วงจรแม่เหล็ก (Magnetic circuit) · 2.3 การค านวณวงจรแม่เหล็ก ตัวอย่างที่ 1 วงจรแม่เหล
แสงเชิงกายภาพ -...
Transcript of แสงเชิงกายภาพ -...
![Page 1: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/1.jpg)
แสงเชิงกายภาพแสงเชิงกายภาพศึกษาเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางแสงที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยแสงเชิงเรขาคณิตประกอบด้วย ปรากฏการณ์ดังนี้
การแทรกสอด (Interference)การเลี้ยวเบน (Diffraction)โพลาไรเซชัน (Polarization)
1
![Page 2: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/2.jpg)
ปรากฏการณ์ “การแทรกสอด”
2
![Page 3: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/3.jpg)
เกรตติงเลี้ยวเบน
3
![Page 4: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/4.jpg)
4
![Page 5: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/5.jpg)
การแทรกสอด
(ก) การแทรกสอดแบบเสริมกัน
(ข) การแทรกสอดแบบหักล้างกัน
5
![Page 6: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/6.jpg)
การแทรกสอดการแทรกสอดแบบเสริมกัน แอมพลิจูดของคลื่นลัพธ์จะมีค่ามากกว่าแอมพลิจูดของคลื่นแต่ละขบวนการแทรกสอดแบบหักล้างกัน แอมพลิจูดของคลื่นลัพธ์จะมีค่า น้อยกว่าแอมพลิจูดของคลื่นแต่ละขบวนการแทรกสอดเป็นผลจากการรวมกันของคลื่น
6
![Page 7: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/7.jpg)
เงื่อนไขของการแทรกสอดในการสังเกตเห็นการแทรกสอดของคลื่นแสงได้ มีเงื่อนไข 2 ประการ คือ
แหล่งกําเนิดแสงแบบ monochromaticMonochromatic หมายถึง มีความยาวคลื่นเดียว
แหล่งกําเนิดแสงแบบอาพันธ์แสงแบบอาพันธ์จะมีเฟสคงที่
7
![Page 8: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/8.jpg)
การสร้างแหล่งกําเนิดแสงอาพันธ์
ฉายแสงความยาวคลื่นเดียวผ่านสลิตคู่แสงที่ผ่านสลิตคู่ จะได้แสงอาพันธ์วิธีการนี้ เป็นวิธีอย่างง่าย ค้นพบโดย โธมัส ยัง
8
![Page 9: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/9.jpg)
โธมัส ยัง สาธิตการเกิดการแทรกสอดของคลื่นแสงจากสองแหล่งเป็น คนแรกในปี ค.ศ. 1801สลิตคู่ S1 และ S2 ทําหน้าที่เป็นแหล่งกําเนิดแสงอาพันธ์
การทดลองของยัง
9
![Page 10: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/10.jpg)
ผลลัพธ์จากการแทรกสอดแสงที่ผ่านสลิตคู่จะปรากฏเป็นรูปแบบของการแทรกสอดบนฉากรูปแบบของการแทรกสอด ปรากฏเป็นแถบมืด/แถบสว่าง สลับกัน เรียกว่า ริ้วแถบสว่าง เป็นผลจากการแทรกสอดแบบเสริมกันแถบมืด เป็นผลจากการแทรกสอดแบบหักล้างกัน
10
![Page 11: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/11.jpg)
รูปแบบของการแทรกสอด, 1คลื่นสองขบวนเดินทางเป็นระยะทางเท่ากัน
แสดงว่า คลื่นมาถึงจดุ O มีเฟสตรงกัน
ทําให้เกิดการแทรกสอดแบบ เสริมกันที่จุด O เกิดเป็น แถบสว่างกลาง
11
![Page 12: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/12.jpg)
รูปแบบของการแทรกสอด, 2คลื่นสองขบวนเดินทางได้ระยะทางเป็นจํานวนเท่าของความยาวคลื่น
แสดงว่า คลื่นมาถึงจดุ P มีเฟสตรงกันเกิดเป็นแถบสว่าง
12
![Page 13: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/13.jpg)
รูปแบบของการแทรกสอด, 3คลื่นสองขบวนเดินทางมาถึงจุด R ได้ระยะทางต่างกันเป็นจํานวนครึ่งของความยาวคลื่นเกิดการแทรกสอดแบบหักล้างกัน
ปรากฏเป็นแถบมืด
13
![Page 14: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/14.jpg)
วิเคราะห์การทดลองของยังความแตกต่างของทางเดินคลื่น เป็น δ โดยที่ δ = r2 – r1 = d sin θ
โดยถือว่าทางเดินคลื่นขนานกันผลลัพธ์นี้จะใชไ้ด้ เมื่อ L >> d
14
![Page 15: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/15.jpg)
สมการการแทรกสอด, 1สําหรับการเกิดแถบสว่าง ความแตกต่างของทางเดินคลื่นจะต้องเป็นศูนย์หรือเป็นจํานวนเท่าของความยาวคลื่นδ = d sin θbright = m λ
m = 0, ±1, ±2, … m เรียกว่า เลขลําดับ
เมื่อ m = 0, แถบสว่างกลางเมื่อ m = ±1, แถบสว่างที่ 1
…(1)
15
![Page 16: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/16.jpg)
สมการการแทรกสอด, 2สําหรับการเกิดแถบมืด ความแตกต่างของทางเดินคลื่นจะต้องเป็นจํานวนครึ่งของความยาวคลื่นδ = d sin θdark = (m + ½) λ
m = 0, ±1, ±2, … …(2)
16
![Page 17: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/17.jpg)
สมการการแทรกสอด, 3ตําแหน่งของแถบ(สว่าง/มืด) วัดเทียบกับแถบสว่างกลางจากสามเหลี่ยมสีฟ้า จะได้ y = L tan θโดยการประมาณ
เมื่อ มุม θ มีค่าน้อยๆ tan θ ~ sin θy = L tan θ ~ L sin θ
นําไปใช้กับแถบสว่างและแถบมืด
17
![Page 18: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/18.jpg)
สมการการแทรกสอด, 4
สําหรับมุมเล็กๆ จะได้แถบสว่าง
y คือ ระยะทางที่วัดจากแถบสว่างกลางไปยังแถบสว่างที่ m
( 0, 1, 2 )brightmy L mdλ = = ± ±
K …(3)
18
![Page 19: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/19.jpg)
การประยุกต์ใช้การทดลองของยังใช้ในการวัดความยาวคลื่นของแสงใช้ในการยืนยันว่าแสงมีสมบัติความเป็นคลื่น
19
![Page 20: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/20.jpg)
ตัวอย่างที่ 1ฉากรับภาพอยู่ห่างจากสลิตคู่เป็นระยะ 1.2 m และระยะห่างระหว่างช่องของสลิตเป็น 0.03 mm โดยมีแถบสว่างที่ 2 อยู่ห่างจากแถบสว่างกลาง เป็นระยะ 4.5 cm จงหา (ก) ความยาวคลื่นของแสงที่ใช้ (562.5 nm)
(ข) ระยะห่างระหว่างแถบสว่างที่อยู่ติดกัน (2.2 cm)
20
![Page 21: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/21.jpg)
ตัวอย่างที่ 2แหล่งกําเนิดแสง ให้แสงที่มีความยาวคลื่น 430 nm และ 510 nm ถ้าวางสลิตคู่ห่างจากฉากเป็นระยะ 1.5 m และระยะห่างระหว่างช่องของสลิตเท่ากับ 0.025 mm จงหาระยะห่างระหว่างแถบสว่างที่ 3 ของทั้งสองแถบ (1.40 cm)
21
![Page 22: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/22.jpg)
ความเข้มของรูปแบบการแทรกสอดจากสลิตคู่ขอบของแถบสว่างไม่คมชัด
สมการการแทรกสอด ใช้ได้กับตําแหน่งกลางของแถบ(สว่าง/มดื) เท่านั้นสามารถคํานวณหาการกระจายของความเข้มของแสงที่ปรากฏเป็นรูปแบบการแทรกสอดของแสงจากสลิตคู่ได้
22
![Page 23: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/23.jpg)
การกระจายของความเข้ม, 1สมมติฐาน :
สลิตคู่เป็นแหล่งกําเนิดแสงอาพันธ์ ที่เป็นคลื่นรูปไซน์/โคไซน์คลื่นที่มาจากสลิตมีความถี่เชิงมุมเดียวกัน, ωคลื่นมีความต่างเฟสคงที่, φ
ความต่างเฟส (φ) ขึ้นอยู่กับมุม θ
23
![Page 24: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/24.jpg)
การกระจายของความเข้ม, 2ความต่างเฟสระหว่างคลื่นสองขบวนที่จุด P จะขึ้นอยู่กับความแตกต่างของทางเดินคลื่น
δ = r2 – r1 = d sin θถ้าความแตกต่างของทางเดินคลื่นเป็น λ แล้วความต่างเฟสจะเป็น 2 π เรเดียนถ้าความแตกต่างของทางเดินคลื่นเป็น δ แล้วความต่างเฟสจะเป็น
θλπ
=δλπ
=φ sind22
24
![Page 25: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/25.jpg)
สมการการกระจายของความเข้มจากการวิเคราะห์พบว่า ความเข้มของแสงเฉลี่ย ที่มุม θ คือ
2max
sincos dI I π θλ
=
…(4)
25
![Page 26: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/26.jpg)
กราฟของความเข้มแสงรูปแบบการแทรกสอดประกอบด้วย แถบที่มีระยะห่างเท่ากันผลลัพธ์นี้เฉพาะกรณีที่ L >> d และ มุม θ มีค่าน้อยๆ
2max
sincos dI I π θλ
=
26
![Page 27: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/27.jpg)
การรวมคลื่นด้วยวิธีเฟสเซอร์กรณีรวมคลื่นสองขบวน
27
![Page 28: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/28.jpg)
การรวมคลื่นด้วยวิธีเฟสเซอร์, 2กรณีรวมคลื่นสองขบวน
28
![Page 29: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/29.jpg)
การรวมคลื่นด้วยวิธีเฟสเซอร์, 3กรณีรวมคลื่นสามขบวน
29
![Page 30: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/30.jpg)
การรวมคลื่นด้วยวิธีเฟสเซอร์, 4รูปแบบการแทรกสอดของคลื่นจาก multiple-slit
30
![Page 31: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/31.jpg)
กระจกเงาของลอยด์ (Lloyd’s Mirror)เป็นวิธีการหนึ่งที่ทําให้เกิดรูปแบบการแทรกสอดจากแหล่งกําเนิดแสงเพียงแหลง่เดียวคลื่นส่วนหนึ่งมาถึงจุด P โดยตรง อีกส่วนหนึ่งมาจากการสะท้อนเมื่อต่อแนวของรังสีสะท้อน พบว่า มีแหล่งกําเนิดแสงเสมือนอยู่ที่ตําแหน่ง S’ หลังกระจก
31
L
d
x
![Page 32: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/32.jpg)
รูปแบบการแทรกสอดจากกระจกเงาของลอยด์ใช้แนวคิดการแทรกสอดของแสงจากสลิตคู่ โดย d คือ ระยะห่างระหว่างจุด S และ S’รูปแบบการแทรกสอดที่ปรากฏจะตรงกันข้ามเมื่อเทียบกับการแทรกสอดของยังแสดงว่า แสงที่สะท้อนจะทําให้เกิดการเปลี่ยนเฟสไป 180°
32
![Page 33: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/33.jpg)
การเปลี่ยนเฟสเนื่องจากการสะท้อนเมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเดินทางจากตัวกลางที่มีดัชนีหักเหน้อยกว่าไปสู่ตัวกลางที่มีดัชนีหักเหมากกว่า คลื่นสะท้อนจะมีเฟสเปลี่ยนไปจากเดิม 180°
33
![Page 34: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/34.jpg)
การเปลี่ยนเฟสเนื่องจากการสะท้อน, 2ไม่เกิดการเปลี่ยนเฟสเมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสะท้อนกับผิวของตัวกลางที่มีดัชนีหักเหน้อยกว่าตัวกลางเดิม
34
![Page 35: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/35.jpg)
ปรากฏการณ์ การแทรกสอดในฟิล์มบาง
35
![Page 36: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/36.jpg)
การแทรกสอดในฟิล์มบางปรากฏการณ์แทรกสอด สังเกตได้จากฟิล์มบาง
เช่น ในฟองสบู่ และหยดน้ํามันแสงหลายสีจะสังเกตได้เมื่อแสงขาวตกกระทบบนฟิล์มบาง รูปแบบการแทรกสอดที่เกิดขึ้นเป็นผลจากคลื่นสะท้อนจากผิวบนมาแทรกสอดกับคลื่นสะท้อนจากผิวล่างของฟิล์มบาง
36
![Page 37: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/37.jpg)
การแทรกสอดในฟิล์มบาง, 2ความจริงที่ควรจํา
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดการสะท้อน จะเกิดการเปลี่ยนเฟสไป 180° ก็ต่อเมื่อเดินทางจากตัวกลางที่มีดัชนีหักเหน้อยกว่าไปสู่ตัวกลางที่มีดัชนีหักเหมากกว่าเท่านั้นถ้าความยาวคลื่นของแสงในตัวกลาง เป็น λn และตัวกลางนั้นมีดัชนัหักเห n จะได้
λn = λ/nเมื่อ λ คือ ความยาวคลื่นของแสงในสุญญากาศ
37
![Page 38: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/38.jpg)
การแทรกสอดในฟิล์มบาง, 3สมมติว่าแสงเดินทางจากอากาศไปตกกระทบบนฟิล์มเกือบตั้งฉากกับผิวของฟิล์มรังสี 1 สะท้อนแล้วเกิดการเปลี่ยนเฟสไป180°เทียบกับรังสีตกกระทบรังสี 2 ซึ่งสะท้อนจากผิวด้านล่าง ไม่เกิดการเปลี่ยนเฟสเทียบกับรังสีตกกระทบ
38
![Page 39: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/39.jpg)
การแทรกสอดในฟิล์มบาง, 4รังสี 2 เคลื่อนที่ผ่านในตัวกลาง (ฟิล์ม) เป็นระยะทาง 2tเงื่อนไขการแทรกสอดแบบเสริมกัน
2 n t = (m + ½ ) λ m = 0, 1, 2 …เงื่อนไขการแทรกสอดแบบหักล้างกัน
2 n t = m λ m = 0, 1, 2 …ความหนาที่ทําให้แสงสะท้อนเสริมกัน --> แสงส่งผ่านจะหักล้างกัน ในทางกลับกัน ความหนาที่ทําให้แสงสะท้อนหักล้างกัน --> แสงส่งผ่านจะเสริมกัน
…(5)
…(6)
39
![Page 40: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/40.jpg)
การแทรกสอดในฟิล์มบาง, 5ปัจจัยที่ส่งผลต่อการแทรกสอดในฟิล์มบาง
การเปลี่ยนเฟสเนื่องจากการสะท้อนความแตกต่างของระยะทางที่คลื่นเคลื่อนที่
เงื่อนไข สมการ (5) และ (6) ยังใช้ได้ ถ้าตัวกลางด้านบนและล่างเหมือนกัน
ถ้ามีตัวกลางหลายชนิด เงื่อนไขเหล่านี้ ต้องพิจารณาดัชนีหักเหของตัวกลางด้วย
40
![Page 41: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/41.jpg)
ตัวอย่างที่ 3
จงคํานวณความหนาน้อยสุดของฟิล์มฟองสบู่ที่ทําให้เกิดการแทรกสอดแบบเสริมกันในการสะท้อนของแสง ถ้าแสงที่ตกกระทบมีความยาวคลื่นในสุญญากาศ เท่ากับ 600 nm และดัชนีหักเหของฟิล์มฟองสบู่ เท่ากับ 1.33 (113 nm)
41
![Page 42: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/42.jpg)
ตัวอย่างที่ 4เซลล์สุริยะเป็นอุปกรณ์ที่ผลิตไฟฟ้าได้เมื่อมีแสงอาทติย์มาตกกระทบ โดยปกติแล้ว จะเคลือบด้วยสารโปร่งแสง ฟิล์มบางของ SiO เพื่อทําให้การสะท้อนที่ผิวน้อยสดุ ค่าดัชนีหักเห n=1.45 ถ้า Si มี n=3.5 และเคลือบด้วยฟิล์มบาง SiO ดังรูป จงหาความหนาน้อยสุดของฟิลม์ โดยใช้แสงทีม่ีความยาวคลืน่ 550 nm (94.8 nm)
42
![Page 43: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/43.jpg)
วงแหวนของนิวตัน (Newton’s rings)วงแหวนของนิวตันเป็นผลจากปรากฏการณ์แทรกสอดจุด O ปรากฏเป็นจุดมืดใช้ตรวจสอบความไม่สมบูรณ์ของเลนส์ได้
t
43
![Page 44: แสงเชิงกายภาพ - MWITpornmong/PPT_Interference.pdfตัวอย่างที่ 1 ฉากรับภาพอย ู่ห่างจากสล ิตคู่เป็นระยะ](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022042312/5edb2f73d96bc859bd1d6a7e/html5/thumbnails/44.jpg)
วงแหวนของนิวตัน, 2
จากรูป 222 )( tRrR −+=
ttrR
2
22 +=
เนื่องจาก r2 >> t2 จะได้Rrt2
2
=
เนื่องจากฟิล์มบางมาก --> ถือว่าแสงตกกระทบในแนวตั้งฉาก
λmt =2
λ)21(2 += mt
แทรกสอดแบบหักล้างแทรกสอดแบบเสริมกัน
λmRr =2
λRmr )21(2 +=
44