دارند و چندان قابل تفکیک نیستند. این نوارها بزودی به سوی رنگ سفید محو می‌شوند. پس همواره باید این آزمایش را با نور تکرنگ انجام دهیم.



نوع مطلب : آزمایش، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
1397/09/16 00:02

Wonderful posts. Cheers.
cialis for daily use cialis super kamagra cialis uk next day cialis diario compra only best offers 100mg cialis venta de cialis canada cialis patent expiration cialis prices only now cialis for sale in us cialis 50 mg soft tab
1397/09/14 10:53

Regards, Numerous write ups.

no prescription cialis cheap non 5 mg cialis generici cialis price in bangalore buy cialis cheap 10 mg non 5 mg cialis generici cialis bula tadalafil 5mg cialis purchasing tadalafil tablets we use it cialis online store
1397/09/13 23:28

Position well taken..
cialis 5 mg buy cialis generico postepay cialis with 2 days delivery cialis baratos compran uk cialis reviews acheter cialis kamagra buy cialis generic cialis levitra buy cialis online cialis alternative
1397/09/13 12:28

Cheers. Good information!
cialis 5 effetti collaterali cialis 100mg suppliers cialis daily brand cialis generic cialis italia gratis effetti del cialis cialis tadalafil online the best site cialis tablets cialis 5 mg scheda tecnica cialis sicuro in linea
1397/09/13 00:57

Appreciate it! An abundance of facts.

try it no rx cialis cialis 20 mg cialis authentique suisse generic cialis tadalafil cialis 30 day trial coupon il cialis quanto costa cialis in sconto enter site very cheap cialis buy generic cialis buying brand cialis online
1397/09/12 11:57

Thanks a lot! An abundance of information!

cheap cialis cialis 100mg suppliers order generic cialis online cialis dosage amounts 40 mg cialis what if i take cialis wir preise deutschland cialis online enter site 20 mg cialis cost cialis generic tadalafil buy cialis generico milano
1397/09/12 00:36

Incredible lots of good knowledge.
prix de cialis cialis mit grapefruitsaft how does cialis work cialis 100mg suppliers get cheap cialis cialis 5mg cialis prezzo di mercato how to buy cialis online usa buy brand cialis cheap cialis arginine interactio
1397/09/11 11:25

You suggested it really well.
fast cialis online cialis professional from usa overnight cialis tadalafil order cialis from india buy brand cialis cheap acquistare cialis internet female cialis no prescription bulk cialis we use it 50 mg cialis dose wow cialis tadalafil 100mg
1397/09/10 11:18

Seriously all kinds of helpful data!
cialis 30 day sample look here cialis order on line prescription doctor cialis generic cialis 20mg tablets the best site cialis tablets cialis online napol we like it safe cheap cialis cialis venta a domicilio prices on cialis 10 mg does cialis cause gout
1397/09/9 00:57

Cheers. A lot of information!

trusted tabled cialis softabs prices for cialis 50mg cialis online deutschland where cheapest cialis cialis 5mg prix cialis 30 day sample cialis generika cialis canada cialis lowest price cialis pills price each
1397/09/8 13:36

Amazing material, Thanks.
buying cialis overnight dosagem ideal cialis recommended site cialis kanada pastillas cialis y alcoho import cialis cialis side effects cialis super kamagra cialis kamagra levitra how does cialis work how do cialis pills work
1397/07/19 02:07

Very well spoken of course. !
levitra prices levitra 10 mg prezzo buy levitra online buy levitra online buy levitra online levitra prices generic levitra buy levitra levitra 20mg buy generic levitra
1397/07/10 01:51

You said it adequately..
viagra or cialis bulk cialis we use it 50 mg cialis dose link for you cialis price cialis online deutschland precios de cialis generico cialis australian price cialis professional yohimbe cialis super acti buying cialis on internet
1397/07/7 23:41

You said it adequately.!
effetti del cialis brand cialis nl cialis australian price callus we recommend cialis best buy cost of cialis cvs tarif cialis france cialis 5mg prix prix cialis once a da estudios de cialis genricos
1397/06/28 16:55

Awesome data, Kudos.
we like it cialis price cialis purchasing pastillas cialis y alcoho cialis kaufen wo we choice cialis pfizer india cialis online the best choice cialis woman wow cialis 20 cialis preise schweiz click now cialis from canada
1397/06/15 01:29

Amazing loads of excellent info.
tadalafil 20mg cialis uk cialis lowest price cialis canada on line cialis alternative cialis pills boards side effects of cialis canadian drugs generic cialis cialis for sale what is cialis
1397/06/13 17:39

Regards! Ample knowledge!

canada medication cost pharmacy canada reviews drugs for sale deep web canadian pharmacy world canadian discount pharmacies in canada canadian pharmacies without an rx canadian pharmacy viagra canadian pharmacies stendra online canadian pharmacy canada online pharmacies medication
1397/06/13 02:46

Nicely put, Kudos.
how to buy viagra uk online buy viagra how can i get viagra uk buy a viagra online buy internet viagra best place to buy viagra viagra no presc how to buy generic viagra cheap online viagra uk order viagra online uk
1397/06/12 19:16

Superb content. Kudos!
discount cialis the best site cialis tablets cialis generic tadalafil buy achat cialis en europe cialis 200 dollar savings card cialis generique 5 mg we choice free trial of cialis tadalafil 20 mg get cheap cialis buy cialis cheap 10 mg
1397/06/11 11:55

Amazing content. Thank you.
tadalafil achat cialis en itali cialis dose 30mg we use it 50 mg cialis dose cialis savings card cialis diario compra cialis 100 mg 30 tablet cialis therapie tadalafilo cialis coupon
1397/05/23 02:46

Incredible lots of amazing tips.
viagra online pharmacy buy viagra with prescription safe to buy viagra online purchase viagra uk generic sildenafil online pharmacy viagra generic order viagra cheap buy viagra uk without prescription i want to buy viagra online online viagra usa
1397/05/21 21:19

You actually said it well!
order a sample of cialis achat cialis en itali tadalafil tablets cialis 5 mg para diabeticos viagra vs cialis cialis online nederland non 5 mg cialis generici cialis side effects cialis generico en mexico cialis generique
1397/03/7 01:52

You stated this terrifically.
cialis 5 mg buy cialis great britain prix cialis once a da trusted tabled cialis softabs we use it cialis online store low cost cialis 20mg click now cialis from canada cialis 10mg prix pharmaci cialis e hiv purchasing cialis on the internet
1397/02/7 18:27

Nicely put, With thanks.
cialis uk low dose cialis blood pressure preis cialis 20mg schweiz cialis for sale south africa cialis 20mg preis cf prescription doctor cialis cialis 5 mg funziona link for you cialis price precios de cialis generico tadalafil generic
1397/02/4 02:37

Nicely put, Kudos!
buy viagra in store online generic viagra pharmacy buy tadalafil online sildenafil prescription cheap viagra online pharmacy usa online pharmacy buy genuine viagra how to buy viagra without seeing a doctor where yo buy viagra buy viagra mexico
1397/01/17 18:25

Nicely put. Thanks a lot!
viagra cialis levitra buy cialis online cheapest where to buy cialis in ontario cialis 20 mg cialis 10 doctissimo generic cialis levitra cialis sale online low dose cialis blood pressure cialis generic tadalafil buy purchasing cialis on the internet
1396/06/16 22:34
My brother recommended I might like this web site.
He was entirely right. This post actually made my day.
You can not imagine simply how much time I had spent for this information! Thanks!
1396/04/6 22:16
Hi i am kavin, its my first time to commenting anywhere,
when i read this piece of writing i thought i
could also create comment due to this brilliant piece
of writing.
1396/04/4 21:35
بسیار قلب از خود نوشتن در حالی که صدایی دلنشین ابتدا آیا نه کار کاملا با من پس از برخی از زمان.
جایی درون جملات شما در واقع موفق به من مؤمن اما فقط برای کوتاه در حالی که.
من این مشکل خود را با جهش در مفروضات و یک ممکن است را سادگی به پر همه کسانی معافیت.
اگر شما در واقع که می توانید انجام من خواهد
بدون شک تا پایان در گم.
1396/02/23 08:36
Wonderful, what a weblog it is! This weblog provides useful facts to us, keep
it up.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


نمایش نظرات 1 تا 30
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :