سه شنبه, 01 آبان 1397

به سـایـت هـیـجـان بـا نـور و لـیـزر خـوش آمـدیـد

بـخـش آزمـایـشـگـاه را حـتـما مـشـاهـده کـنـیـد

مـنـتـظـر نـظـرات شـمـا هـسـتـیـم

سوالات خود را از طریق بخش "از متخصص نور بپرس" ارسال کنید

اگر ایده ای دارید در بخش "کار های شما" می توانید برای ما ارسال کنید

 خــــوش آمـــــدیـــــــد 
حلقه های نیوتن................................................................................................تداخل

 

استفاده از مطالب این سایت، بدون ذکر منبع، مجاز نمی باشد.


با فشردن دو تکه شیشه بر روی هم، چه پدیده ای رخ میدهد؟

 

حلقه های نیوتن


 

مقدمه:

تداخل نشانه بارز موجی بودن نور است که در آن نوری که به نحوی دو قسمت شده است با طی مسیرهای مختلف دوباره به هم می­رسند و بر اساس اختلاف راه­شان تداخل سازنده یا مخرب صورت می­گیرد. حلقه­های نیوتن یک نمایش کلاسیک از مفهوم تداخل است. این حلقه ها با قرار دادن یک عدسی کوژ با انحنای کم روی سطح صاف ایجاد می شود بطوریکه ابتدا نور تابیده به عدسی محدب (کوژ) که روی یک سطح شیشه­ای تخت قرار دارد، دو قسمت می­شود سپس بخشی از نور، از سطح زیرین عدسی و بخش دیگر نور که از عدسی عبور کرده، از سطح شیشه تخت زیرین بازتاب می­کنند.

 

به خاطر انحنای کروی عدسی، مکان هندسی نقاطی که اختلاف راه یکسان دارند حلقه­هایی با مرکز عدسی هستند یعنی یک دایره مربوط به یک اختلاف راه مشخص و دایره بعدی نیز برای اختلاف راه دیگری است که تداخل سازنده یا مخرب کرده اند. این حلقه­ها با دور شدن از مرکز سریعا فشرده می­ گردند البته هر چه انحنای عدسی کمتر باشد، حلقه ها کمتر فشرده خواهند شدد. با نور معمولی تا یکی دو حلقه و با نور لیزر تا چندین حلقه قابل مشاهده است و برای مشاهده تعداد حلقه های بیشتر میتوان از نور لیزر و یا نور دارای همدوسی بالا استفاده کرد.

 

 

تداخل از نوع حلقه های نیوتن را در تداخل های دیگر از قبیل فشردن یک شیشه روی یک سطح شیشه ای تخت دیگر یا گوه هوانیز میتوانیم ببینیم. همچنین حلقه های نیوتن، تداخل جبهه موج تخت و جبهه موج کروی را نیز تداعی می کند. این تداخل منجر به تشکیل حلقه هایی می شود که آنها را مناطق فرنل می نامیم. یکی از ویژگی های این حلقه ها کاهش تدریجی قطر حلقه ها با افزایش شعاع است. این کاهش به حدی است که حلقه های کناری به شدت به هم فشرده و قابل تفکیک نیستند.


هدف:

در این ازمایش قصد داریم با استفاده از یک عدسی کوژ و یک شیشه تخت حلقه های نیتون تشکیل شده را که بیانگر تداخل نور هستند، مشاهده و بررسی نماییم. همچنین با فشردن دو شیشه که یکی از آنها باید نازک باشد می توانیم نوارهای تداخلی که شکل آنها به فشار وارده بستگی دارد را ایجاد کنیم.


چه می خواهیم انجام دهیم و به چی نیاز داریم:

برای ایجاد حلقه های نیوتن به اقلام زیر نیاز داریم:

-لیزر با پایه مناسب

-لام

-شیشه تخت


آزمایش:

- یک لام شیشه ای تمیز را روی سطح یک شیشه تخت قرار دهید.

- لیزر را از فاصله نزدیک به سطح لام بتابانید و آن را به قدری جابجا کنید که بتوانید تصویری شبیه به شکل زیر مشاهده کنید.

- چرا در تابش نور اتاق این تصویر دیده نمیشود؟

- حال در همین حالت، با استفاده از یک خودکار، کمی لام را به سطح شیشه فشار دهید. بدلیل کاهش فاصله ی این دو سطح، شاهد تغییر نقش تداخلی خواهید بود.

 

 

- در حالیکه خودکار را روی سطح فشار میدهید، لیزر را خاموش کنید و با دقت به سطح لام دقت کنید. چند حلقه کوچک رنگی مشاهده خواهید کرد. چون در این حالت، فاصله دو سطح کمتر شده، نقش تداخلی نور اتاق نیز دیده میشود. بعلت همدوسی نور لیزر، تعداد این حلقه ها نسبت به تابش لیزر بسیار کمتر است. رنگی بودن این حلقه ها نیز بدلیل وجود طول موج های مختلف در طیف نور سفید است که به علت بستگی تداخل به طول موج، در اینجا از هم تفکیک گردیده اند.


به چه کار می آید:

- بررسی تخت بودن یک سطح با نمونه مرجع


سؤال پیشنهاد ونکته:

- چرا نوارهای تداخلی در حلقه های نیوتون با یک هاله رنگی همراه هستند.

- حلقه ها یا نوارهای تداخلی را وقتی که قطعه با نور لامپ فیلامنتی، مهتابی، کم مصرف، ال ای دی یا لیزر روشن شده است مقایسه کنید.

- چه نتیجه ای از مقایسه منابع نوری مختلف می گیرید.


آزمایشهای مرتبط:

تداخل سنج ماخ زندر

تداخل سنج مایکلسون بسازید !

 


بیشتر بدانید:

تداخل سنجی

 

 

 

 

 

 

 

 

بازگشت


Info| Info| Info| Info| Info| Info| Info| Info| Info