แสงเชิงคลื่น

แสงเชิง ชิ คลื่น ลื่

ค.ศ. 1680 ค.ศ. 1801 ค.ศ. ไม่ปม่ รากฏ ค.ศ. 1954 ค.ศ 1660. สมมติฐานและทฤษฎีของแสง ทฤษฎีอนุภาค "แสงเป็นอนุภาคที่ถู ที่ ถู กส่งออกจากแหล่งกำ เนิดโดยเคลื่อ ลื่ นที่เ ที่ ป็นเส้น ส้ ตรง สามารถทะลุผ่านวัต วั ถุโปร่งใส และสะท้อนจาก วัต วั ถุทึบ ทึ แสง เมื่อ มื่ แสงเดิน ดิ ทางเข้าสู่ตา" นิวตัน ตั ฮอยเกนส์ โทมัส มั ยัง ยั แม็ก ม็ ซ์ เวลล์ ไอสไตน์ ทฤษฎีแสง ไม่เป็นที่ย ที่ อมรับ รั "แสงเป็นคลื่น ลื่ เพราะใช้อธิบ ธิ ายการสะท้อน+การหัก หั เหของแสง แสงมีก มี ารเลี้ย ลี้ วเบนได้" ทดลองการแทรกสอดและการเลี้ย ลี้ วเบน วัด วั ความยาวคลื่น ลื่ แสงได้ หัก หั ล้างทฤษฎีนิวตัน ตั ประจุไฟฟ้าเคลื่อ ลื่ นที่แ ที่ บบ SHM จะแผ่คลื่น ลื่ แม่เหล็ก ล็ ไฟฟ้าออกมา อัต อั ราเร็ว ร็ มีค่ มี ค่ าใกล้เคีย คี งอัต อั ราเร็ว ร็ ของแสง จึง จึ เป็นเหตุ สนับ นั สนุนว่า แสงเป็นคลื่น ลื่ แม่เหล็ก ล็ ไฟฟ้า แสงเป็นอนุภาค กลุ่มพลัง ลั งาน"โฟตอน" และขนาดอนุภาคขึ้น ขึ้ อยู่กับ กั ความถี่ข ถี่ องแสง

คลื่น ลื่ เเสง จากสมบัติ บั ติ คลื่น ลื่ คือ คื การแทรกสอดและการเลี้ย ลี้ วเบนนอกจากนี้ยั นี้ ง ยั มีส มี มบัติ บั ติ ที่แ ที่ สง เป็นคลื่น ลื่ ตามขวาง "โพลาไรเซชัน ชั " การแทรกสอด ฮอยเกนส์ อธิบ ธิ ายการแทรกสอดและการเลี้ย ลี้ วเบนของแสงต่อมาโทมัส มั ยัง ยั ได้ทำ การทดลอง ปรากฏการณ์แทรกสอดของแสงโดยใช้ช่องแคบ(สลิต ลิ ) แนว A คือ คื การแทรกสอดแบบเสริม ริ กัน กั เกิด กิ แถบสว่างบนฉาก แนว N คือ คื การแทรกสอดแบบหัก หั ล้าง เกิด กิ แถบมืด มื บนฉาก

สมาการการแทรกสอด แบบเสริม ริ กัน กั (แบบสว่าง) |s p - s p| = n d sin = n d x = n |s Q - s Q| = n d sin = n d x = n แบบหัก หั ล้าง (แบบมืด มื ) |s p - s p| = n d sin = n d x = n |s Q - s Q| = n d sin = n d x = n เฟสตรงข้าม แบบเสริม ริ กัน กั (แบบสว่าง) แบบหัก หั ล้าง (แบบมืด มื ) } } } } เมื่อ มื่ n=1,2,3…. เมื่อ มื่ n= 0,1,2… เมื่อ มื่ n= 0,1,2… เมื่อ มื่ n=1,2,3….

การหาระยะห่างปฏิบั ฏิ พ บั เเละบัพ บั หรือ รื ปฏิบั ฏิ พ บั กับ กั บัพ บั ที่ติ ที่ ติ ดกัน กั บนฉาก ระยะห่างระหว่าง A กับ กั A = La และ A กับ กั A ก็คื ก็ อ คื L สรุปได้ว่า 1. ระยะห่างระหว่างปฏิบั ฏิ พ บั หรือ รื บัพ บั ที่ติ ที่ ติ ดกัน กั บนฉาก = L Aกับ กั A , Nกับ กั N 2.ระยะห่างระหว่างปฏิบั ฏิ พ บั และบัพ บั ที่ติ ที่ ติ ดกัน กั บนฉาก =L ; Aกับ กั N ลัก ลั ษณะของคลื่น ลื่ แสงจากช่องแคบคู่ เมื่อ มื่ เฟสตรงกัน กั และเฟสตรงข้าม แหล่งกำ เนิดเป็นจุด S และ S จะมีเ มี ฟสตรงกัน กั เมื่ 1. อ มื่ ss. = ss 2.คลื่น ลื่ หน้าตรง s และ s จะมีเ มี ฟสตรงกัน กั เมื่อ มื่ หน้าคลื่น ลื่ ขนานกับ กั แนว s และ s 3.แหล่งกำ เนิดคลื่น ลื่ เป็นจุด s และ s มีเ มี ฟสตรงข้ามเมื่อ มื่ ห่างกัน กั 4.ขึ้น ขึ้ หน้าตรง s และ s จะมีเ มี ฟสตรงข้ามกัน กั เมื่อ มื่ ตกกระทบ s และ s เป็นท้อง คลื่น ลื่ และสัน สั คลื่น ลื่ สลับ ลั กัน กั ไป

Ex.ช่องแคบคู่มีร มี ะยะห่างระหว่างช่อง 0.1 mm เมื่อ มื่ ฉายแสงความยาวคลื่น ลื่ 600 nmผ่าน ช่องแคบคู่ปรากฏว่าแถบสว่างลำ ดับ ดั ที่ 2 บนฉากที่ห่ ที่ ห่ างออกไป 80 cmจะอยู่ห่ ยู่ ห่ างจากแนว กลางเท่าไร

สมการหาตำ แหน่ง บัพ บั d sin = n d x = n ปฏิบั ฏิ พ บั d sin = n d x = n การเลี้ย ลี้ วเบนของแสงเมื่อ มื่ ผ่านช่องเปิดเดี่ย ดี่ ว (สลิต ลิ เดี๋ย ดี๋ ว) การเลี้ย ลี้ วเบนของแสง (diffraction of ligh) เมื่อ มื่ เราวางวัต วั ถุทึบ ทึ แสงระหว่างฉากกับ กั แหล่งกำ เนิดแสงที่ส ที่ ว่างมากๆเราจะเห็นขอบของ วัต วั ถุนั้น นั้ บนฉากเกิด กิ เป็นเงามัว มั เป็นแถบมืด มื -สว่างสลับ ลั กัน กั ไป เนื่อ นื่ งจากแสงเกิด กิ การเลี้ย ลี้ ว เบนทำ ให้เกิด กิ การแทรกสอดเป็นแถบมืด มื -สว่าง เมื่อ มื่ แสงเดิน ดิ ทางผ่านช่องเปิดเดี่ย ดี่ วจะเกิด กิ การเลี้ย ลี้ วเบนและการแทรกสอดได้ แถบมืด มื แถบสว่างบนฉากโดยที่แ ที่ ถบสว่างกลางกว้างกว่าแถบสว่างอื่น อื่ ๆและมี ความเข้มแสงมากที่สุ ที่ สุ ด จากหลัก ลั การของฮอยเกนส์ กล่าวว่า ทุกจุดบนหน้าคลื่น ลื่ จะเป็นแหล่งกำ เนิด คลื่น ลื่ ใหม่ถ้ ม่ ถ้ าเราให้ฉากอยู่ห่ ยู่ ห่ างจากสลิต ลิ เดี่ย ดี่ วมากๆลจะได้รัง รั สีอ สี อกจากช่องเปิด เดี่ย ดี่ วเป็นรัง รั สีข สี นานโดยตำ แหน่งสว่าง-มืด มื บนฉาก คือ คื ตำ แหน่งการแทรกสอด เมื่อ มื่ n=1,2,3…. เมื่อ มื่ n=1,2,3…. } }

Ex. ให้แสงความยาวคลื่น ลื่ 600 nm ฉายผ่านสลิต ลิ เดี่ย ดี่ วเกิด กิ แถบมืด มื -สว่าง ที่ก ที่ ว้างที่สุ ที่ สุ ด เป็น 1.5 cm. สลิต ลิ นี้ก นี้ ว้างเท่าใด

เกตติ้ง ติ้ (grating) คือ คื อุปกรณ์ใช้ในการตรวจสอบสเปกตรัม รั ของแสงโดยอาศัย ศั คุณสมบัติ บั ติ เลี้ย ลี้ วเบน และแทรก สอดเป็นวัส วั ดุบางใสผิว ผิ เรีย รี บแบ่งเป็นช่องเท่าๆกัน กั อยู่กัน กั ชิดมาก และห่างเท่าๆกัน กั จำ นวน ช่องอาจมีตั้ มี ง ตั้ แต่ 100-10,000 ช่อง/เซนติเมตร ถ้าฉายแสงสีข สี าวผ่าน getting จะเห็น สเปกตรัม รั แยกออกเป็น 7 สี สมาการการหาระยะห่างของช่อง getting d = ระยะห่างระหว่างช่องของ getting N = จำ นวนช่องของ getting ใน 1 m การคำ นวณหาความยาวคลื่น ลื่ 1.วัด วั ระยะขอบแถบสีที่ สี ที่ ต้ ที่ ต้ องการหา จากแนวกลาง(X1,Xi) โดย อยู่ค ยู่ นละด้านของแนวกลาง 2.หาระยะเฉลี่ย ลี่ ( x) ของแต่ละสีจ สี าก 3.วัด วั ระยะห่างระหว่าง getting กับ กั แนวแถบสี (L) 4.หาระยะห่างช่องgetting (d) จาก d = 5.หาค่าความยาวคลื่น ลื่ ของแสงแต่ละสีโสี ดยสมการ บัพ บั