Stanje največje in najmanjše motnje: izhod

Danes povemo o stanju največjega in najmanjšega vmešavanja, bo razkrila vzrok pasov, medtem ko zajema ozko vrzel in razložiti naravo lastnosti valov svetlobnih kvantov.

Quantum

Odgovor na to vprašanje je bil točno sposoben dati le študije zgodnjega dvajsetega stoletja. Fizika je naredila korak naprej, ko je Max Planck odkril pojem kvanta. Ta vrednost velja tudi za svetlobo. In preden se premislimo, kakšni so pogoji za maksimalno in najmanjše z motnjami, moramo najprej temeljito razumeti, kaj je svetloba.

Torej, kvant je nekaj, nedeljiv. To je najmanjši delec neke velikosti. Svetloba je kvantni del elektromagnetnega polja.

Ko se premika skozi vesolje, njene lastnosti ni mogoče spremeniti. Energija, frekvenca, amplituda enega fotona ostanejo nespremenjeni, dokler delec ne doseže nobene ovire. V tem primeru se lahko žarek odraža, raztreseni, lomljeni, absorbirajo in interagirajo z drugim kvantom. V zadnjem primeru se pojavi motnja svetlobe. Stanje maksimalnega in najmanjšega bomo opisali malo kasneje.

Delec

Od antičnih časov ljudje verjamejo, da je svet nečesa zmerna, breztežna. Ogenj, zemlja, voda lahko "na dotik", veter pusti občutek, vendar je sevanje sonca je bilo nekaj, kar je neločljivo povezana z da, to je samo tam, to je vse.

Ampak radovednost znanstvenikov je preselila znanost naprej in še dlje, dokler ni postalo jasno: svetloba ima lastnosti, jo je mogoče meriti in zabeležiti. Na koncu so ljudje spoznali: svetlobe lahko stehtamo! Prva oseba, ki je izdelala take eksperimente, je bila ruski znanstvenik Lebedev. Dokazal je, da fotoni svetlobe pritiskajo na tanko srebrno ploščo. Imajo torej zagon in maso. Zaključek prepriča znanstvenike, da je svetloba tok delcev. Toda koliko fotona tehta? Odgovor na to vprašanje nam bo pomagal bolje pojasniti pogoje za največjo in najmanjšo motnjo svetlobnih valov.

Gibanje

Najprej morate nekaj razjasniti. Foton obstaja, medtem ko se premika. Ne more se premikati v vesolje le, če trčijo z oviro. Če je pot prosta, se lahko foton premika večno in v dobesednem pomenu besede.

Na primer, svetloba oddaljenih zvezd in galaksij nam gre zelo dolgo: na tisoče, milijone, milijarde let. Nekateri so tako daleč, da morda ne obstajajo več, in še vedno vidimo njihovo sevanje. In to kaže, kako živahna je preživela in trdnost - nosilec svetlobe, foton.

Medtem ko se premika. Če svetloba pada na predmet, kot je plastično lopatico, ki so jo otroci pozabljeno na dvorišču, nato pa se je zdelo, da se raztopi v razsutega tovora, to mu daje svojo moč. Na splošno so učinki, povezani z interakcijo svetlobe in snovi, veliko. Ti vključujejo fotoelektrični učinek, piezo in piroefekte. Ampak pogosteje kot ne, svetloba preprosto ogreje predmet, ki pade vanj. Zagotovo vsi opazijo, da je treba pustiti knjigo na soncu, ki jo njeni strani takoj segret osvetljen.

Vrnitev na temo našega pogovora, recimo: foton ima maso, le med premikanjem v vesolje. Ko naleti na oviro, preneha obstajati. Masa ostanka delca svetlobe je nič.

Polje

Fizična polja obkrožajo ljudi: prežemajo Zemljo, jih oddajajo Sonce in nekatere planete (na primer Jupiter in Saturn). Toda "občutek", nekako jih ni mogoče zaznati. Izmerite in popravite samo motnjo polja, ki se običajno imenuje nihanje. Svetloba je kvantni del elektromagnetnega polja. Predstavlja nihanje električnih in magnetnih polj, ki so povezani v medsebojno pravokotnih ravninah.

Dejansko ima elektrika in magnetizem en vir - napolnjeno telo. Kot je dokazano s svojimi eksperimenti, Oersted, obstajajo samo skupaj in lahko vplivajo drug na drugega. Toda zgodovinsko se je tako zgodilo, da so raziskovalci med temi študijami delili ta področja.

Iz zaključka, da je svetloba poljsko nihanje, sledi še eno dejstvo: to je tudi val. Zadnja izjava nam pomaga oblikovati pogoje za največje in najmanjše motnje malo kasneje.

Spekter

Kot smo rekli zgoraj, je svetloba nihanje elektromagnetnega polja. Premišljen bralec bo razumel: nihanja so drugačna. V primerjavi z morjem obstajajo oba svetlobna valova, ki nežno lizata obalnega peska in cunamija, ki lahko poruši gore. Za ločevanje elektromagnetnih nihanj je posebna lestvica. Ima različne razpone in vire. Zaradi povečanja energije, ki jo nosi foton, je elektromagnetna skala razdeljena na:

• radijski valovi;
• infrardeče sevanje;
• vidni spekter;
• ultravijolični valovi;
• Rentgenske kvante;
• gama sevanja.

Svetloba se običajno nanaša samo na tiste fotone, ki pripadajo vidnemu sevanju. Včasih so področja infrardečega in ultravijoličnega spektra, ki so blizu vidnim kvantama, imenovana tudi svetloba. Na primer, sevanja ultravijoličnih žarnic včasih imenujemo "črna luč". Moram reči, da je vidni spekter zelo majhen kos celotne lestvice.

Na splošno je to ime globoko subjektivni izraz. Na našem planetu obstajajo bitja, ki lahko vidijo infrardeče ali ultravijolične žarke, vendar se človek vedno osredotoča na sebe.

Poleg tega vidijo tudi tiste nekaj kvantnih elektromagnetnih polj, ki jih ljudje zaznavajo. Človeško oko ima spektralno občutljivost: zeleni kvanti so najbolje zaznani, rdeče in vijolične pa so že težke. Z drugimi besedami, ljudje ne čutijo vseh modrih ali rumenih kvant, ki objektivno odražajo površino. Tako je svet okoli veliko bolj svetlejši in bolj barven kot oseba misli.

Wave

Nihanja elektromagnetnega polja so urejene narave. Če se je že pojavil kvant, je v njej zakon razmnoževanja. Ta proces je najbolj jasno ilustriran s kosinusno ali sinusno krivuljo v kartezijskih koordinatah.

Kot katerikoli val ima tudi svetlobo naslednje značilnosti:

1. Valovna dolžina. To je razdalja med dvema enakima nihalnima fazama. Na primer med sosednjimi visokimi ali nizkimi vrednostmi. Na drugi način se valovna dolžina lahko definira kot dvojna razdalja, nad katero se val seka X osi. Ponavadi je ta vrednost označena z grško pismo lambda- (lambda).
2. Pogostost. To je število nihanj, ki se bodo odvijale v eni sekundi. Označeno z grškim pismom nu- (nu), če je frekvenca linearna, omega- (omega), če je frekvenca ciklična in latinska črka f, če je frekvenca prikazana kot funkcija.
3. Amplituda. To je višina višin in padcev. V bistvu je amplituda sila motnje elektromagnetnega valovanja ali intenzitete elektromagnetnega polja.
4. Energija. Frekvenca valovne dolžine in fotona sta povezana z naslednjim razmerjem: manjša je valovna dolžina, večja je frekvenca in energija.

Te značilnosti svetlobe so potrebne za ugotavljanje stanja največjih in najmanjših motenj.

Motnje

Kot smo že omenili, lahko svetlobni valovi medsebojno sodelujejo s snovjo in med seboj. In kaj je rezultat tega srečanja, je odvisno od fazne razlike.

Če dve identični valovi sestane na enem mestu, in "grbine" in "korita" sovpadajo, rezultat je dvojna amplituda, in da se bo največ motenj. Če se tako zgodi, da bo še en val prihaja na najvišji točki, in drugi - v najmanjši, bo njihova intenzivnost se medsebojno bo amplituda rezultat bo nič, bo slika pojavi temno črto ali piko. To je pogoj za nastanek maksimalnih in minima pri motnjah.

Nekatere formule

Če želimo izraziti zgoraj navedeno v jeziku fizičnih zakonov, moramo dati več formul.

Rezultat je temen ali svetel trak v primeru tankih filmov, odvisno od debeline prevleke. Za maksimalno je potrebno, da polovično celo število valov tvori: lambda-₂ = (lambda-₁ * n₁) / n₂. V tej formuli sta n refraktivni indeksi filmskega in zračnega medija.

V primeru motenja vzporednega snopa svetlobe na ozki reži je več temnih in svetlih pasov s stopnjo I = 2 pi- / (k_1x - k_2x). V formuli k Ali sta vektorji valov dveh vzajemnih svetlobnih valov.