ינטערפערענסע פּאַטערנז. תּנאָים פון די מאַקסימום און מינימום

ינטערפערענסע פּאַטערנז - עס איז ליכט אָדער פינצטער מלקות וואָס זענען געפֿירט דורך די שטראַלן פון וואָס זענען אין לבֿנה אָדער אויס פון לבֿנה מיט יעדער אנדערע. ליכט כוואליעס און די ווי זענען צוגעגעבן ווען געווענדט, אויב זייער פאַסעס צונויפפאַלן (אין דער ריכטונג פון ינקריסינג אָדער דיקריסינג), אָדער זיי באָטל מאַכן יעדער אנדערער אויב זיי זענען אין אַנטיפאַסע. די דערשיינונגען זענען גערופֿן קאַנסטראַקטיוו און דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע, ריספּעקטיוולי. אויב מאַנאַקראָומאַטיק ליכט שטראַל, אַלע די כוואליעס וואָס האָבן די זעלבע לענג, פּאַסיז דורך צוויי שמאָל סליץ (דער עקספּערימענט איז געווען ערשטער באגלייט אין 1801 דורך טאמעס יונג, ענגליש געלערנטער, וואס, דאַנק צו אים געקומען צו די מסקנא אַז די כוואַליע נאַטור פון ליכט), צוויי פון די ריזאַלטינג שטראַל קענען זיין דירעקטעד אויף אַ פלאַך פאַרשטעלן וואָס אַנשטאָט פון די צוויי אָוווערלאַפּינג ספּאַץ זענען געגרינדעט ינטערפערענסע פרינגעס - יוואַנלי אָלטערנייטינג מוסטער פון ליכט און פינצטער געביטן. דעם דערשיינונג איז געניצט, למשל, אין אַלע אָפּטיש ינטערפעראָמעטערס.

סופּערפּאָסיטיאָן

די דעפינינג כאַראַקטעריסטיש פון אַ סופּערפּאָסיטיאָן פון כוואליעס אַז באשרייבט די נאַטור פון סופּעראַמפּאָוזד כוואליעס. זייַן פּרינציפּ ליגט אין דעם פאַקט אַז ווען אין די פּלאַץ פון אַ סופּעראַמפּאָוזד צוויי כוואליעס, די ריזאַלטינג גערודער איז גלייַך צו די אַלדזשאַבריייק סאַכאַקל פון דעם יחיד דיסטערבאַנסיז. מאל אין גרויס פּערטערביישאַנז דעם הערשן איז ווייאַלייטיד. דעם פּשוט נאַטור לידז צו אַ נומער פון ווירקונג וואָס זענען גערופֿן ינטערפערענסע דערשיינונגען.

די דערשיינונג פון ינטערפערענסע איז קעראַקטערייזד דורך צוויי יקסטרימז. די צוויי כוואליעס קאַנסטראַקטיוולי מאַקסאַמאַ צונויפפאַלן, און זיי זענען אין לבֿנה מיט יעדער אנדערע. דער רעזולטאַט פון די סופּערפּאָסיטיאָן איז די פֿאַרשטאַרקונג פון די גערודער. די אַמפּליטוד פון די ריזאַלטינג געמישט כוואַליע איז גלייַך צו די סאַכאַקל פון דעם יחיד אַמפּליטודעס. קאָנווערסעלי, דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע אין אַ מאַקסימום פון איין פאָכן קאָוינסיידז מיט די מינימום צווייט - זיי זענען אין אָפּאָזיציע. די אַמפּליטוד פון די קאַמביינד כוואַליע איז גלייַך צו די חילוק צווישן די אַמפּליטודעס פון זייַן קאָמפּאָנענט פּאַרץ. אין די פאַל ווו זיי זענען גלייַך, עס איז גאַנץ דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע, און פּערטערביישאַן פון די גאַנץ מיטל איז נול.

יונג ס עקספּערימענט

די ינטערפערענסע מוסטער פון די צוויי קוואלן קלאר ינדיקייץ די בייַזייַן פון די אָוווערלאַפּינג כוואליעס. טאמעס יונג סאַגדזשעסטיד אַז ליכט - אַ כוואַליע וואָס אָובייז דעם פּרינציפּ פון סופּערפּאָסיטיאָן. זיין באַרימט דערגרייה איז געווען די יקספּערמענאַל דעמאַנסטריישאַן פון די קאַנסטראַקטיוו און דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע פון ליכט אין 1801 די מאָדערן ווערסיע פון יונג ס עקספּערימענט אין נאַטור דיפפערס בלויז אין אַז עס ניצט קאָוכיראַנט ליכט קוואלן. לאַזער יוואַנלי ילומאַנייץ צוויי פּאַראַלעל סליץ אין די אָופּייק ייבערפלאַך. ליכט פּאַסינג דורך זיי, עס איז אַ ווייַט פאַרשטעלן. ווען די ברייט צווישן די סליץ איז באטייטיק גרעסער ווי די ווייוולענגט, די כּללים פון דזשיאַמעטריקאַל אָפּטיקס באמערקט - געזען אויף די פאַרשטעלן צוויי ילומאַנייטאַד מקומות. אָבער, די צוגאַנג פון סליץ דיפפראַקטעד ליכט און די כוואליעס אויף די פאַרשטעלן זענען סופּעראַמפּאָוזד אויף יעדער אנדערע. דיפפראַקטיאָן איז זיך אַ קאַנסאַקוואַנס פון דער כוואַליע נאַטור פון ליכט, און נאָך אן אנדער בייַשפּיל פון דעם ווירקונג.

די ינטערפערענסע מוסטער

דער פּרינציפּ פון סופּערפּאָסיטיאָן דאַטערמאַנז די ריזאַלטינג ינטענסיטי פאַרשפּרייטונג אויף די ילומאַנייטאַד עקראַן. די ינטערפערענסע מוסטער אַקערז ווען די דרך חילוק פון די שניט צו די פאַרשטעלן איז גלייַך צו דער גאנצער נומער פון ווייוולענגטס (0, λ, 2λ, ...). דעם חילוק ינשורז אַז כייז קומען אין דער זעלביקער צייַט. דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע אַקערז ווען די דרך חילוק גלייַך צו אַ ינטאַדזשער נומער פון ווייוולענגטס פאָטאָ דורך האַלב (λ / 2, 3λ / 2, ...). יונג געניצט דזשיאַמעטריק טענות צו ווייַזן אַז די סופּערפּאָסיטיאָן לידז צו אַ סעריע פון גלייַך ספּייסט באַנדס אָדער הויך ינטענסיטי געביטן קאָראַספּאַנדינג צו די מקומות פון קאַנסטראַקטיוו ינטערפערענסע, צעשיידט מיט טונקל געביטן פול דעסטרוקטיווע.

לאָך ספּייסינג

אַ וויכטיק פּאַראַמעטער דזשיאַמאַטרי מיט צוויי סליץ איז די פאַרהעלטעניש פון די ליכט ווייוולענגט λ און די דיסטאַנסע צווישן האָלעס ד. אויב λ / ד איז פיל ווייניקער ווי 1, די דיסטאַנסע צווישן די באַנדס וועט זיין קליין און אָוווערלאַפּינג ווירקונג זענען נישט באמערקט. ניצן ענג ספּייסט סליץ, יונג איז געווען קענען צו טיילן די ליכט און פינצטער געביטן. אזוי, ער באשלאסן די ווייוולענגטס פון קענטיק ליכט פֿאַרבן. זייער גאָר קליין ווערט דערקלערט וואָס די ווירקונג זענען באמערקט נאָר אונטער זיכער באדינגונגען. צו טיילן די געביטן פון קאַנסטראַקטיוו און דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע, די דיסטאַנסע צווישן די מקור פון ליכט כוואליעס מוזן זיין זייער קליין.

ווייוולענגט

אָבסערוואַציע פון ינטערפערענסע ווירקונג איז טשאַלאַנדזשינג פֿאַר צוויי אנדערע סיבות. רובֿ ליכט קוואלן עמיץ אַ קעסיידערדיק ווייוולענגט ספּעקטרום, ריזאַלטינג אין פאָרמירונג פון קייפל ינטערפערענסע פּאַטערנז סופּעראַמפּאָוזד אויף יעדער אנדערע, יעדער מיט אַ מעהאַלעך צווישן די מלקות. דעם ילימאַנייץ די מערסט פּראַנאַונסט ווירקונג, אַזאַ ווי געביטן פון גאַנץ פינצטערניש.

קאָהערענסי

אַז ינטערפערענסע קען זיין באמערקט איבער אַ לאַנג צייַט פון צייַט, עס איז נייטיק צו נוצן קאָוכיראַנט ליכט קוואלן. דעם מיטל אַז די ראַדיאַציע קוואלן מוזן טייַנען אַ קעסיידערדיק לבֿנה שייכות. לעמאָשל, צוויי האַרמאָניק כוואליעס פון דער זעלביקער אָפטקייַט שטענדיק האָבן אַ פאַרפעסטיקט לבֿנה שייכות צו יעדער פונט אין פּלאַץ - אָדער אין לבֿנה אָדער אין לבֿנה אָפּאָזיציע, אָדער אין עטלעכע ינטערמידייט שטאַט. אָבער, רובֿ פון די ליכט קוואלן עמיץ די אמת האַרמאָניק כוואַליע. אַנשטאָט, זיי אַרויסלאָזן ליכט, אין וואָס Random לבֿנה ענדערונג אַקערז מיליאַנז פון מאל פּער רגע. אַזאַ ראַדיאַציע איז גערופֿן ינקאָהערענט.

ידעאַל מקור - לאַזער

ינטערפערענסע איז נאָך באמערקט ווען סופּעראַמפּאָוזד כוואליעס אין די פּלאַץ פון צוויי ינקאָהערענט קוואלן, אָבער ינטערפערענסע פּאַטערנז בייַטן ראַנדאַמלי, צוזאַמען מיט אַ ראַנדאָם לבֿנה יבעררוק. ליכט סענסאָרס, כולל די אויגן, קענען ניט רעגיסטרירן אַ ראַפּאַדלי טשאַנגינג בילד, און בלויז די דורכשניטלעך ינטענסיטי פון די צייַט. די לאַזער שטראַל איז כּמעט מאַנאַקראָומאַטיק (עם. י באשטייט פון אַ איין ווייוולענגט) און אַ היגהלי-. עס איז אַן אידעאל ליכט מקור פֿאַר אַבזערווינג ינטערפערענסע ווירקונג.

פעסטקייַט פון אָפטקייַט

נאָך יונג 1802 פון מעסטן ווייוולענגטס פון קענטיק ליכט קענען זייַן קאָראַלייטאַד מיט ניט גענוג פּינטלעך גיכקייַט פון ליכט בנימצא אין דער צייַט צו רעכענען זייַן דערנענטערנ זיך אָפטקייַט. לעמאָשל, גרין ליכט איז גלייַך צו וועגן 6 × אקטאבער ¹⁴ הז. דאס איז פילע אָרדערס פון מאַגנאַטוד גרעסער ווי די אָפטקייַט פון מעטשאַניקאַל ווייבריישאַנז. פֿאַר פאַרגלייַך, אַ מענטש קענען הערן די געזונט מיט פרעקווענסיעס אַרויף צו 2 × ¹⁰ אַפּריל הז. וואָס פּונקט וועריז אין אַ קורס נאָך געבליבן אַ מיסטעריע פֿאַר די ווייַטער 60 יאר.

ינטערפערענסע אין דין פֿילמען

די באמערקט ווירקונג זענען נישט באגרענעצט צו די טאָפּל שניט דזשיאַמאַטרי געניצט דורך טאמעס יונגע. ווען עס איז אַ אָפּשפּיגלונג און ברעכונג פון די שטראַלן פון די צוויי סורפאַסעס צעשיידט דורך אַ דיסטאַנסע פאַרגלייַכלעך מיט די ווייוולענגט, ינטערפערענסע אַקערז אין דין פֿילמען. די ראָלע פון די פילם צווישן די סורפאַסעס זאל שפּילן אַ וואַקוום, לופט, פליסיק אָדער קיין טראַנספּעראַנט האַרט גוף. אין קענטיק ליכט ינטערפערענסע ווירקונג זענען באגרענעצט דורך די סיזעס פון אַ ביסל מיקראָמעטערס. א באקאנט משל פון אַלע די פילם איז אַ בלאָז. ליכט רעפלעקטעד פֿון עס, איז אַ סופּערפּאָסיטיאָן פון צוויי כוואליעס - איינער איז רעפלעקטעד פֿון די פראָנט ייבערפלאַך, און די צווייט - אויף די צוריק. זיי אָוווערלאַפּ אין פּלאַץ און צוגעגעבן צו יעדער אנדערער. דעפּענדינג אויף די גרעב פון די זייף פילם, צוויי כוואליעס קען ינטעראַקט קאַנסטראַקטיוולי אָדער דעסטרוקטיוועלי. א גאַנץ כעזשבן פון די ינטערפערענסע מוסטער ינדיקייץ אַז פֿאַר ליכט מיט אַ ווייוולענגט λ קאַנסטראַקטיוו ינטערפערענסע איז באמערקט פֿאַר אַ פילם גרעב פון λ / 4, 3λ / 4, 5λ / 4, אאז"ו ו, און דעסטרוקטיווע - .. צו λ / 2, λ, 3λ / 2, ...

פאָרמולאַס פֿאַר קאַלקיאַלייטינג

ינטערפערענסע דערשיינונג איז געווען פילע ניצט, אַזוי עס ס וויכטיק צו פֿאַרשטיין די גרונט יקווייזשאַן רילייטינג טהערעטאָ. די ווייַטערדיק יקווייזשאַנז לאָזן די כעזשבן פון די פאַרשידן וואַלועס פֿאַרבונדן מיט די ינטערפערענסע, פֿאַר זייַן צוויי מערסט פּראָסט קאַסעס.

אָרט ליכט סטריפּס אין יונגע ס עקספּערימענט, .. דאס הייסט זייטלעך מיט קאַנסטראַקטיוו ינטערפערענסע קענען זיין קאַלקיאַלייטיד ניצן די אויסדרוק: י _{איז ליכט.} = (Λל / ד) עם, ווו λ - ווייוולענגט; עם = 1, 2, 3, ...; ד - די דיסטאַנסע צווישן די סליץ; ל - דיסטאַנסע צו ציל.

.. אָרט פינצטער באַנדס, דאס הייסט די געביטן פון דעסטרוקטיווע ינטעראַקשאַן איז געגעבן דורך: י _{איז טונקל.} = (Λל / ד) (ב, + 1/2).

פֿאַר אנדערע מינים ינטערפערענסע - אין דין פֿילמען - די בייַזייַן פון קאַנסטראַקטיוו אָדער דעסטרוקטיווע סופּערפּאָסיטיאָן דאַטערמאַנז די לבֿנה יבעררוק פון די רעפלעקטעד כוואליעס, וואָס דעפּענדס אויף די פילם גרעב און די רעפראַקטיווע אינדעקס פון עס. דער ערשטער יקווייזשאַן באשרייבט די פאַל פון אַוועק פון אַזאַ אַ יבעררוק, און די צווייט - אַ יבעררוק פון האַלב די ווייוולענגט:

2נט = מλ;

2נט = (עם + 1/2) λ.

דאָ, λ - ווייוולענגט; עם = 1, 2, 3, ...; ה - דרך טראַווערסט אין די פילם; ן - אינדעקס פון ברעכונג.

אָבסערוואַציע אין נאַטור

ווען די זון שיינט אויף די בלאָז, איר קענען זען די העל בונט מלקות, זינט אַנדערש ווייוולענגטס זענען אונטערטעניק צו דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע און אַוועקגענומען פון די אָפּשפּיגלונג. די רוען רעפלעקטעד ליכט אויס ווי אַ קאַמפּלאַמענטשי קאָליר באַזייַטיקונג. למשל, אויב ווי אַ רעזולטאַט פון דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע איז ניטאָ רויט קאָמפּאָנענט, די אָפּשפּיגלונג וועט זיין בלוי. די דין פילם פון ייל אויף די וואַסער טראגט אַ ענלעך ווירקונג. אין נאַטור, די פֿעדערן פון עטלעכע בירדס, כולל פּיקאַקס און הוממינגבירדס, און די שעלז פון עטלעכע ביטאַלז דערשייַנען ברייטער, בשעת טשאַנגינג קאָליר ווען איר טוישן די וויוינג ווינקל. אָפּטיש פיזיק דאָ איז די ינטערפערענסע פון ליכט כוואליעס רעפלעקטעד פֿון דער דין לייערד סטראַקטשערז אָדער ערייז רעפלעקטינג ראַדז. סימילאַרלי פּעאַרלס און שאָל זענען יריס, רעכט צו סופּערפּאָסיטיאָן פון Reflections פון קייפל Layers פון פּערל. טייַער שטיינער אַזאַ ווי אָפּאַל, ויסשטעלונג שיין ינטערפערענסע פּאַטערנז געפֿירט דורך סקאַטערינג פון ליכט פון רעגולער סטראַקטשערז געגרינדעט דורך מייקראַסקאַפּיק ספעריש פּאַרטיקאַלז.

אַפּלאַקיישאַן

עס זענען פילע טעקנאַלאַדזשיקאַל אַפּלאַקיישאַנז פון ליכט ינטערפערענסע דערשיינונגען אין וואָכעדיק לעבן. זיי זענען באזירט פיזיק אַפּאַראַט אָפּטיקס. נאָרמאַל לענסעס אַנטירעפלעקטיאָן קאָוטינג איז אַ דין פילם. זייַן גרעב און ברעכונג פון שטראַלן זענען אַזוי אויסדערוויילט צו פּראָדוצירן דעסטרוקטיווע ינטערפערענסע פון רעפלעקטעד קענטיק ליכט. מער ספּעשאַלייזד קאָאַטינגס קאַנסיסטינג פון קייפל Layers פון דין פֿילמען בדעה פֿאַר פּאַסינג בלויז ראַדיאַציע ין אַ שמאָל ווייוולענגט קייט און דעריבער זענען געניצט ווי Filters. מאַלטילייער קאָאַטינגס זענען אויך געניצט צו פאַרגרעסערן די רעפלעקטיוויטי פון די מירערז פון אַסטראַנאַמיקאַל טעלאַסקאָופּס, ווי געזונט ווי אָפּטיש לאַזער רעסאָנאַטאָרס. ינטערפעראָמעטרי - פּינטלעך מעזשערמאַנט מעטהאָדס געניצט פֿאַר רעדזשיסטערינג קליין ענדערונגען אין קאָרעוו דיסטאַנסע - איז באזירט אויף דער אָבסערוואַציע פון די שיפץ פון ליכט און פינצטער באַנדס Produced by די רעפלעקטעד ליכט. למשל, אַ מעזשערמאַנט פון ווי די ינטערפערענסע מוסטער ענדערונגען, אַלאַוז צו שטעלן די קערוואַטשער פון סורפאַסעס פון אָפּטיש קאַמפּאָונאַנץ אין אַ אָפּטיש ווייוולענגט לאָבעס.