نسخة الفيديو النصية
أي من الآتي يشرح شرحًا صحيحًا سبب استخدام الضوء المترابط في تسجيل الهولوجرام وعرضه؟ (أ) الموجات الضوئية غير المترابطة ليس لها فروق طور تتناسب مع فروق مسارها. (ب) الموجات الضوئية غير المترابطة تنتج تداخلًا هدامًا يمنع إنتاج الصورة. (ج) شدة الموجات الضوئية غير المترابطة تكون أقل من شدة الموجات الضوئية المترابطة.
في نص السؤال، عرفنا أن الضوء المترابط هو المستخدم في تسجيل الهولوجرام وعرضه. يمكننا أن نتذكر أن الموجات تكون مترابطة إذا كان لها الطول الموجي نفسه ولها أيضًا علاقة طور ثابتة. ووجود علاقة طور ثابتة لا يعني بالضرورة أن الموجتين المترابطتين متفقتان في الطور. على سبيل المثال، هاتان الموجتان مترابطتان، لكن فرق الطور بينهما يساوي 180 درجة أو 𝜋 راديان. والسبب في ذلك هو أنه أثناء حركة هذه الموجات، يظل فرق الطور ثابتًا.
وبما أن هاتين الموجتين غير متفقتين في الطور، فقد نظن أنهما لم تنبعثا من المصدر نفسه. لكن من الممكن أن تكون هاتان الموجتان قد انبعثتا من النقطة نفسها. إذا كان هذا صحيحًا، فإن فرق الطور بينهما يعني أنهما قد قطعتا مسافتين مختلفتين للوصول إلى هاتين النقطتين في الفراغ. بعبارة أخرى، يمكننا القول إن فرق الطور بين هاتين الموجتين يرجع إلى الفرق في طول المسار الذي قطعته الموجتان. في الواقع، إذا تداخلت هاتان الموجتان معًا على هذا السطح الذي رسمناه هنا، فيمكننا العمل بطريقة عكسية من خلال نمط التداخل لإيجاد أي فرق في طول المسار بين الموجتين. وهذه الخاصية، المتمثلة في القدرة على ربط فروق الطور مع فروق طول المسار، هي التي تجعل الضوء المترابط مفيدًا جدًّا في تكوين الهولوجرام.
لنتخيل للحظة أنه بدلًا من التعامل مع ضوء مترابط، أننا نتعامل مع موجات ضوء غير مترابطة. إذا كان هذا صحيحًا، فلن يمكننا الربط بين فروق الطور لأشعة الضوء المتداخلة وفروق أطوال المسارات التي ربما تكون قد قطعتها هذه الأشعة. لا تظهر الموجات الضوئية غير المترابطة علاقة طور ثابتة. ومن ثم، فإن فرق الطور في نمط التداخل قد يعني، أو لا يعني، أن هذه الموجات قطعت مسافات مختلفة للوصول إلى نقطة التداخل هذه. وهذا هو السبب الرئيسي في استخدام الضوء المترابط، بدلًا من الإشعاع غير المترابط، في تسجيل الهولوجرام وعرضه.
بالنظر إلى خيارات الإجابات الأخرى، يقول الخيار ب إن الموجات الضوئية غير المترابطة تنتج أنماط تداخل هدامة. في الواقع، يمكن لموجات الضوء غير المترابطة أن تتداخل تداخلًا بناء وتداخلًا هدامًا. فهي لا تتداخل تداخلًا هدامًا فقط كما ينص الخيار ب. ويقول الخيار ج إن شدة الموجات الضوئية غير المترابطة تكون أقل من شدة الموجات الضوئية المترابطة. قد يكون هذا صحيحًا في حالة معينة، لكنه ليس صحيحًا بوجه عام. فما يحدد شدة شعاع الضوء ليس ما إذا كان غير مترابط أو مترابطًا، بل سعة الموجة.
إذن، لتحديد إجابتنا النهائية، نختار الخيار أ. الموجات الضوئية غير المترابطة ليس لها فروق طور تتناسب مع فروق مسارها. وهذا هو سبب استخدام الضوء المترابط في تسجيل الهولوجرام وعرضه.
