منو
 کاربر Online
804 کاربر online
تاریخچه ی: آزمایش دو آینه فرنل

تفاوت با نگارش: 3

Lines: 1-51Lines: 1-38
-V{maketoc}

__
مقدمه:__

((فرنل)) در اوایل قرن نوزدهم آزمایشهایی را انجام داد که خاصیت موجی بودن نور را اثبات می کردند. این آزمایشها شامل آزمایش دو آینه فرنل و ((آزمایش دو منشور فرنل)) بودند که در آنها مانند ((آزمایش دو شکاف یانگ)) ، پدیده ((تداخل)) به صورت طرحهای تداخلی روی پرده ظاهر می شد. />
فرنل با علم به اینکه برای انجام تداخل باید نور از ((منابع همدوس)) گسیل شود، یک منبع را به دو ((منبع مجازی)) تقسیم کرد.

! تئوری آزمایش دو آینه فرنل:

*روش کار فرنل در آرایش دو آینه ، به این صورت بود که دو ((آینه تخت)) M2 و M1 را تحت شیب کوچک α به هم چسباند و آن را مقابل ((منبع نوری)) S قرار داد. وقتی ((نور)) به ((آینه))M1 می تابد، از روی آن ((بازتاب)) می کند، ناظری که از بالا به این آینه نگاه می کند، چنین تصور می کند که نور از منبع S1 در پشت آینه می آید. این پرتوهای بازتابی منطقه ای را در روی پرده روشن می کنند. /
>
*همزمان با آینه M1 ، آینهM2 نیز باریکه های فرودی به خود را بازتاب می دهد و ناظری هم که به آینه M2 نگاه می کند، گمان می کند که ((بازتاب نور|نور بازتابی)) از منبع S2 در پشت آینه به او می رسد. پرتوهای بازتابی از این آینه هم منطقه دیگری را روی پرده روشن می کنند. />
*می دانیم که منابع S1 و S2 منابعی مجازی هستند، ولی هر دو، تصویر همزمان تک منبع S می باشند. پس ((جبهه موج|جبهه)) های حاصل از آنها، چون از یک چشمه ناشی شده اند، ((همدوس)) اند. بنابراین ، در محدوده ای از پرده که پرتوهای بازتابی از دو آینه ، همپوشانی می کنند، امکان ((تداخل)) وجود خواهد داشت. یعنی در آن محدوده نوارهای روشن و تاریک خواهیم داشت.

! روش آزمایش:

با قرار دادن ((عدسی مقعر))ی در مقابل ((لیزر)) ، نور آن را بر روی فصل مشترک دو آینه می اندازیم تا نوارهای تداخلی روی پرده تشکیل شود. فاصله k نوار روشن را از نوار مرکزی اندازه می گیریم(x). با اندازه گیری فاصله دو آینه تا منبع (R) ، فاصله دو آینه تا پرده (B) و با معلوم بودن زاویه بین دو آینه (α) ، ((طول موج)) نور را با استفاده از رابطه
(λ=2R
x/k(R+B بدست می آوریم.

! ((نوار تداخلی|نوارهای تداخلی)):

*اگر ((اختلاف فاز)) امواج حاصل از دو ((منبع مجازی)) ، در نقطه ای صفر یا مضرب زوجی از π باشد، تداخل حاصل سازنده خواهد بود و در آن نقطه نوار روشنی ایجاد می شود. />
*اگر اختلاف فاز امواج رسیده به نقطه ای مضرب فردی از π باشد، ((تداخل ویرانگر)) ایجاد شده و در آن محل نوار تاریک ایجاد می شود. />
*نوارهای روشن و تاریک به ترتیب پشت سر هم قرار می گیرند و بدین ترتیب ، ((نقش تداخلی)) حاصل از ((دو آینه فرنل)) ، مشابه ((دو شکاف یانگ)) ، شکل می گیرد.

! فاصله نوارها:

*فاصله دو نوار تاریک یا روشن از هم (i)، از رابطه i=λ(R+B)/2Rα بدست می آید که در آن R فاصله منبع از دو آینه ، B فاصله پرده از دو آینه ، λ طول موج نور و α زاویه بین دو آینه می باشد. از رابطه فوق معلوم می شود که هر قدر زاویه بین دو آینه بزرگ انتخاب شود، فاصله نوارها کم می شود. />
*نقاط S2 و S1 و S روی دایره ای قرار دارند که محل اتصال دو ((آینه)) مرکز آن است و فاصله منابع ازمحل اتصال دو آینه (R) شعاع آن می باشد. />
*این آزمایش برای تعیین ((طول موج)) نور منبع بکار می رود و مانند آزمایشهای مشابه باید از ((منبع تکرنگ)) استفاده شود، چون در غیر این صورت، نوارهای روشن و تاریک رنگهای مختلف روی هم می افتد و ((طرح تداخلی)) ازبین می رود.


! مباحث مرتبط با عنوان:
+!مقدمه
((فرنل)) در اوایل قرن نوزدهم آزمایشهایی را انجام داد که خاصیت موجی بودن نور را اثبات می کردند. این آزمایشها شامل آزمایش دو آینه فرنل و ((آزمایش دو منشور فرنل)) بودند که در آنها مانند ((آزمایش دو شکاف یانگ)) ، پدیده ((تداخل)) به صورت طرحهای تداخلی روی پرده ظاهر میشد. فرنل با علم به اینکه برای انجام تداخل باید نور از ((منابع همدوس)) گسیل شود، یک منبع را به دو منبع مجازی تقسیم کرد.
!تئوری آزمایش
*روش کار فرنل در آرایش دو آینه ، به این صورت بود که دو ((آینه تخت)) ~~green:__M2__~~ و ~~green:__M1__~~ را تحت شیب کوچک __α__ به هم چسباند و آنرا مقابل ((منابع نوری|منبع نوری)) __S__ قرار داد. وقتی ((نور)) به ((آینه)) ~~green:__M1__~~ میتابد، از روی آن بازتاب میکند، ناظری که از بالا به این آینه نگاه میکند، چنین تصور میکند که نور از منبع __S1__ در پشت آینه میآید. این پرتوهای بازتابی منطقهای را در روی پرده روشن میکنند.>>
*همزمان با آینه ~~green:__M1__~~ ، آینه ~~green:__M2__~~ نیز باریکههای فرودی به خود را بازتاب میدهد و ناظری هم که به آینه ~~green:__M2__~~ نگاه میکند، گمان میکند که ((بازتاب نور|نور بازتابی)) از منبع ~~green:__S2__~~ در پشت آینه به او میرسد. پرتوهای بازتابی از این آینه هم منطقه دیگری را روی پرده روشن میکنند.


*می دانیم که منابع __S1__ و __S2__ منابعی مجازی هستند، ولی هر دو ، تصویر همزمان تک منبع __S__ میباشند. پس ((جبهه موج|جبهههای)) حاصل از آنها ، چون از یک چشمه ناشی شدهاند، همدوسند. بنابراین ، در محدودهای از پرده که پرتوهای بازتابی از دو آینه ، همپوشانی میکنند، امکان تداخل وجود خواهد داشت. یعنی در آن محدوده نوارهای روشن و تاریک خواهیم داشت.
>
>
align=left>

{img src=img/daneshnameh_up/5/57/fresnel_alt.jpg}




!روش آزمایش
با قرار دادن ((عدسی مقعر|عدسی مقعری)) در مقابل ((لیزر)) ، نور آن را بر روی فصل مشترک دو آینه میاندازیم تا نوارهای تداخلی روی پرده تشکیل شود. فاصله __k__ نوار روشن را از نوار مرکزی اندازه میگیریم (__x__). با اندازه گیری فاصله دو آینه تا منبع (__R__) ، فاصله دو آینه تا پرده (__B__) و با معلوم بودن زاویه بین دو آینه (__α__) ، ((طول موج)) نور را با استفاده از رابطه زی بدست میآوریم:


::~~green:__(λ = 2Rαx/k(R+B__ ~~::
!نوارهای تداخلی
*اگر اختلاف فاز امواج حاصل از دو منبع مجازی ، در نقطهای صفر یا مضرب زوجی از __π__ باشد، تداخل حاصل سازنده خواهد بود و در آن نقطه نوار روشنی ایجاد میشود.>>
*اگر اختلاف فاز امواج رسیده به نقطهای مضرب فردی از __π__ باشد، ((تداخل ویرانگر)) ایجاد شده و در آن محل نوار تاریک ایجاد میشود.>>
*نوارهای روشن و تاریک به ترتیب پشت سر هم قرار میگیرند و بدین ترتیب ، نقش تداخلی حاصل از ((دو آینه فرنل)) ، مشابه ((دو شکاف یانگ)) ، شکل میگیرد.
!فاصله نوارها
*فاصله دو نوار تاریک یا روشن از هم (__i__)، از رابطه ~~green:__i = λ(R+B)/2Rα__~~ بدست میآید که در آن __R__ فاصله منبع از دو آینه ، __B__ فاصله پرده از دو آینه ، __λ__ طول موج نور و __α__ زاویه بین دو آینه میباشد. از رابطه فوق معلوم می شود که هر قدر زاویه بین دو آینه بزرگ انتخاب شود، فاصله نوارها کم می شود.>>
*نقاط __S2__ و __S1__ و __S__ روی دایره ای قرار دارند که محل اتصال دو آینه مرکز آن است و فاصله منابع ازمحل اتصال دو آینه (__R__) شعاع آن میباشد.>>
*این آزمایش برای تعیین ((طول موج)) نور منبع بکار میرود و مانند آزمایشهای مشابه باید از منبع تکرنگ استفاده شود، چون در غیر این صورت ، نوارهای روشن و تاریک رنگهای مختلف روی هم میافتد و طرح تداخلی ازبین میرود.
!مباحث مرتبط با عنوان
 *((آزمایش دو شکاف یانگ)) *((آزمایش دو شکاف یانگ))
 *((آزمایش دو منشور فرنل))  *((آزمایش دو منشور فرنل))
 *((آینه فرنل)) *((آینه فرنل))
 *((اختلاف فاز)) *((اختلاف فاز))
 *((بازتاب نور))  *((بازتاب نور))
 *((تداخل ویرانگر))  *((تداخل ویرانگر))
 *((طول موج)) *((طول موج))
 *((طرح تداخلی)) *((طرح تداخلی))
 *((نوارهای تداخلی)) *((نوارهای تداخلی))
 *((منابع همدوس)) *((منابع همدوس))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 یکشنبه 04 دی 1384 [08:46 ]   5   مجید آقاپور      جاری 
 شنبه 11 تیر 1384 [18:01 ]   4   فاطمه رحمانی      v  c  d  s 
 شنبه 11 تیر 1384 [18:00 ]   3   فاطمه رحمانی      v  c  d  s 
 دوشنبه 23 آذر 1383 [08:36 ]   2   admin      v  c  d  s 
 یکشنبه 12 مهر 1383 [12:45 ]   1   10.1.1.9      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..