ورقة تدريب الدرس: قياس التداخُل الفيزياء

اعتقد الفيزيائيون قديمًا أن الموجات الضوئية تتطلَّب وسطًا يُسمَّى «الأثير» كي تنتشر خلاله. في عام 1887، أُجرِيَت تجرِبة لمحاولة قياس سرعة الموجات الضوئية بالنسبة إلى الأثير. استُخدِمَ مقياس التداخل في تلك المحاولة. كانت لمقياس التداخل السرعة بالنسبة إلى الأثير نتيجة حركة الأرض خلال الأثير. يوضِّح الشكل مقياس التداخل؛ حيث اتجاه عمودي على الذراع AB وموازٍ للذراع CD في المقياس. كان طولا ذراعَي المقياس متساويين. أيٌّ من الآتي يُساهِم في السرعات المحصلة للموجات الضوئية بالنسبة إلى مُقسِّم الشعاع في مقياس التداخل إذا افترضنا أن الموجات الضوئية ومقياس التداخل يتحرَّكان بالنسبة إلى أثير مستقر؟

يوضِّح الشكلُ مقياسَ تداخُلٍ. تتحرَّك المرآة الموجودة في إحدى ذراعَيْ مقياس التداخل المسافة . أيُّ خط مُلوَّن على التمثيل البياني للشدة المقيسة عند الكاشف مُقابِل المسافة يُمثِّل تمثيلًا صحيحًا التغيُّر في الشدة عندما تتحرَّك المرآة؟

يوضِّح الشكلُ مقياسَ تداخُلٍ. أُدِيرَت المرآة الموجودة في إحدى ذراعَيْ مقياس التداخل بزاوية صغيرة. أيُّ العبارات الآتية يجب أن تكون صوابًا عن شدة الضوء المقيسة بواسطة الكاشف بعد دوران المرآة؟

يوضِّح الشكل مقياسَ تداخلٍ يَستخدم موجات ضوئية طولها الموجي . يقل طول إحدى ذراعَي مقياس التداخل بمقدار ، وهو غير مرسوم بمقياس رسم. ظلَّت شدة الضوء المقيسة بواسطة كاشف الإشعاع كما هي قبل تغيُّر طول ذراع مقياس التداخل وبعده. أيُّ العبارات الآتية عن صواب؟

يوضِّح الشكل مقياس تداخل. أطوال أذرع مقياس التداخل موضَّحة، ومُقرَّبة لأقرب نانومتر. انبعث ضوء طوله الموجي 625 nm وتم رصده. ما الفرق في عدد الأطوال الموجية بين الضوء المنبعث الذي وصل إلى الكاشف بعد انتقاله خلال مقياس التداخل عبر المسار الذي يتضمَّن الذراع الرأسية، والضوء المنبعث الذي وصل إلى الكاشف بعد انتقاله خلال مقياس التداخل عبر المسار الذي يتضمَّن الذراع الأفقية؟ سُمك مقسِّم الأشعة مهمل.