งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

หน่วยที่ 7 การเลี้ยวเบนและโพลาไรเซชัน ตอนที่ 7.1 การเลี้ยวเบน ตอนที่ 7.1 การเลี้ยวเบน การเลี้ยวเบนจากช่องเล็กยาวเดี่ยว การเลี้ยวเบนจากช่องเล็กยาวเดี่ยว.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "หน่วยที่ 7 การเลี้ยวเบนและโพลาไรเซชัน ตอนที่ 7.1 การเลี้ยวเบน ตอนที่ 7.1 การเลี้ยวเบน การเลี้ยวเบนจากช่องเล็กยาวเดี่ยว การเลี้ยวเบนจากช่องเล็กยาวเดี่ยว."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 หน่วยที่ 7 การเลี้ยวเบนและโพลาไรเซชัน ตอนที่ 7.1 การเลี้ยวเบน ตอนที่ 7.1 การเลี้ยวเบน การเลี้ยวเบนจากช่องเล็กยาวเดี่ยว การเลี้ยวเบนจากช่องเล็กยาวเดี่ยว การเลี้ยวเบนผ่านช่องกลม การเลี้ยวเบนผ่านช่องกลม การเลี้ยวเบนเนื่องจากช่องเล็กยาวสองช่อง การเลี้ยวเบนเนื่องจากช่องเล็กยาวสองช่อง เกรตติงเลี้ยวเบน เกรตติงเลี้ยวเบน การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์โดยผลึก การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์โดยผลึก ตอนที่ 7.2 โพลาไรเซชัน ตอนที่ 7.2 โพลาไรเซชัน โพลาไรเซชันโดยการเลือกดูดกลืน โพลาไรเซชันโดยการเลือกดูดกลืน โพลาไรเซชันโดยการสะท้อน โพลาไรเซชันโดยการสะท้อน โพลาไรเซชันโดยการหักเหสองแนว โพลาไรเซชันโดยการหักเหสองแนว โพลาไรเซชันโดยการกระเจิง โพลาไรเซชันโดยการกระเจิง

2 การเลี้ยวเบนเมื่อแสงผ่านขอบของวัตถุ

3 การเลี้ยวเบนเมื่อแสงผ่านเหรียญบาท

4 การเลี้ยวเบนจากช่องเล็กยาวเดี่ยว พิจารณาเมื่อฉากอยู่ห่างจากสลิตมากๆ Fraunhofer diffraction pattern Hugen’s Principle: - ทุกส่วนของสลิต เป็นแหล่งกำเนิดของคลื่น - คลื่นที่เกิดขึ้นสามารถเกิดการแทรกสอดได้ a a/2  แบ่งสลิตเป็น 2 ส่วน : If Path difference = /2 มืด แบ่งสลิตเป็น 4 ส่วน :

5 ตำแหน่งของแถบสว่างจะอยู่ประมาณตรงกลางระหว่างแถบมืดที่อยู่ติดกัน แถบสว่างกลางจะมีขนาดประมาณ 2 เท่าของแถบสว่างอื่นๆ แถบสว่างกลางจะมีขนาดใหญ่ แถบสว่างที่อยู่ถัดไปจะมีความเข้มน้อยกว่ามาก และสลับด้วยแถบมืด

6 การเลี้ยวเบนจะยิ่งมีค่ามากขึ้นถ้าขนาดของช่องมีค่าน้อยกว่าความยาวคลื่นมากๆ

7 ตัวอย่าง แสงความยาวคลื่น 600 นาโนเมตร ส่องผ่านช่องเล็กยาวความกว้าง 0.1 มิลลิเมตร จงหา (a) มุมของตำแหน่งมืดแรก (b) ตำแหน่งมืดที่สองอยู่ห่างจากจุดกึ่งกลาง ริ้วสว่างกลางเท่าไร กำหนดให้ช่องเล็กยาวและฉากห่างกัน 3 เมตร องศา เนื่องจาก สำหรับ เซนติเมตร

8 ตัวอย่าง แสงสีเขียวความยาวคลื่น 500 nm ตกกระทบช่องเปิดเล็กยาวกว้าง a ไป เกิดริ้วการเลี้ยวเบนบนฉากระยะ 2 m โดยแถบมืดที่สองอยู่ห่างจากจุดกึ่งกลางเป็น ระยะ 1 cm จงหาความกว้างของช่องเปิดนี้ มุมที่เกิดแถบมืดที่ 2 น้อยกว่า 4° ประมาณเป็นมุมเล็กๆ ได้

9 ตัวอย่าง แสงความยาวคลื่น L 1 และ L 2 ผ่านช่องเล็กยาวช่องหนึ่ง จากลวดลายการ เลี้ยวเบนพบว่าตำแหน่งมืดที่ 1 ของแสง L 1 ตรงกับตำแหน่งมืดที่ 2 ของแสง L 2 จง หาความสัมพันธ์ของ L 1 และ L 2 ตำแหน่งมืดที่ 1 ของแสง L 1 : ตำแหน่งมืดที่ 2 ของแสง L 2 :

10 ความเข้มของลวดลายการเลี้ยวเบน จากช่องเล็กยาวเดี่ยว Phase difference: มืด !!! E R = 0

11 ความเข้มของลวดลายการเลี้ยวเบน จากช่องเล็กยาวเดี่ยว Phase difference:  = 0

12 ผลรวมของส่วนย่อย ได้ส่วนของเส้นโค้งยาว E 0 รัศมี R กวาดเป็นมุม   R RR จากรูป มืด

13 ความเข้มของลวดลายการเลี้ยวเบน จากช่องเล็กยาวเดี่ยว มืด

14 ตัวอย่าง จงหาอัตราส่วนระหว่างความเข้มของแถบสว่างทุติยภูมิ (secondary maxima) อันดับที่ 1 และ 2 ต่อความเข้มของแถบสว่างตรง กลางจากรูป การเกิดแถบสว่างทุติยภูมิจะเกิดระหว่างริ้วมืดสองริ้ว ที่ติดกัน จึงจะใช้ค่าประมาณว่า ริ้วสว่างทุติยภูมิ เกิด ณ ตำแหน่งกึ่งกลางริ้วมืดที่ติดกัน จากสมการ จะเห็นว่าแถบสว่างทุติยภูมิเกิดเมื่อ เท่ากับ

15 กำลังแยกของช่องเล็กยาวเดี่ยว กำลังแยก (resolution) เป็นประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทาง ทัศนศาสตร์ที่สามารถแยกภาพของวัตถุ 2 ชนิดที่อยู่ติดกัน ออกจากกันได้ กำลังแยก (resolution) เป็นประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทาง ทัศนศาสตร์ที่สามารถแยกภาพของวัตถุ 2 ชนิดที่อยู่ติดกัน ออกจากกันได้ แยกได้ แยกไม่ได้ แถบมืดอันดับแรก

16 การเลี้ยวเบนผ่านช่องกลม D คือ เส้นผ่านศูนย์กลางช่องกลม เงื่อนไขวงมืด

17 ตัวอย่าง ในการทดลองการเลี้ยวเบนฟราวน์โฮเฟอร์ผ่านช่องกลม นักทดลองได้ใช้ แสงความยาวคลื่น 500 nm ส่องผ่านช่องกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง D ไปเกิดลวดลาย การเลี้ยวเบนที่ฉากซึ่งห่างออกไป 2 เมตร พบว่าเส้นผ่านศูนย์กลางวงมืดวงแรกมีค่า เท่ากับ 2.44 cm ให้หาเส้นผ่านศูนย์กลาง D ของช่องเปิดดังกล่าว มุมที่เกิดวงมืดวงแรกน้อยกว่า 4° ประมาณเป็นมุมเล็กๆ ได้ แถบมืดอันดับแรก L = 2m

18 การเลี้ยวเบนเนื่องจากช่องเล็กยาวสองช่อง a a d

19 แถบมืดอันแรกเนื่องจากการเลี้ยวเบน ทับกับแถบสว่างที่เกิดจากการแทรกสอด มืด การแทรกสอด สำหรับแถบสว่าง : การเลี้ยวเบน สำหรับแถบมืด :

20 แถบมืดอันแรกเนื่องจากการเลี้ยวเบน ทับกับแถบสว่างที่เกิดจากการแทรกสอด การแทรกสอด สำหรับแถบสว่าง : การเลี้ยวเบน สำหรับแถบมืด : ตัวอย่าง ช่องเล็กยาวคู่มีความกว้างของช่อง 0.25 มิลลิเมตร ตำแหน่งกึ่งกลาง ช่องเล็กยาวห่างกัน 1 มิลลิเมตร จงหาว่าริ้วแทรกสอดใดบ้างหายไป a = 0.25 mm and d = 1 mm การเลี้ยวเบน สำหรับแถบมืด : การแทรกสอด สำหรับแถบสว่าง : แถบมืดที่ n = 2: การแทรกสอด แถบสว่าง ที่ m = 8 หายไป แถบมืดที่ n = 1: การแทรกสอด แถบสว่าง ที่ m = 4 หายไป …

21 ตัวอย่าง จงหาอัตราส่วนระหว่างระยะห่างของสลิตคู่ a ต่อความกว้างของสลิต b ที่ ทำให้แถบสว่างที่เกิดจากการเลี้ยวเบนบรรจุแถบสว่างที่เกิดจากการแทรกสอดได้ 7 แถบพอดี ภายในบรรจุแถบสว่าง 7 แถบ ที่เกิดจากการแทรกสอด เนื่องจากสลิตห่างกัน a ดังนั้นแถบแรกจากการเลี้ยวเบน ตรงกับแถบมืดอันดับ 4 จากการแทรกสอด การเลี้ยวเบนของสลิตกว้าง b : จุดมืดแรก

22 เกรตติงเลี้ยวเบน เกรตติงเลี้ยวเบนประกอบด้วยช่องเล็กยาวจำนวนมากขนาน กันแต่ละช่องมีระยะห่างเท่ากัน เกรตติงเลี้ยวเบนประกอบด้วยช่องเล็กยาวจำนวนมากขนาน กันแต่ละช่องมีระยะห่างเท่ากัน ความเข้มของลวดลายการเลี้ยวเบนที่ปรากฏบนฉากจะเป็นผล ที่เกิดขึ้นจากทั้งการแทรกสอดและการเลี้ยวเบน ความเข้มของลวดลายการเลี้ยวเบนที่ปรากฏบนฉากจะเป็นผล ที่เกิดขึ้นจากทั้งการแทรกสอดและการเลี้ยวเบน เกรตติงมีทั้งแบบให้แสงส่องผ่าน และแบบให้แสงสะท้อนออก เกรตติงมีทั้งแบบให้แสงส่องผ่าน และแบบให้แสงสะท้อนออก

23 เกรตติงเลี้ยวเบน จุดสว่าง เกรตติง : N lines/cm ระยะห่างระหว่างสลิต : d = 1/N

24 ตัวอย่าง แสงความยาวคลื่น nm ตกกระทบเกรตติงเลี้ยวเบนจำนวน 6000 ช่องต่อเซนติเมตร จงหามุมที่จะพบแถบสว่างอันดับที่ 1 และ 2 หาความกว้างของช่อง แถบสว่างอันดับ 3 อยู่ที่ตำแหน่งใด แถบสว่างอันดับ 3 จะมองไม่เกิด เนื่องจากค่า sin เกิน 1 แถบสว่างของ เกรตติง

25 มีความจุข้อมูลถึง 25 GB ต่อชั้น ใช้แสงที่มีความยาวคลื่น 405 nm ซึ่งมากกว่าแผ่น DVD ประมาณ 5 เท่า ซึ่งมีความจุประมาณ 5 GB ต่อชั้น ใช้แสงที่มีความยาวคลื่น 780 nm ความยาวคลื่นน้อย sin  ก็มีค่าน้อย บรรจุข้อมูลได้มาก

26 กำลังแยกของเกรตติงเลี้ยวเบน ถ้ามีคลื่นที่ความยาวคลื่น มีค่าใกล้เคียงกัน ค่าความแตกต่าง ความยาวคลื่นน้อยที่สุดที่เกรตติงจะแยกได้หรือเป็นขีดจำกัด การแยก ถ้ามีคลื่นที่ความยาวคลื่น มีค่าใกล้เคียงกัน ค่าความแตกต่าง ความยาวคลื่นน้อยที่สุดที่เกรตติงจะแยกได้หรือเป็นขีดจำกัด การแยก ค่ากำลังแยก อาจเขียนในรูปของเลขอันดับ m และจำนวนช่อง N ของเกรตติง ค่ากำลังแยก อาจเขียนในรูปของเลขอันดับ m และจำนวนช่อง N ของเกรตติง

27 ตัวอย่าง เมื่ออะตอมของธาตุที่อยู่ในสถานะก๊าซเกิดการกระตุ้นที่อุณหภูมิสูง จะ ปล่อยแสงที่มีค่าความยาวคลื่นเฉพาะค่าออกมา เป็นลักษณะสเปกตรัมเฉพาะของแต่ ละธาตุ ซึ่งธาตุโซเดียมจะให้แสงที่มีความยาวคลื่น nm และ nm a ) จะต้องเลือกเกรตติงให้มีค่ากำลังแยกอย่างน้อยเท่าใดเพื่อแยกแยะแสงสองความ ยาวคลื่นนี้ b ) ถ้าจะแยกแสงสองความยาวคลื่นนี้ที่แถบสว่างอันดับ 2 จะต้องใช้เกรตติงที่มีอย่าง น้อยกี่ช่อง

28 การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์โดยผลึก กฎของแบรกก์ (Bragg’s law): d sin  การแทรกสอดแบบเสริมกัน : Path difference = m Path difference = 2 d sin 

29

30 โพลาไรเซชัน (Polarization) โพลาไรเซชันโดยการเลือกดูดกลืน โพลาไรเซชันโดยการเลือกดูดกลืน โพลาไรเซชันโดยการสะท้อน โพลาไรเซชันโดยการสะท้อน โพลาไรเซชันโดยการหักเหสองแนว โพลาไรเซชันโดยการหักเหสองแนว โพลาไรเซชันโดยการกระเจิง โพลาไรเซชันโดยการกระเจิง การประยุกต์แสงโพลาไรเซชัน การประยุกต์แสงโพลาไรเซชัน

31 การแกว่งกวัดของสนามไฟฟ้าในคลื่นแสง แสงโพลาไรซ์ แสงไม่โพลาไรซ์

32 โพลาไรเซชันโดยการเลือกดูดกลืน แผ่นโพลารอยด์

33 ตัวอย่าง แสงไม่โพลาไรซ์ความเข้ม I 0 ส่องผ่านแผ่นโพลารอยด์ 2 แผ่นดังภาพ โดย หลังจากที่ผ่านแผ่นที่ 1 มีความเข้มของแสงเป็น I 1 ถ้าแกนส่งผ่านของแผ่นที่ 2 ทำมุม 45° กับแผ่นที่ 1 ความเข้มแสงที่ส่องผ่านแผ่นที่ 2 มีค่าเท่าใด ถ้าสมมติว่าแผ่นโพลา รอยด์สามารถส่งผ่านแสงได้โดยสมบูรณ์ ให้เปรียบเทียบความเข้มแสง I 1 กับ I 0

34 โพลาไรเซชันโดยการสะท้อน มุมบริวสเตอร์  p

35

36

37 โพลาไรเซชันโดยการกระเจิง เมื่อแสงตกกระทบอนุภาคขนาดเล็กจะเกิดการกระเจิง อนุภาคเหล่านี้จะมีขนาด เล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นแสง เมื่อแสงตกกระทบอนุภาคขนาดเล็กจะเกิดการกระเจิง อนุภาคเหล่านี้จะมีขนาด เล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นแสง การกระเจิงทำให้แสงที่กระเจิงเป็นแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นได้ การกระเจิงทำให้แสงที่กระเจิงเป็นแสงโพลาไรซ์เชิงเส้นได้

38

39 โพลาไรเซชันโดยการกระเจิง ในชั้นบรรยากาศของโลก ประกอบไปด้วย โมเลกุลของ ออกซิเจน O 2 และไนโตรเจน N 2 ซึ่งขนาดของโมเลกุลจะ กระเจิงแสงความยาวคลื่นสั้นได้ดี (สีน้ำเงิน) ในชั้นบรรยากาศของโลก ประกอบไปด้วย โมเลกุลของ ออกซิเจน O 2 และไนโตรเจน N 2 ซึ่งขนาดของโมเลกุลจะ กระเจิงแสงความยาวคลื่นสั้นได้ดี (สีน้ำเงิน) ในเวลากลางวันที่ดวงอาทิตย์สูงจากขอบฟ้า ทองฟ้าเป็นสีน้ำ เงินเนื่องจากการกระเจิงของกลุ่มแสงสีน้ำเงิน ในเวลากลางวันที่ดวงอาทิตย์สูงจากขอบฟ้า ทองฟ้าเป็นสีน้ำ เงินเนื่องจากการกระเจิงของกลุ่มแสงสีน้ำเงิน ในเวลาเช้าและเย็นแสงเดินทางผ่านบรรยากาศเป็นระยะไกล กว่าในเวลากลางวัน แสงสีฟ้าส่วนใหญ่จะกระเจิงออกไป จึง เหลือแต่แสงสีแดง หรือแดงปนเหลือง ในเวลาเช้าและเย็นแสงเดินทางผ่านบรรยากาศเป็นระยะไกล กว่าในเวลากลางวัน แสงสีฟ้าส่วนใหญ่จะกระเจิงออกไป จึง เหลือแต่แสงสีแดง หรือแดงปนเหลือง


ดาวน์โหลด ppt หน่วยที่ 7 การเลี้ยวเบนและโพลาไรเซชัน ตอนที่ 7.1 การเลี้ยวเบน ตอนที่ 7.1 การเลี้ยวเบน การเลี้ยวเบนจากช่องเล็กยาวเดี่ยว การเลี้ยวเบนจากช่องเล็กยาวเดี่ยว.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google