ການສົນລະວົນແສງຈາກເກຣດຕິ້ງ
0 likes184 views
ເກຣດຕິ້ງ (grating) ເປັນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ໃນການກວດສອບສະເປັກຂອງແສງແລະຫາຄວາມຍາວຄື້ນຂອງແສງ ລັກສະນະຂອງເກຣດຕິ້ງຈະເປັນແຜ່ນວັດຖຸບາງທີ່ຖືກແບ່ງອອກເປັນຊ່ອງຫຼືແວ່ງຈຳນວນຫຼາຍວາງຂະໜານກັນແລະມີຂະໜາດກ້ວາງເທົ່າກັນແລະແຕ່ລະແວ່ງຢູ່ຫ່າງກັນເທົ່າກັບ(d)
ການສົນລະວົນແສງຈາກເກຣດຕິ້ງ
- 2. ຌາພາຽຩັຈ຺ຈຨຄຈງ : ຨາາຌ ຸກຈາແ ແຆ຺ມຍັຈ ຏູູ້ຽຩັຈ຺ຈຨຄມ່ຌ: ູ້າລ ຽຎ່ມ ພັກລິຽຈ ູ້າລ ຸລິແ າຈລ຺ຄແຆ
- 3. • ວາ່າລາມງາລືູ້ຌຂຨຄຄາກວົ່ຄກກາຽຌີຈເຌຽຄື່ຨຌແຂ ຊຍະວລ່າຄຽມື່ຨຏ່າຌຽກຣຈຉິູ້ຄ. • ວາ່າແງະວ່າຄະວລ່າຄຆ່ຨຄຂຨຄຽກຣຈຉິູ້ຄາກຽຄື່ຨຌແຂ ຊຍະວລ່າຄ. ຆຸຈ຺ຈຨຄ 1ຆຸຈ ຽກຣຈຉິູ້ຄຂະໜາຈ 100 ຽັູ້ຌ/ມມ 1ຨັຌ ຽກຣຈຉິູ້ຄີ່ ຍ່ຩູູ້່າ 1ຨັຌ ຽູ້ງຂາລ 1ຏ່ຌ
- 4. ຽກຣຈຉິູ້ຄ (grating) ຽຎັຌຨຸຎະກຨຌີ່ ເຆູ້ເຌກາຌກລຈຨຍະຽຎັກ ຂຨຄຄະວາລາມງາລືູ້ຌຂຨຄຄ ັກະຌະຂຨຄຽກຣຈຉິູ້ຄ ະຽຎັຌຏ່ຌລັຈຊຸຍາຄີ່ ຊືກຍ່ຄຨຨກຽຎັຌຆ່ຨຄວົືລ່ຄາຌລຌວົາງ ລາຄຂະໜາຌກ ັຌະມີຂະໜາຈກູ້ລາຄຽ຺່ າກ ັຌະຉ່ະລ່ຄຢູ່ວ່າຄ ກ ັຌຽ຺່ າກ ັຍ(d) ຽຆັ່ ຌ : ຽກຣຈຉິູ້ຄີ່ ມີຂະໜາຈ 500 ຽັູ້ຌ/ມມ ,ະມີ ແງະວ່າຄະວລ່າຄລຄຶ: 𝑑 = 1 500 𝑚𝑚 = 2 × 10−3 𝑚𝑚 = 2 × 10−6 𝑚
- 5. θ 𝜆 = 𝑑 sin 𝜃 ຽມື່ຨເວູ້ຄີຈຼລຏ່າຌລຄັຄີຂຨຄືູ້ຌຄີ່ ຏ່າຌຉ່ະລຄະມີກາຌຍ່ຼຄ ະຽກິຈກາຌ຺ຌະລ຺ຌຄຎະກ ຺ຈຢູ່ຏູ້າາກີ່ ຸຈ P ຈັ່ຄຩູຍ (1.1) ຆື່ຄຽຩ຺າ ະແຈູ້ຽຄື່ຨຌແຂຂຨຄກາຌຽກີຈຊຍະວ່ລາຄຈັ່ຄຌີູ້. ຩູຍີ່ (1.1) ກາຌະຈຄກາຌຍ່ຼຄະກາຌ຺ຌະລ຺ຌຄ ະມີ຺ມຏ຺ຌມ່ຌ 𝑑 sin 𝜃 = 𝑚𝜆 (1.1) 𝑑 : ແງະວ່າຄະວລ່າຄລຄ 𝜃 : ມູມຍ່ຼຄິຈາຄຽຈີມຂຨຄັຄີ 𝜆 : ລາມງາລືູ້ຌຂຨຄຄ 𝑚 : ຽກາຈັຍີ່ ຽຎັຌາຌລຌຊູ້ລຌ p 𝑑 𝑑
- 6. 𝑚 = 0 𝑚 = −1 𝑚 = −2 𝑚 = −3 𝑚 = 2 𝑚 = 3 𝑚 = 1 θ 𝑥 𝑥 ຩູຍີ່ (1.2) ະຈຄຽຊີຄຊຍະວລ່າຄຽິຄ ເຌາຌຨຄຈຼລກ ັຌຊູ້າຽຩ຺າເວູ້ຽ຺າຄຏ່າຌຽກຣຈຉິູ້ຄີ່ ມີຂະໜາຈາຌລຌຽັູ້ຌ L ຽັູ້ຌ/ມມ. ຽຄື່ຨຌແຂກາຌຽກີຈຊຍະວລ່າຄກ່າມາຈພິາະຌາຉາມ຺ມຏ຺ຌ (1.1) ແຈູ້ຽຆັ່ຌຈຼລກ ັຌ. ຈັ່ຄຌ ັູ້ຌຽຩ຺າາມາຈຨະິຍາງແຈູ້ຈັ່ຄຩູຍ (1.2) X: ແງະວ່າຄະວລ່າຄ Laser ວາ m: ຨາຈະຌ ັຍຉາມຽຍືູ້ຨຄຆູ້າງະຽຍືູ້ຨຄຂລາ
- 7. ຉຨຌີ່ 1 ວາລາມມງາລືູ້ຌຂຨຄຄາກວົ່ຄກາຽຌີຈຄ • ັຈແງະວ່າຄະວລ່າຄວົ່ຄກາຽຌີຈຄກ ັຍເວູ້ແຈູ້ 45 cm • ຽຨ຺າຏ່ຌຽກຣຈຉີູ້ຄີ່ ຩູູ້່າ(d)ຉິຈເ່າຄໜູ້າຂຨຄວົ່ຄກາຽຌີຈຄ • ຽຎີຈວົ່ຄກາຽຌີຈຄຎັຍເວູ້ຽ຺າຄຽີ່ ຄກາຄຢູ່ຉາໜ່ຄ m=0 ຽຩັຈເວູ້ຽ຺າຄ ຽຎັຌຽັູ້ຌຆື່(ຍ່ຄຼ່ຄແຎຈູ້າຌເຈຈູ້າຌໜື່ ຄ) ູ້ລລັຈຽຨ຺າ່າຊຍະວລ່າຄຽມື່ຨ m ຽຎັຌ +1 ຽຊີຄ +5 ະຽມື່ຨ m ຽຎັຌ -1 ຽຊີຄ -5 ຈງຎຼຍຼຍຽຨ຺າຊຍ ະວລ່າຄຽີ່ຄກາຄຽຎັຌຸຈຨູ້າຄຨີຄ (m=0). • າກຌ ັູ້ຌເວູ້ຆຨກວາ່າະຽ່ງຊຍະວລ່າຄ 𝑦 ວາ່າ 𝑥2 + 𝑦2 ະວາ່າ sin 𝜃 = 𝑦 𝑥2+𝑦2
- 8. ຉຨຌີ່ 1 າຌລຌຽັູ້ຌຉ່ລາມງາລຂຨຄຽກຣຈຉີູ້ຄີ່ ເຆູ້ກ ັຍກາຌ຺ຈຨຄ (L)=100 ຽັູ້ຌ/ມມ ແງະວ່າຄະວລ່າຄຂຨຄຽກຣຈຉິູ້ຄ d= 1/100 mm ແງະວ່າຄະວລ່າຄຽກຣຈຉິູ້ຄວາ x= 45 cm າຈັຍ m ແງະວ່າຄະວລ່າຄຊຍ ະວລ່າຄ 𝑦 (𝑐𝑚) 𝑥2 − 𝑦2 (𝑐𝑚) sin 𝜃 = 𝑦 𝑥2 − 𝑦2 𝜆 = 𝑑 sin 𝜃 𝑚 ຽຍືູ້ຨຄຆູ້າງ ຽຍືູ້ຨຄ ຂລາ 1 3 3 3 45.1 0.066 660 2 6 6 6 45.4 0.132 660 3 9 9.3 9.15 45.9 0.199 663 ລາມງາລືູ້ຌະຽ່ງ 𝜆 661 ຉາາຉະາຄ 1
- 9. • ຆຨກ 𝑦 • າກ 𝑦 = 𝑦 ເບື້ ອງຊື້ າຍ + 𝑦 ເບື້ ອງຂວາ 2 >>> 𝑦 = 3+3 2 = 3 cm 𝑦 = 3 cm 𝑦 = 6cm 𝑦 = 9,15cm • ຆຨກວາ • າກ 𝑥2 − 𝑦2 = 452 − 32 = 2034 = 45,1cm 452 − 62 452 − 9,152 2061 2108,72 = = = 45,4cm = 45,1cm
- 10. າກ sin 𝜃 = 𝑦 𝑥2−𝑦2 • ຆຨກວາ sin 𝜃 = 3 45,1 =0,66 sin 𝜃 = 6 45,4 = 0,132 sin 𝜃 = 9,15 45,9 =0,199 • ຆຨກວາ 𝜆 = 𝑑 sin 𝜃 𝑚 𝜆 = 10−5 × 6,6.10−3 1 = 660. 10−9 𝑚 𝜆 = 10−5 × 0,132 2 = 660. 10−9 𝑚
- 11. 𝜆 𝜆 = 𝜆1 + 𝜆2 + 𝜆3 3 = 660 + 660 + 663 3 = 661 𝑛𝑚 𝜆 = 661 nm • ິຈແ່ວາວາ 𝜆 = 10−5 × 199.10−3 3 = 663. 10−9 𝑚
- 12. ຉຨຌີ່ 2 ວາ່າແງະວ່າຄະວລ່າຄລຄ (d) ຂຨຄຽກຣຈຉີູ້ຄີ່ ຍ່ຩູູ້່າ • ັຈແງະວ່າຄະວລ່າຄວົ່ຄກາຽຌີຈຄກ ັຍເວູ້ແຈູ້ 30 cm • ຽຨ຺າຏ່ຌຽກຣຈຉີູ້ຄີ່ ຍ່ຩູູ້່າ(d)ຉິຈເ່າຄໜູ້າຂຨຄວົ່ຄກາຽຌີຈຄ • ຎະຉິຍັຈຶຂັູ້ຌຉຨຌີ່ 1ະຍັຌືກເ່ຉາຉະາຄູ້ລິຈແ່ຉາມຉາຉະາຄ • ຎຼຍຼຍລາມງາລືູ້ຌຄະຽ່ງີ່ ແຈູ້າກກາຌ຺ຈຨຄກ ັຍລາມ ງາລືູ້ຌຄຂຨຄວົ່ຄກາຽຌີຈຄີ່ ກາຌ ຺ຈເວູ້. • ິຈແ່່າແງະວ່າຄະວລ່າຄລ່ຄ (d) ະາຌລຌຽັູ້ຌຉ່ລາມງາລ ຂຨຄຽກຣຈຉີູ້ຄີ່ ຍ່ຩູູ້່າາກ຺ມຏ຺ຌ 1.1 ຽມື່ຨ m=1 , m=2 … • ິຈແ່່າຏິຈຍຼ່ຄຉາມ຺ມຏ຺ຌ : ε = 𝜆 𝑇 − 𝜆 𝐿 𝜆 𝑇 × 100%
- 13. ຉຨຌີ່ 2 ລາມງາລືູ້ຌຄະຽ່ງາກກາຌ຺ຈຨຄຉຨຌີ່ 1: 𝜆 = 661 𝑛𝑚 X = 30 cm L= 1 𝑑 = 1 0,012 =83 mm ະວັຈຂຨຄຽກຣຈຉີູ້ຄີ່ ເຆູ້ x3 າຈັຍ m ແງະວ່າຄະວລ່າຄຊຍ ະວລ່າຄ 𝑦 (𝑐𝑚) 𝑥2 − 𝑦2 (𝑐𝑚) sin 𝜃 = 𝑦 𝑥2 − 𝑦2 ຽຍືູ້ຨຄຆູ້າງ ຽຍືູ້ຨຄຂລາ 1 1.7 1.7 1.7 30.04 0.056 2 3.2 3.3 3.25 30.17 0.107 3 5 5 5 30.41 0.164
- 14. • ຆຨກ 𝑦 • າກ 𝑦 = 𝑦 ເບື້ ອງຊື້ າຍ + 𝑦 ເບື້ ອງຂວາ 2 >>> 𝑦 = 1,7+1,7 2 = 1,7 cm 𝑦 = 1,7 cm 𝑦 = 3,25 cm 𝑦 = 5 cm • ຆຨກວາ • າກ 𝑥2 − 𝑦2 = 302 − 1,72 = 902,89 = 30.04 cm 𝑥2 − 𝑦2 = 302 − 3,252 = 910,56 = 30,17 cm 𝑥2 − 𝑦2 = 302 − 52 = 925 = 30,41 cm
- 15. າກ sin 𝜃 = 𝑦 𝑥2−𝑦2 sin 𝜃 = 1,7 30,04 = 0,056 sin 𝜃 = 3,25 30,17 = 0,107 sin 𝜃 = 5 30,41 = 0,164 ິຈແ່ແງະວ່າຄະວລ່າຄລ່ຄ 𝑑 າກ: 𝜆 = 𝑑 sin 𝜃 𝑚 >>> 𝑑 = 𝑚𝜆 𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑑 = 𝑚𝜆 𝑠𝑖𝑛𝜃 = 661 × 1 0,056 = 11803,57 𝑛𝑚 = 0,011 𝑚𝑚 𝑑 = 𝑚𝜆 𝑠𝑖𝑛𝜃 = 661 × 2 0.107 = 12355,14 𝑛𝑚 = 0,012 𝑚𝑚 𝑑 = 𝑚𝜆 𝑠𝑖𝑛𝜃 = 661 × 3 0.164 = 12091,46 𝑛𝑚 = 0,012 𝑚𝑚 𝑑 = 0,012 𝑚𝑚
- 16. ິຈແ່ວາ່າຏິຈຍ່ຼຄ ຉາມ ε = 𝜆 𝑇 − 𝜆 𝐿 𝜆 𝑇 × 100% ε = 661 − 638 661 × 100% ε = 3% 𝜆 𝑇: ່າີ່ ິຈແ່ແຈູ້ 𝜆 𝐿:່າີ່ ກາຌ ຺ຈເວູ້
- 17. ຏ່າຌກາຌ຺ຈຨຄມາຂູ້າຄຽີຄຌີູ້າມາຈະວົຸຍແຈູ້ລ່າ ລາມງາລືູ້ຌີ່ ຽຂ຺າກາຌ ຺ຈເວູ້ກ ັຍລາມງາລືູ້ຌີ່ ຽຩ຺າິຈແ່ແຈູ້ຉາມູຈມ່ຌມີ່າເກູ້ ຼຄກ ັຌຽວັຌແຈູ້າກກາຌິຈແ່່າຏິຈຍ່ຼຄກ່ືແຈູ້ຏ຺ຌຨຨກພຼຄຉ່ 3% .ກາຌ຺ຈຨຄຍ຺ຈຌີູ້ຽຎັຌແຎຉາມຸຈຎະ຺ຄີ່ ກາຌ ຺ຈແລູ້ ຈັ່ຄຌ ັູ້ຌື່ຄຽຩັຈເວູ້ ພລກຽຩ຺າຽຂ຺ູ້າເກ່ຼລກ ັຍກາຌ຺ຌະລ຺ຌຄາກຽກຣຈຉີູ້ຄ,ງັຄຩູູ້ລິີວາ ລາມມງາລືູ້ຌະວາ່າແງະວ່າຄະວລ່າຄຆ່ຨຄວົືລຄຂຨຄຽກຣຈ ຉີູ້ຄາກຽຄື່ຨຌແຂຊຍະວລ່າຄ. ແງະວ່າຄະວລ່າຄລ່ຄ (d) ະ າຌລຌຽັູ້ຌຉ່ລາມງາລຂຨຄຽກຩຈຉິູ້ຄີ່ ຍ່ຩູູ້່າ (L) ມ່ຌ d = 0.012 mm L= 83 ຽັູ້ຌ/ມມ