|
Difraksion panjara
Diffraktsiya - ularning yo'lida duch keladigan to'siqlar to'lqinlari bilan o'rab olish fenomeni yoki keng ma'noda - to'siqlar yaqinidagi to'lqinlar tarqalishining geometrik optika qonunlaridan chetga chiqish. Diffraktsiya tufayli to'lqinlar geometrik soyaga tushishi mumkin, to'siqlarni aylanib o'tib, ekranlardagi kichik teshiklardan o'tib ketishi mumkin va hokazo. Masalan, uyning burchagida tovush aniq eshitiladi, ya'ni tovush to'lqini uning atrofida aylanadi. Agar yorug'lik to'lqinli jarayon bo'lsa, unda interferentsiya fenomeni aniq ko'rsatadiki, yorug'lik tarqalishi ham kuzatilishi kerak. Diffraktsiya nazariyasi Diffraktsiya nazariyasi Frantsuz olimi O. Fresnel nafaqat diffraktsiyaning turli xil holatlarini eksperimental ravishda batafsil o'rganibgina qolmay, balki diffraktsiyaning miqdoriy nazariyasini ham yaratdi. Fresnel nazariyasi Gyuygens printsipiga asoslanib, uni ikkinchi darajali to'lqinlarning aralashuvi g'oyasi bilan to'ldirdi. Gyuygens printsipi asl shaklida faqat to'lqin jabhalarining pozitsiyalarini vaqtning keyingi o'zgarishlari bo'yicha, ya'ni to'lqin tarqalish yo'nalishini aniqlashga imkon berdi. Aslida, bu geometrik optikaning printsipi edi. Fujel Gyuygens gipotezasini ikkinchi darajali to'lqinlarning konvertini fizik jihatdan aniq holatda joylashtirdi, unga ko'ra kuzatuv nuqtasiga kelgan ikkinchi darajali to'lqinlar bir-biriga xalaqit beradi Difraksiyaning ikkita holati mavjud Agar diffraktsiya yuzaga keladigan to'siq yorug'lik manbai yoki kuzatuv oynasi yaqinida bo'lsa, u holda voqea yoki diffrated to'lqinlarning old tomoni egri yuzaga ega (masalan, sharsimon); bu hodisa Fresnel diffraktsiyasi deb nomlanadi. Agar to'siqning o'lchami manbaga bo'lgan masofadan ancha kichik bo'lsa, to'siq ustidagi to'lqin hodisasini tekis deb hisoblash mumkin. Samolyot to'lqinlarining diffratsiyasi ko'pincha Fraunhofer diffraktsiyasi deb ataladi.
Fraunhofer diffraktsiyasi
Ikkita yoriqdagi diffraktsiya Ikkita yoriqdagi diffraktsiya Agar ikkita bir xil parallel uyalar bo'lsa, unda ular bir-biriga o'ralgan bir xil difraksion naqshlarni beradi, buning natijasida maksimallar mos ravishda kuchayadi va bunga qo'shimcha ravishda birinchi va ikkinchi yoriqlardagi to'lqinlarning o'zaro aralashuvi mavjud. Natijada, kamarlar avvalgi joylarida bo'ladi, chunki bu yoriqlar hech qaysi tomonga yorug'lik bermaydigan yo'nalishlar. Bundan tashqari, ikkala yoriq tomonidan yuborilgan yorug'lik bir-birini o'chiradigan yo'nalishlar mavjud. Shunday qilib, ikkita asosiy maxima o'rtasida bitta qo'shimcha minimal, maxima esa bitta bo'shliqqa nisbatan torayadi. Bo'shliqlar soni qancha ko'p bo'lsa, balandliklar shunchalik aniq belgilanadi va kengroq bo'laklarga bo'linadi. Bunday holda, yorug'lik energiyasi ko'payadi, shuning uchun uning katta qismi maksimalaga tushadi va energiyaning oz qismi minimaga tushadi. Diffraksion panjara Diffraksion panjara Difraksion panjara bu juda noaniq bo'shliqlar bilan ajratilgan juda tor yoriqlarning birikmasidir. Agar panjara ustida monoxromatik to'lqin bo'lsa, unda yoriqlar (ikkilamchi manbalar) kogerent to'lqinlarni hosil qiladi. Barlarning orqasida yig'ish linzalari, keyin esa ekran. Har xil panjara teshiklaridan yorug'lik aralashishi natijasida ekranda maxima va minima tizimi kuzatiladi. Asosiyidan tashqari barcha maximalarning holati to'lqin uzunligiga bog'liq. Shuning uchun, agar oq yorug'lik panjara ustiga tushsa, u spektrda parchalanadi. Shu sababli, diffraktsiya panjarasi spektral qurilma bo'lib, yorug'likni spektrga ajratishga xizmat qiladi. Diffraktsiya panjarasidan foydalanib, to'lqin uzunligini aniq o'lchash mumkin, chunki ko'p sonli yoriqlar uchun intensivlik chegaralari torayib, ingichka yorqin lentalarga aylanadi va maxima (qorong'u chiziqlar kengligi) orasidagi masofa oshadi. Diffraktsiya panjarasining o'lchamlari. Diffraktsiya panjarasining o'lchamlari. Diffraktsiya panjarasini o'z ichiga olgan spektral asboblar uchun yaqin to'lqin uzunliklariga ega bo'lgan ikkita spektral chiziqlarni alohida-alohida kuzatish qobiliyati muhimdir. To'lqin uzunliklariga ega bo'lgan ikkita spektral chiziqlarni alohida-alohida kuzatish qobiliyati panjara hal qiluvchi kuchi deyiladi. Agar biz ikkita yaqin spektral chiziqni echishni istasak, ularning har biriga mos keladigan shovqin maksimali imkon qadar tor bo'lishini ta'minlash kerak. Diffrakatsiya panjara bo'lsa, bu panjara ustiga qo'yilgan zarbalarning umumiy soni iloji boricha ko'proq bo'lishi kerakligini anglatadi. Shunday qilib, har bir millimetrda 500 ga yaqin chiziqlarga ega bo'lgan, umumiy uzunligi 100 mm bo'lgan yaxshi diffraksion panjaralarda, satrlarning umumiy soni 50,000 ga teng. Panellar, ularning qo'llanilishiga qarab, metall yoki shishadan iborat. Eng yaxshi metall panjara millimetr yuzasiga 2000 tagacha zarbani beradi, panjara uzunligi esa 100-150 mm. Metall panjaralardagi kuzatuvlar faqat yoritilgan nurda, shishada esa - ko'pincha nurda o'tkaziladi. Bizning kirpiklarimiz ular orasidagi bo'shliqlar - qo'pol diffraktsiya panjara. Agar qarasangiz, yorqin nur manbaiga tikilib, kamalak ranglarini topishingiz mumkin. Yorug'lik tarqalishi va aralashish hodisalari yordam beradi. Panellar, ularning qo'llanilishiga qarab, metall yoki shishadan iborat. Eng yaxshi metall panjara millimetr yuzasiga 2000 tagacha zarbani beradi, panjara uzunligi esa 100-150 mm. Metall panjaralardagi kuzatuvlar faqat yoritilgan nurda, shishada esa - ko'pincha nurda o'tkaziladi. Bizning kirpiklarimiz ular orasidagi bo'shliqlar - qo'pol diffraktsiya panjara. Agar qarasangiz, yorqin nur manbaiga tikilib, kamalak ranglarini topishingiz mumkin. Yorug'lik tarqalishi va aralashish hodisalari yordam beradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
