هیجان با نور و لیزر
تداخل نور (اپتیک موجی)

 

تداخل نور
اگر سنگی را درون آب راکد یک حوض بیاندازیم، موج دایروی روی سطح آب ایجاد می‌شود که در تمام جهات پیش می‌رود. در اینجا جبهه‌ موج بصورت دایره‌هایی هستند که محل فرود سنگ در آب، مرکز آن­ها ست و در سطح آب منتشر می‌شوند. درصورتیکه دوسنگ همزمان در فاصله ای از هم در این آب انداخته شوند در محل تلاقی دو جبهه موج ایجاد شده شاهد برهم نهی امواج و در نتیجه تداخل خواهیم بود. به همین ترتیب وقتی دو باریکه نور همدوس، همزمان به یک ناحیه از فضا برسند، در محل همپوشانی آن­ها، دو موج تداخل می­کنند. در نتیجه در محل همپوشانی دو باریکه نور نوارهای روشن و تاریک تداخلی ایجاد خواهد شد که به طرح تداخلی معروف است.
پدیده ی تداخل نور نتیجه ی موجی بودن نور می باشد. با مشاهده ی تداخل پرتوهای نور در آزمایش دوشکافی یانگ، این امر مسلم دانسته شد که نور به صورت موجی انتشار می یابد. بعد از آن نیز نمونه های بسیاری از این دست آزمایش ها طراحی شده و تجربه گشتند تا پدیده ی تداخل نور به نحوی کمی و دقیق توجیه و تبیین شود. منظور از رفتار موجی نور این است که عاملی در نور در حال نوسان با طول موج مشخص است. در نظریه الکترومغناطیسی نور این عامل را میدان الکتریکی یا میدان مغناطیسی معرفی می کنیم. طول موج نور ویژگی مهمی است که در طرح تداخلی اثر مستقیم دارد. تداخل نتیجه برهم نهی امواج است و بر اساس اینکه این برهم نهی سازنده یا مخرب باشد طرح تداخلی روشن یا تاریک ایجاد می شود. معمولاً برای نمایش هندسی جبهه موج از خطوط موازی به فاصله طول موج استفاده می شود. این نمایش هندسی ابزار خوبی برای مطالعه امواج و برهم نهی آنها است. با روی هم قرار دادن دو دسته از این خطوط موازی با فاصله مساوی که روی طلق شفاف رسم شده باشند، شاهد نوارهای تداخلی خواهیم بود که با تغییر زاویه بین دو طلق فاصله آنها تغییر می کند. این نمایش ساده که نوارهای ماره نام دارد نمایش جالبی از تداخل نور و رابطه برهم نهی سازنده و مخرب است.
 تداخل ممکن است به شیوه های مختلفی اتفاق بیفتد. با این حال بر اساس نحوه ی تقسیم نور، میتوان به دو دسته تفکیک کرد. نوع اول، تداخل براساس تقسیم جبهه ی موج است. می توان آزمایش را به نحوی طراحی کرد که در طی آن جبهه ی موج به دو بخش تفکیک شده و پس از طی مسافتی این دو قسمت دوباره به یکدیگر رسیده و تداخل نمایند. دو شکاف یانگ مثال بارزی از نوع تداخل بر اساس تقسیم جبهه موج نور می باشد که طی آن دو شکافی جبهه ی موج نور فرودی را به دو قسمت میکند. در نوع دوم تداخل، دامنه ی نور به دو قسمت تقسیم می شود. مثال بارز این نوع تقسیم نور و تداخل امواج آن، تداخل سنج مایکلسون می باشد که در آن یک آینه ی نیمه شفاف وظیفه ی تقسیم دامنه ی نور را بر عهده دارد. بخشی از نوری که به نیم آینه می رسد به یک سو و مابقی به سوی دیگر رفته و پس از طی مسیرهای جداگانه و بازتاب از دو آینه ی کامل، مجدداً به یکدیگر رسیده و تداخل می کنند. تداخل سنج ابزارمهمی برای بررسی تداخل نور و استفاده از این پدیده می باشد.
Top

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی

Shahid Beheshti University,دانشگاه شهید بهشتی

دانشگاه شهید بهشتی