آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
رنگهای حباب صابون از تداخل نور میآیند؟
چرا یک حباب صابون با تغییر زاویه رنگ عوض میکنه؟ این مدل ساده نشون میده کدام طول موجها از بازتاب فیلم نازک تقویت میشن.
آزمایش رو شروع کنبا ضخامت ۳۰۰ نانومتر، شاخص شکست ۱٫۳ و زاویهی صفر شروع کن. کارتها طول موجهای سازنده در سه بازهی رنگی رو برحسب نانومتر میدن؛ صفر یعنی مدل برای آن بازه موجی پیدا نکرده.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
یک بازتاب سبز در مدل
ضخامت رو روی ۳۰۰ نانومتر، شاخص شکست رو روی ۱٫۳ و زاویهی دید رو روی صفر درجه بگذار و اجرا کن.
حدست چیه؟ کدام بازهی رنگی یک طول موج سازنده پیدا میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
مدل برای بازهی سبز ۵۲۰ نانومتر میده و در دو بازهی قرمز و آبی مقدار صفر میذاره. صفر یعنی این محاسبه طول موجی در آن بازه انتخاب نکرده، نه اینکه طول موج واقعی صفر باشه.
فیلم رو کمی ضخیمتر کن
زاویه و شاخص رو ثابت نگه دار و ضخامت رو از ۳۰۰ به ۳۲۰ نانومتر برسون.
حدست چیه؟ طول موج انتخابشده در بازهی سبز به کدام سمت میره؟
توضیح نتیجه رو ببین
طول موج سبز از ۵۲۰ به ۵۵۵ نانومتر میرسه. با این ضخامت هنوز همین مرتبهی محاسبهشده داخل بازهی سبزه، اما طول موج سازندهاش بلندتر شده.
زاویهی دید رو تغییر بده
ضخامت رو به ۳۰۰ نانومتر برگردون، شاخص رو روی ۱٫۳ نگه دار و زاویه رو از صفر به ۳۰ درجه برسون.
حدست چیه؟ طول موج سازنده از بازهی سبز به قرمز میره یا آبی؟
توضیح نتیجه رو ببین
مدل این بار برای بازهی آبی ۴۵۰ نانومتر میده و مقدار سبز صفر میشه. در فرمول ساده، زیاد شدن زاویه ضریب cos رو کم میکنه و طول موج انتخابشده کوتاهتر میشه.
پشت این حرکت چه خبره؟
بازتاب دو سطح میتونه نور رو تقویت کنه
2*n*t*cos(theta) = (m+0.5)*lambda
در فیلم نازک، بخشی از نور از سطح بالایی و بخشی از سطح پایینی بازتاب میشه. تغییر فاز یکی از بازتابها در مدل باعث میشه برای بعضی طول موجها بازتاب سازنده شود؛ بقیهی طول موجها لزوماً همزمان تقویت نمیشن.
ضخامت طول موجهای سازنده رو جابهجا میکنه
lambda_m = 2*n*t*cos(theta)/(m+0.5)
برای همان شاخص و زاویه، تغییر ضخامت، اختلاف راه نوری رو عوض میکنه. مدل طول موجهای سازنده رو برای مرتبههای صحیح m پیدا میکنه و فقط آنهایی رو نشان میده که بین ۳۸۰ و ۷۵۰ نانومتر باشند.
زاویه در این مدل وارد یک cos ساده میشه
با زیاد شدن زاویهی ورودی، cos کوچکتر میشه و اختلاف راه نوریِ محاسبهشده پایین میآد. زاویهی کنترل همانطور مستقیم در فرمول گذاشته میشه؛ شکست نور و زاویهی واقعی داخل فیلم حساب نمیشه.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس میخونی، دستیار هوش مصنوعی میتونه شبیهسازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر میدی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر میفهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود میشی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمیشه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا با کلفتتر شدن لایهی صابون رنگ حباب عوض میشه؟
ضخامت روی اختلاف راه نور بازتابیده از دو سطح اثر میذاره. وقتی این اختلاف با شرط تداخل سازنده جور بشه، بعضی طول موجها تقویت میشن؛ با عوض شدن ضخامت، طول موجهای مناسب هم جابهجا میشن. این ویجت فقط چند طول موج نمونه رو حساب میکنه، نه رنگ کامل حباب واقعی رو.
سؤالهای رایج
صفر نانومتر در یکی از کارتها یعنی چی؟
یعنی مدل در بازهی آن رنگ طول موج سازندهای پیدا نکرده و برای خالیماندن کارت صفر گذاشته؛ طول موج واقعی صفر نیست.
ضخیمتر شدن فیلم همیشه همان رنگ رو روشنتر میکند؟
نه. ضخامت طول موجهای سازنده رو جابهجا میکنه، اما ویجت شدت یا روشنایی واقعی هر رنگ رو حساب نمیکنه. ممکنه یک طول موج از بازهی سبز به بازهی قرمز بره.
زاویهی دید چه تغییری در محاسبه میدهد؟
در این مدل، cos زاویه با بیشتر شدن زاویه پایین میآد و طول موج انتخابشده هم میتونه کوتاهتر بشه. شکست داخل فیلم در محاسبه نیست، پس این یک تقریب آموزشی ساده است.
آیا نقطههای رنگی شکل، رنگ واقعی حباباند؟
نه؛ نقطهها فقط بازهی طول موجهای انتخابشده رو با رنگهای قراردادی نشان میدن. شکل طیف کامل، شدت نور و ترکیب رنگ روی حباب رو رسم نمیکنه.