Θεωρία
Είναι γνωστό ότι οι πληροφορίες πάνω σε ένα CD-ROM γράφονται με μηχανικό τρόπο αφού μπορούμε να το φανταστούμε σαν ένα σουρωτήρι. Οι πληροφορίες γράφονται σε ομόκεντρους σχεδόν ( σπειροειδείς ) κύκλους ( tracks ) Όπου υπάρχει μια τρύπα το laser δεν ανακλάται. Το μήκος της τρύπας δίνει το μηδέν ή το ένα. Έτσι αν μπορέσουμε να μετρήσουμε το διάστημα ανάμεσα σε δύο γειτονικές τρύπες, είναι δυνατό να εκτιμήσουμε τη χωρητικότητα σε πληροφορίες ενός CD-ROM αφού η απόσταση ανάμεσα σε δύο διαδοχικά tracks είναι περίπου ίδια με την απόσταση ανάμεσα σε δύο διαδοχικές οπές.
Τη δομή αυτή μπορούμε να τη δούμε με τη χρήση ενός μικροσκοπίου στη μεγέθυνση x 400 αφού ξύσουμε ελαφρά ( μέχρι να βγεί το πρώτο στρώμα ) την επιφάνεια του CD.
Έτσι αν υποθέσουμε ότι η απόσταση ανάμεσα σε δύο διαδοχικές οπές είναι «α» τότε το στοιχειώδες εμβαδόν μέσα στο οποίο μπορούμε να αποθηκεύσουμε ένα μηδέν ή ένα ( δηλαδή 1 bit ) θα είναι προφανώς «α2». Για να βρούμε πόσα bit μπορούμε να αποθηκεύσουμε στο CD αρκεί να βρούμε το ωφέλιμο εμβαδόν
του
και να το διαιρέσουμε με το
Ο προσδιορισμός του α θα γίνει με τη βοήθεια του φαινομένου της συμβολής. Φωτίζουμε το cd κάθετα με ένα laser-point. Ανακλώμενο το φως θα παρουσιάσει σε ένα πέτασμα το γνωστό σχήμα της συμβολής, δηλαδή μια κύρια κουκίδα και τις διπλανές όπως φαίνεται στο σχήμα.
Όπως φαίνεται από
το σχήμα για να έχουμε ενισχυτική συμβολή στο σημείο Ν θα πρέπει να ισχύει
Πολλαπλασιάζοντας και διαιρώντας με τη συζυγή παράσταση και λαμβάνοντας υπόψη ότι α<<Χ
Καταλήγουμε στη σχέση:
Πειραματικά δεδομένα:
Το μήκος κύματος του Laser είναι λ = 630nm όπως μπορούμε να το μετρήσουμε είτε με κανονικό φασματοσκόπιο είτε με μέθοδο που έχουμε αναπτύξει.
Μετρήθηκαν:
Δ1=12cm
Δ2=4,4cm
D=27cm
X=14cm
Οπότε α= 1,368 10-6 m
Αριθμός bits=
Λάβαμε υπόψη ότι 1B=8bits και ότι 1ΜΒ=106 Β
Η ακρίβεια της εκτίμησης που εξάγαμε είναι πέρα από τα αναμενόμενα.