علم فیزیک

تئوري آزمايش:

آزمايش آينه لويد ، از انواع آزمايشهاي تداخل است كه تداخل آن به روش تقسيم جبهه موج مي باشد.

در اين آزمايش ، نور از يك شكاف با فرود تقريبا مماسي ، به آينه تختي مي تابد. اين نور پس از برخورد به آينه باز تابيده مي شود و ناظري كه به آينه نگاه مي كند، چنين تصور مي كند كه نور از يك منبع در پشت آينه مي آيد. بدين ترتيب يك منبع ، تبديل به دو منبع مي شود و شرايط تداخل فراهم مي آيد. نوري كه مستقيما از شكاف مي آيد، با نور بازتابيده از آينه تداخل مي كند.

نقش تداخل:

اگر پرده اي را چنان قرار دهيم كه آينه بر آن عمود و مماس باشد، نقش تداخلي را روي آن مشاهده خواهيم كرد. بنابراين شكاف و تصوير مجازي آنرا مي توان بصورت دو منبع همدوس در نظر گرفت كه نقش تداخلي را بصورت نوارهاي روشن و تاريك تشكيل مي دهند.

نوارهاي تداخلي:

وقتي پرتوهاي برهم نهاده در يك نقطه همفاز باشند، باهم تداخل سازنده كرده و نوار روشني پديد مي آورند.

وقتي اختلاف فاز پرتوهاي برهم نهاده ، مضرب فردي از π باشد، تداخل ويرانگر ايجاد شده و نوار بوجود آمده تاريك خواهد بود.

اختلاف راه فيزيكي:

در آزمايش لويد ، در نقطه تماس پرده و آينه ، پرتوهايي كه به هم مي رسند، چون از چشمه هاي همدوس هستند و مسير مساوي طي مي كنند، اختلاف راه نخواهد داشت. لذا باهم همفاز خواهند بود. در اين شرايط بايستي تداخل سازنده و نوار روشن داشته باشيم؛ ولي بر خلاف انتظار ، اين نقطه تاريك ديده مي شود. علت اين امر اختلاف راه فيزيكي است.

وقتي نور از محيط رقيق به محيط غليظ مي رسد، بازتابيده مي شود. در اين بازتابش اختلاف راه λ/2 وجود دارد كه باعث تغيير فاز ناگهاني به ميزان p بوده و در اثر تداخل ويرانگر ، نوار تاريك حاصل مي شود. تقش تداخلي بصورت نوارهاي روشن و تاريك متوالي ، پس از اين نوار تاريك روي پرده ظاهر خواهد شد.

عدم لحاظ اختلاف راه فيزيكي:

اگر اختلاف راه پرتوهاي به هم رسيده ، در يك نقطه مضرب صحيحي از λ باشد، تداخل ويرانگر حاصل شده، نوار تاريك بوجود مي آيد.

اگر اختلاف راه پرتوهاي بهم رسيده، در يك نقطه مضرب صحيحي از λ/2 باشد، تداخل سازنده حاصل شده، نوار روشن بوجود مي آيد.

اگر پرده با آينه تماس نداشته باشد، نوار مركزي روي پرده ديده نمي شود. در اين مورد مي توان يك ورقه نازك ميكا را در مسير باريكه مستقيم قرار داد، تا اينكه نوار مركزي بالاتر از امتداد آينه روي پرده تشكيل شود. و چنانچه گفته شد، اين نوار تاريك خواهد بود.

در اين آزمايش مي توان از يك سطح دي الكتريك كه بازتابندگي زيادي دارد، به جاي آينه استفاده كرد.

منبع: رشد

نقل از : هوپا