Yung tajribasi. Yung tajribasi ("ikki tirqishli tajriba", "Yungning ikki Tirqishli interferometri" deb ham ataladi) Tomas Yung tomonidan oʻtkazilgan ikki Tirqishli tajribaning birinchi versiyasi boʻlib, yorugʻlikning interferensiyasi va diffraksiyasini koʻrsatadi, bu esa yorugʻlikning toʻlqin nazariyasi toʻgʻriligini isbotlaydi. Tajriba natijalari 1803 yilda nashr etilgan. Tajriba tavsifi. Tajribada monoxromatik yorugʻlik nuri ikkita parallel tirqishli shaffof boʻlmagan ekranga yoʻnaltiriladi, uning orqasida proyeksiya ekrani oʻrnatiladi. Tirqishlarning kengligi chiqarilgan yorugʻlikning toʻlqin uzunligiga imkon qadar yaqin boʻlishga harakat qiladi (tirqishlar kengligining interferensiyaga taʼsiri quyida muhokama qilinadi). Proektsion ekranda oʻzgaruvchan interferensiya minimalari va maksimallari chiziqlari kuzatiladi Agar yorugʻlik zarrachalardan tashkil topgan deb faraz qilsak ("yorugʻlikning korpuskulyar nazariyasi"), proyeksiya ekranida Tirqishlardan oʻtayotgan yorugʻlikning faqat ikkita parallel chizigʻini koʻrish mumkin edi. Ularning oʻrtasida proyeksiya ekrani deyarli yoritilmagan boʻlardi. Boshqa tomondan, agar yorugʻlik tarqaladigan toʻlqinlar ("yorugʻlikning toʻlqin nazariyasi") deb hisoblansa, Gyuygens tamoyiliga koʻra, har bir Tirqish "ikkilamchi toʻlqinlar" manbai hisoblanadi. Ikkilamchi toʻlqinlar bir xil fazadagi teshiklardan teng masofada joylashgan nuqtalarga etib boradi, shuning uchun ekranning oʻrta chizigʻida ularning amplitudalari qoʻshiladi va bu "maksimal yorqinlikni" yaratadi. Yaʼni, korpuskulyar nazariyaga koʻra, yorqinlik nolga teng boʻlishi kerak boʻlgan asosiy, eng yorqin maksimal boʻladi. Yon maksimal yorugʻlik nurlarining yoʻlidagi farq butun toʻlqinlar soniga teng boʻlgan nuqtalarda nosimmetrik ravishda har ikki tomonda joylashgan boʻladi. Boshqa tomondan, yoʻl farqi yarim toʻlqinlarning toq soniga teng boʻlgan markaz chizigʻidan uzoqda joylashgan nuqtalarda toʻlqinlar antifazada boʻladi - ularning amplitudalari kompensatsiyalanadi, bu "yorqinlik minimalini" (qorongʻi chiziqlar) yaratadi. Shunday qilib, markaz chizigʻidan uzoqlashganingizda, yorqinlik vaqti-vaqti bilan oʻzgarib, maksimal darajaga koʻtariladi va yana kamayadi. Interferensiya uchun shartlar. Yorugʻlik manbalarining kogerentligi. Interferensiyani faqat kogerent yorugʻlik manbalari uchun kuzatish mumkin, lekin ikki xil kogerent manba yaratish deyarli mumkin emas. Shuning uchun, barcha interferension tajribalar turli xil optik tizimlardan foydalangan holda, izchil boʻladigan bir asosiydan ikki yoki undan ortiq ikkilamchi manbalarni yaratishga asoslangan. Yung tajribasida ekrandagi ikkita tirqish kogerent manbalar hisoblanadi. Tirqish kengligining taʼsiri. Tirqishlar kengligi chiqarilgan monoxromatik yorugʻlikning toʻlqin uzunligiga yaqinlashganda ekranda interferentsiya naqsh paydo boʻladi. Agar tirqishlar kengligi oshirilsa, u holda ekranning yoritilishi ortadi, lekin interferentsiya naqshining minimal va maksimallarining jiddiyligi butunlay yoʻqolguncha kamayadi. Tirqishlar orasidagi masofaning taʼsiri. Interferensiya chekkalarining takrorlanish chastotasi tirqishlar orasidagi masofaga toʻgʻridan-toʻgʻri nisbat ravishda ortadi, difraksion naqshning kengligi esa oʻzgarishsiz qoladi va faqat tirqishlar kengligiga bogʻliq. Nuqtali yorugʻlik manbai bilan tajriba. Ikkita parallel formula_1 va formula_2 tirqishli ekran oldiga qoʻyilgan yorugʻlikning nuqta manbai S boʻlsin, a — tirqishlar orasidagi masofa, D — Tirqishlar va proyeksiya ekrani orasidagi masofa. Ekrandagi M nuqta bitta x koordinatasi bilan xarakterlanadi — M va ekrandagi S manbaining ortogonal proyeksiya orasidagi masofa. M nuqtasiga ikkita nur formula_1 va formula_2 tushsin. Tajriba bir hil muhitda oʻtkaziladi deb faraz qilsak, optik yoʻl farqini geometrik bilan almashtiramiz:formula_5Bu yerda formula_6 geometrik yoʻl farqidir. Toʻgʻri uchburchaklardan: formula_7 formula_8 Keyin: formula_9 va formula_10 Keyinchalik formula_11 Interferentsiya naqshini tavsiflash uchun faqat yoʻl farqining mutlaq qiymati muhim, shuning uchun minus belgisini oʻtkazib yuborish mumkin. Agar a « D va x « D boʻlsa, u holda formula_12 Vaformula_13bu yerda formula_14 - berilgan nuqtaning tirqishlardan "koʻrinadigan" burchagi. Yorqin chekkalar — interferentsiya maksimallari — yoʻl farqi toʻlqin uzunliklarining butun soniga teng boʻlganda paydo boʻladi. formula_15, bu yerda formula_16 — butun. Toʻq chiziqlar — minimal — yarim toʻlqinlarning toq soniga teng yoʻl farqi bilan: formula_17 Yoritilganlik (E) — M nuqtadagi yoʻllarning optik uzunligidagi farq bilan quyidagi munosabat bilan bogʻliq:formula_18 bu yerda: Shunday qilib, yorugʻlik vaqt bilan noldan formula_23 gacha oʻzgaradi, bu yorugʻlikning interferensiyani koʻrsatadi. Interferensiya naqshi maksimalga nisbatan simmetrikdir formula_24 bu "asosiy" yoki "markaziy" deb ataladi. Nomonoxromatik yorugʻlikdan foydalanganda turli toʻlqin uzunliklari uchun maksimal va minimal qiymatlar bir–biriga nisbatan siljiydi va spektral chiziqlar kuzatiladi. Interferensiya va kvant nazariyasi. Har bir hodisa, masalan, yorugʻlikning S manbasidan ekrandagi M nuqtaga teshik orqali oʻtishi formula_1 vektor sifatida ifodalanishi mumkin formula_26 Yorugʻlikning S manbadan M nuqtaga etib borishi ehtimolini bilish uchun yorugʻlikning S nuqtadan M nuqtagacha boʻlgan "barcha" mumkin boʻlgan yoʻllarini hisobga olish kerak. Kvant mexanikasida bu tamoyil asosiy hisoblanadi. Yorugʻlikning S nuqtadan M nuqtaga oʻtish ehtimoli P ni olish uchun kvant mexanikasining quyidagi aksiomasi qoʻllanadi:formula_27bu yerda: formula_31 formula_36 Fazani oʻzgartirish vektorlarni aylantirishga oʻxshaydi. Ikki vektorning yigʻindisi noldan formula_37 maksimalgacha oʻzgaradi. Namoyish. Yung sxemasi yorug'lik kuchi qatoriga kirmaydi, shuning uchun uni namoyish qilish qiyin. Nur bilan. Yungning ikkita tirqish bilan tajribasini laboratoriyadan tashqarida takrorlash oson emas, chunki mos tirqish kengligini qilish oson emas. Biroq, ikkita kichik teshikdan aralashuv tajribasi eng oddiy vositalar bilan muvaffaqiyatli takrorlanishi mumkin, bu holda yuzaga keladigan jismoniy hodisalarning mohiyati oʻzgarmaydi. Tajribani oʻrnatish quyidagicha: shokoladli bardan folga ichida eng nozik tikuv (afzalroq boncukli) igna bilan bir–biriga iloji boricha yaqinroq boʻlgan ikkita oʻta nozik teshiklarni qilish kerak. Siz ignadan oʻtmasligingiz kerak, shunchaki uchi bilan teshiklarni teshishingiz kerak. Keyinchalik, yaxshi qorongʻi xonada ponksiyon joyini kuchli yorugʻlik manbai bilan yoritib turing. Lazer koʻrsatkichidan foydalanish qulay, chunki uning yorugʻligi monoxromatikdir. 0,5–1 metr masofada joylashgan ekranda diffraktsiya naqshini va interferentsiya chekkalarini kuzatish mumkin.