7 laboratoriya ishi «difraksion panjara yordamida yorug’lik to’lqin uzunligini aniqlash» Ishning maqsadi

Usulning nazariyasi va qurilmaning tavsifi: agar difraksion panjaraga perpendikular ravishda parallel nurlar dastasi yo’naltirilsa, difraksiya hodisasi sababli tirqishlardan o’tuvchi yorug’lik turli yo’nalishlarda tarqaladi (2-a rasm).

Tirqishlardan difraksiyalanib o’tgan nurlar, agar yig’uvchi linzaning fokal tekisligida yig’ilsa, fokal tekislikda joyashtirgan A ekranda difraksion manzara hosil bo’ladi. Tirqishlar yorug’likning kogerent manbalari bo’lib hisoblanadi.


Ekranda vujudga kelgan difraksion manzara ikki hodisaning, ya’ni yorug’likning har bir tirqishdan difraksiyasi va yorug’likning tirqishlardan interferensiyasi natijasidir. Bu difraksion manzaraning asosiy xususiyatlari ko’proq ikkinchi hodisa bilan aniqlanadi. Masalan ikkita tirqishning chap chekkalariga tushayotgan nurlarning j burchak ostida difraksiyalanuvchi parallel nurlarining Dl yo’llar ayirmasi quyidagiga teng ekanligi 2-b rasmda ko’rsatilgan:
(1)
Interferensiya natijasi yo’l farqining kattaligi Dl ga bog’liq bo’ladi. Yo’l farqi to’lqinlarning butun soniga teng bo’lganda, ya’ni:
(2)

bo’lganda nurlar ekranda interferensiya maksimumini beradi. Yo’l ayirmasi yarim to’lqinlarning toq soniga teng bo’lganda,
(3)

nurlar interferensiya minimumlarini beradi.

Shunday qilib, ekran yoritilganligining maksimumlariga mos keluvchi difraksiya burchaklari quyidagi

(4)

munosabatdan, yoritilganlikning minimumlariga mos keluvchi difraksiya bur-chaklari

(5)

munosabatdan aniqlanadi, bu yerda, ─ spektr tartibi. Ikki tirqishdan hosil bo’lgan difraksiya maksimumlarining o’rnini aniqlaydigan (4) formula, ko’p tirqishlardan hosil bo’lgan difraksiya maksimumlari o’rni uchun ham o’rinlidir. (4) formulaga muvofiq, har bir maksimumni joylashish o’rni yorug’lik to’lqin uzunligi l ga bog’liq. l qanchalik katta bo’lsa, j difraksiya burchagi shuncha katta bo’ladi. Bundan, kichik to’lqin uzunlikka ega bo’lgan binafsha nurlar kamroq burchakka og’ishi, katta to’lqin uzunlikka ega bo’lgan qizil nurlar kattaroq burchakka og’ishi kelib chiqadi. Maksimumning binafsha va qizil chekkalari orasida esa qolgan spektral ranglar yotadi. Shu munosabat bilan difraksiya maksimumlarini difraksiya spektrlari deyiladi. Dispersiya spektrlarida (prizmatik spektrlarda) esa, qizil rang kam siljigan va binafsha rang ko’p siljigan bo’ladi. Difraksiya spektrida markaziy maksimum (nolinchi tartibli spektr) oqligicha qoladi, chunki (4) formulaga asosan n = 0 bo’lganda barcha to’lqin uzunliklari uchun j = 0 bo’ladi. Difraksion panjara vositasida, yorug’lik to’lqinlarining uzunligini

(6)

formula bo’yicha juda aniqlikda o’lchash mumkin. Mazkur ishdan maqsad yorug’lik to’lqinlarining uzunligini aniqlashdir.

1-rasm. “Yorug’lik difraksiyasi” yorug’lik stеndining qurilmasi (galogеn lampa):

1 - yorug’lik stеndi (galogеn lampa); 2 – elеmеntar tutqichiga o’rnatilgan linza; 3 - elеmеntar tutqichi; 4 – difraksion panjara; 5 – o’lchov ekrani; 6 - optik taglik; 7 – manba shnuri; 8 – yorug’lik stеndining tok manbai; 9 – balandlikni o’zgartirish imkoniyatiga ega burilma yuzali rеytеr; 10 – burchakli magnitli elеmеnt – tutqich.