تداخل موج؛
دو مسیر را در یک نقطه مقایسه کن

روش اجرای کاربرگ

دو فاصله را با یک واحد ثبت کن و اختلاف راه را با طول موج مقایسه کن. مرور مفهومی در راهنمای تداخل موج آمده است.

سؤال 1: اصل برهم‌نهی

پرسش: دو جابه‌جایی +۳cm و −۱cm هم‌زمان به نقطه‌ای می‌رسند. جابه‌جایی برآیند چیست؟

پاسخ: جمع جبری جابه‌جایی‌ها +۲ سانتی‌متر است.

سؤال 2: سازنده

پرسش: دو موج هم‌بسامد و هم‌فاز با دامنه‌های ۲ و ۳cm برهم‌نهی می‌کنند. دامنهٔ بیشینه چیست؟

پاسخ: در تداخل کاملاً سازنده دامنه‌ها جمع می‌شوند و دامنهٔ برآیند ۵ سانتی‌متر است.

سؤال 3: ویرانگر ناقص

پرسش: دامنه‌های دو موج ناهم‌جهت ۵ و ۲cm است. کمینهٔ دامنهٔ برآیند چقدر است؟

پاسخ: تفاضل اندازهٔ دامنه‌ها ۳ سانتی‌متر است؛ حذف کامل فقط برای دامنه‌های برابر رخ می‌دهد.

سؤال 4: اختلاف راه

پرسش: فاصلهٔ نقطه P تا دو چشمه ۴m و ۵٫۵m است. اختلاف راه را بیاب.

پاسخ: قدر مطلق تفاضل دو مسیر برابر ۱٫۵ متر است.

سؤال 5: شرط سازنده

پرسش: برای دو چشمهٔ هم‌فاز با λ=۰٫۵m، آیا اختلاف راه ۱٫۵m سازنده است؟

پاسخ: بله؛ ۱٫۵=۳λ و مضرب صحیح طول موج است.

سؤال 6: شرط ویرانگر

پرسش: برای همان چشمه‌ها، اختلاف راه ۱٫۲۵m چه نوع تداخلی می‌دهد؟

پاسخ: ۱٫۲۵=۲٫۵λ=(۲+۱/۲)λ، پس تداخل ویرانگر رخ می‌دهد.

سؤال 7: عمودمنصف

پرسش: چرا نقطه‌ای روی عمودمنصف دو چشمهٔ هم‌فاز معمولاً سازنده است؟

پاسخ: دو فاصله برابرند، پس اختلاف راه صفر است؛ صفر مضرب صحیح طول موج محسوب می‌شود.

سؤال 8: تغییر طول موج

پرسش: اگر اختلاف راه ثابت و طول موج تغییر کند، نوع تداخل الزاماً ثابت می‌ماند؟

پاسخ: خیر؛ نسبت اختلاف راه به طول موج عوض می‌شود و ممکن است از شرط سازنده به حالت میانی یا ویرانگر برسد.

سؤال 9: شدت و دامنه

پرسش: اگر دامنهٔ برآیند دو برابر شود، شدت چگونه تغییر می‌کند؟

پاسخ: در شرایط یکسان شدت با مربع دامنه متناسب است؛ بنابراین چهار برابر می‌شود.

سؤال 10: شرط پایداری

پرسش: چرا برای الگوی تداخل پایدار به چشمه‌های همدوس نیاز داریم؟

پاسخ: اختلاف فاز چشمه‌ها باید در زمان ثابت بماند؛ تغییر تصادفی فاز جای بیشینه‌ها و کمینه‌ها را پیوسته عوض می‌کند.

خودتصحیح

شرط‌های مضرب صحیح و نیم‌مضرب برای چشمه‌های هم‌فاز نوشته می‌شوند. دامنه را خطی و شدت را متناسب با مربع دامنه کنترل کن.