Fizika fakulteti 2-bosqich 2006-guruh talabasi Safarov Furqatning Optika fanidan

O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi
mirzo ulug’bek nomidagi O’zbekiston milliy universiteti
Fizika fakulteti 2-bosqich 2006-guruh talabasi
Safarov Furqatning
Optika fanidan
“O’tgan va qaytgan nurlardan hosil bo’lgan interferensiya (yupqa parda, Nyuton halqalari, pona)”
Mavzusida bajargan
KURS ISHI

Qabul qildi: Reyimbayeva Sanobar

Bajardi: Safarov Furqat

Toshkent-2022

MUNDARIJA

I.KIRISH …………………………………………………………………….	3
II.ASOSIY QISM……………………………………………………………	4
II.1. Interferensiya hodisasi…………………………………………………...	4
II.2. O’tgan va qaytgan nurlardan hosil bo’lgan interferensiya yupqa plastinka………………………………………………………………………………………….…………..	8
II.3. Nyuton halqalari va pona…………………………………	14
III.XULOSA…………………………………………………………………	17
IV.Foydalanilgan adabiyotlar……………………………………………..	18
V.Taqdimot…………………………………………………………………..

I.KIRISH
Kurs ishi mavzusining dolzarbligi: Inson taraqqiy etarkan o’zi yashab turgan atrof muhitga bolgan qiziqishi ortib boradi. Insonlar tabiat hodisalarini korib ularni tatqiq qilishga urunar ekan bu borada yorug’lik nurini o’rganish ham chetda qolmadi.Yorug’lik nurlarini o’rganib insonlar hozirgi kundagi rivojlanishgacha yetib keldi. Bugungi kunga kelib biz yorug’lik manbalari, yoritish chiroqlari, yorug’likni turli xossalariga asoslangan qurulmalar, mikraskoplardan tortib turli fotokameralargacha inson faoliyatida keng qo’llab kelayotganimiz shuning natijasidir. Shunday ekan biz yorug’lik va uning xossalarini ko’proq, chuqurroq organmogimiz kerak. Mexanika bo'limida mexanik to'lqinlar bir-birlari bilan qo'shilib bir-birini kuchaytirish yoki susaytirishini (interferensiya hodisasi) ko'rgan edik. Yorug'lik to'lqinlari ham to'lqin bo'lgani uchun ularda ham bir-birlari bilan qo'shilib kuchaytirish yoki susaytirishlar bo'ladimi degan savol tug'iladi. Interferensiya natijasida suv yuzidagi to'lqinlarda mavjlanish va sokinlanish zonalari, tovush to'lqinlarida esa sershovqin va jimjitlik zonalari paydo bo'lgan edi. Yorug'lik to'lqinlarida ham interferensiya hodisasi sodir bo'lsa, ular o'zini qanday ko'rinishda namoyon etadi?
Kurs ishini maqsadi: Kagerrent nurlar nima va ularning bir-biriga qo’shilishi natijasida interferensiya hosil bo’lishini tushuntirish. Ilm-fan taraqqiyotida va zamonaviy texnalogiya zamonida yupqa plastinkadan iterferensiya sodir bo’-lishi, nyuton halqalaridan, ponadan hosil bo’ladigan interferensiyalardan foyda-lanish.
Kurs ishi mavzusining vazifalari: Interferensiya tarixiga nazar solish, kogerrent nurlarning qo’shilishida interferensiya sodir bo’lishni isbotlash va zamonaviy texnalogiyalarga tadbiq qilishni ochib berish.
Kurs ishining hajmi: Kirish, asosiy qism, xulosa, foydalanilgan adabiyotlar hamda ilovadan iborat.

II.ASOSIY QISM
1. Interferensiya hodisasi
Xuddi mexanik to'lqinlar kabi, yorug'lik to'lqinlari ham uchrashganda bir-birini kuchaytirishi yoki susaytirishi mumkin.
Chastotalari bir xil, faza farqlari o'zgarmas bo'lgan to'lqinlariting uchrashganda bir-birini kuchaytirishi yoki susaytirishiga interferensiya deyiladi.
Bir xil chastotali va fazalar farqi o'zgarmas bo'lgan to'qinlar o'zaro kogerent to'lqinlar deyiladi. Kogerent to'lqinlarni yuzaga keltiruvchi manbalar kogerent manbalar deyiladi.
Aslida ikkita manbadan chiqqan yorug'lik to'lqinlari kogerent bo'la olmaydi. Shu sababdan bitta manbadan yorug'lik flltri orqali o'tgan monoxromatik numi sun’iy ravishda ikki yoki undan ko'p bo'lakka ajratib, so'ng yana ulami uchrashtirish kerak. Yorug'lik to'lqinlari qo'shilib bir-birini kuchaytirganda maksimumlar sharti, susaytirganda esa minimumlar sharti bajarildi deyiladi. Aslida o'zaro kogerent bo'Imagan to'lqinlar qo'shilganda ham biribirini kuchaytirishi yoki susaytirishi mumkin. Lekin, bu to'lqinlaming fazalar farqi tinimisiz o'zgarib turgani bois, kuchaygan yoki susaygan zonalar ham tinimsiz nuqtadan nuqtaga ko'chib turadi. Biror nuqtada har doim maksimum yoki har doim minimum sharti bajarilishi uchun bu to'lqinlar tebranishlari orasidagi fazalar farqi hech qachon o'zgarmasligi kerak, ya’ni ular o'zaro kogerent bo'lishi kerak.
Biror nuqtada maksmum yoki minimum sharti bajarilishi bu nuqtaga etib kelgan yorug'lik to'lqinlari bosib o'tgan yo'llar farqiga bog'liq.
Bir xil monoxromatik nurlar chiqaruvchi o'zaro kogerent manbalardan birinchisi M1 ikkinchisi M2 bo'lib, bu to'lqinlar uchrashgan nuqta N bo'lsin. Uchrashguncha har bir to'lqin bosib o'tgan yo'l l1 = M1*N va l2 = M2*N, bu to'lqinlar uchrashguncha o'tgan yo'llar orasidagi farq bo'lsin.

1-rasm
Agar ikkinchi to'lqin birinchi to'lqindan yarim to'lqin uzunligining juft soni qadar (yoki butun sondagi to'lqin qadar) kechikib kelsa, bu to'lqinlar bir xil fazada qo'shiladi, qo'shilish nuqtasida ular bir-birini kuchaytirib monoxromatik nur rangidagi yorug' polosa hosil bo'ladi bo'ladi. N nuqtada maksimum sharti bajariladi va u quyidagicha bo'ladi:

Agar ikkinchi to’lqin birinchi to’lqindan yarim to’lqin uzunligining juft soni qadar kechikib kelsa, bu to’lqinlar qarama-qarshi fazada qo’shiladi, qo’shilish nuqtasida ular bi-birini susaytirib qorong’u polosa hosil bo’ladi. N nuqtada minimum sharti bajariladi va u quyidagicha bo’ladi:

Yuqorida biz interferension manzara hosil bo'lish shartlari bilan umumiy holatda tanishdik. Endi tabiatda ko'p sodir bo'ladigan hodisalardan ba’zilarining sabablarini ochishga harakat qilib ko'raylik. Bir-biriga juda yaqin joylashgan va bir xil monoxromatik nurlar nurlovchi ikkita manbadan ham ekranda interferensiyalangan manzarani kuzatish mumkin. Tasawur qilaylik, ekrandan L masofada, bir-biridan esa d masofada joylashgan ikkita M1 va M2 manbalar kogerent nurlar nurlasin. Ekranda ixtiyoriy D nuqta olaylik. Bu nuqta manbalardan L1 va L2 masofada, ekranning markaziy chizig'idan x masofada joylashgan bo'lsin. Shu manbalardan ekranda hosil bo'ladigan interferension manzarani hisobalb chiqaramiz. Bu erda L1 va L2 quyidagicha topiladi:

Tenglamalar sistemasidagi birinchi formulasidan ikkinchini ayairish natijasida

yo’llar farqi quyidagiicha bo’ladi:

Manbalar bir-biriga juda yaqin va ekran esa ancha uzoqda bo'lgani uchun deb hisoblash mumkin. U holda yuqoridagi formula quyidagi ko'rinishni oladi:


3-rasm
Agar ikkinchi to'lqin birinchi to'lqindan butun to'lqin uzunligi qadar kechikib kelsa, kogerent manbalardan etib kelgan nurlar bir xil fazada tebranayotgan bo'ladi. Bu to'lqinlar qo'shilib biri-birini kuchaytiradi. Bunga m aksim um lar sharti bajarildi deyiladi. Maksimumlar sharti bajarilgan zonada monoxromatik numing rangiga bo'yalgan polosa hosil bo'ladi, masalan, manbalar qizil nur chiqarayotgan bo'lsa, qizil polosa hosil bo'ladi (3,a-rasm). Agar ikkinchi to'lqin birinchi to'lqindan yarim to'lqin uzunligining toq soni marta kechikib kelsa, kogerent manbalardan etib kelgan nurlar qarama-qarshi fazada tebranayotgan bo'ladi. Bu to'lqinlar qo'shilib biri-birini susaytiradi. Bunga m inim um lar sharti bajarildi deyiladi. Minimumlar sharti bajarilgan zonada har doim qorong'u polosa hosil bo'ladi (3,b-rasm). Maksimum va minimumlar sharti quyidagicha bo'ladi:

Bu erda: yorug' xalqalar uchun (k = 0,1, 2, 3,...) va qorong'u xalqalar uchun esa (k = 1, 2, 3, 4,...) deb olinadi. Endi yuqoridagi formulalardan foydalanib, ixtiyoriy tartibli maksimum yoki minimum polosallaming geometrik o'mi qaerda ekanligini aniqlash mumkin. Ekran markazidan ixtiyoriy k - tartibli maksimum va minimumgacha bo'lgan masofalar mos holda quyidagi formuladan topiladi:

Yorug’lik sochayotgan har qanday ikki jism ( masalan, ikki elektr lampochkasi ) yorug’likning kogerrent manbalari bo’la olmaydi, yorug’lik sochayotgan jismdan chiqayotgan ( masalan, elektr lampasining tolasidan chiqayotgan ) yorug’lik alohida zarralari (atomlar va malekulalari) nurlayotgan ko’plab elektromagnit to’lqinlardan iborat. Bu zarralarning nurlanish sharoitlari juda tez va tartibsiz o’zgarib turadi. Yorug’lik sochayotgan ikki jism yorug’likning kogerrent manbalari bo’lishi uchun birinchi jismning baarcha zarralari chiqarayotgan to’lqinlar ikkinchi jismning barcha zarralari chiqarayotgan to’lqinlardan faza jihatidan hamma vaqt ayni bir kattalikka farq qilishi kerak

2. O’tgan va qaytgan nurlardan hosil bo’lgan interferensiya, yupqa plastinka
Suv sirtiga to'kilgan moyda yoki sovun pufagida har xil ranglarning tovlanishini yoshlik chog'imizdan har birimiz yaxshi bilamiz. Buning sababini birinchi bo'lib ingliz olimi Tomas Yung aniqladi. Buning sababini tushuntirishda u ushbu genial fikmi o'rtaga tashladi. Qaytgan va o'tgan yorug‘lik to'lqinlaridan hosil bo‘lgan Nyuton halqalarini qarashdan oldin yupqa pardadan qaytgan va o ‘tgan to‘lqinlaming interferensiyasini ko‘rib o‘tamiz va bundan olingan natijalami Nyuton halqalari uchun qo‘llaymiz. Sovun pufagi yoki suv yuzidagi moy mikrometr tartibidagi biror d qalinlikdagi yupqa parda bo'lib, ushbu pardaning ichki va tashqi devorlaridan qaytgan nurlar qo'shilib interferension manzara hosil qiladi. U moy pardani d qalinlikdagi shaffof plastina deb oldi va shu plastina uchun interferensiyani o'rgandi. Parallel nurlar dastasi yupqa plastina sirtiga biror a burchak ostida tushayotgan bo'lsin. Shu parallel dastadan ixtiyoriy 1 va 2 nurlami tanlaymiz. Plastinada singan 1" nur plastina ichki devoridan l" ’ nur bo'lib qaytadi va tashqariga 1"" nur bo'lib chiqadi. Tashqariga chiqqan l"" nur bu joyda 2 numing plastina sirtidan qaytgan 2’ nurini uchratadi va u bilan qo'shilib interferensiyalashadi. 1"" va 2' nurlar interferensiyalashishi uchun bu nurlar yurgan geometrik yo‘llar farqi emas, balki optik yo'llar farqi maksimumlar yoki minimumlar shartiga bo'ysunishi kerak. Optik yo‘l uzunligi - sindirish ko'rsatkichi n bo'lgan muhitda yorug'lik to'lqini biror masofani bosib o'tishi uchun ketgan vaqt davomida yorug'lik vakkumda qanday уo'Ini bosib o'tishi mumkinligini ко‘rsatuvchi kattalikdir.