|
2. Spektral qurilmaning tuzilishi
Yorug’lik difraksiyasi deb ataladigan hodisada, yorug’lik nurlari shaffofmas to'siqlardan egilib o'tib geometrik soya sohaga kirib boradi. Difraksiya so'zi lotincha "difraksio" "egilib o'tish" dan olingan.
Masalan, nuqtaviy monoxromatik yorug’lik manbai M dan tarqalayotgan yorug’lik nurlarining yo'liga shaffofmas jismdan yasalgan disk shaklidagi T to'siq joylashtirilgan bo'lsin (2.1-rasm).
2.1-rasm
Geometrik optika qonunlariga asosan, E ekranda T to'siqning soyasi doira shaklidagi qorong’i soqa kuzatilishi lozim. Tajribada shu narsa kuzatiladi. Lekin to'siqdan ekrangacha bo'lgan masofa to'siq o'lchamlaridan bir necha ming marta katta bo'lsa, ekranda ketma-ket yorug’lik va qorong’i konsentrik halqachalar (2.1.b-rasm) kuzatiladi.
1.Fraungofer nemis fizigi paralel nurlarda Difraksiyani ko’rgan. Buning uchun manba cheksiz uzoqda bo’lishi kerak yoki linzani fokus masofasida bo’lishi kerak. (2.1-rasm).
Agar MN tirqishni eni to`lqin uzunligidan kichik bo’lsa cheksiz tirqish deb aytiladi. MS va ND nurlar orasidagi yo`l farq -burchakda
(2.1)
(2.1) ifoda bilan aniqlanadi.
, (m=1,2,3,…) (2.2)
MN - tirqishni frenel zonalariga ajratib yozamiz. Har bir zona (2.2) shartni bajarish nuqtada min, agar shartda (m=1,2,3,...) bajarilsa max kuzatiladi. da markaziy max uning ikkita tamonida -1,-2,-3,... 1,2,3, maksimumlar bo’ladi.
(2.2-rasm).
Fraungofer difraksiyasi ayniqsa difraksion panjarada ahamiyati katta va amaliy qullaniladi. Oldingi bitta tirqish emas bir necha tirqich ya’ni ketma-ket keluvchi shaffof va shaffofmas tirqishlardan o’tgan nurlar Difraksiyalanadi interferensiyalanadi (2.2-rasm).
Panjara N-ta tirqishdan iborat bo’lsa unda yo’l farqi quyidagi ifoda bilan ifodalandi. d=a+b - difraksion panjara doimiysi deyiladi. Agar shart bajarilsa (3) (m=1,2,3,... ) shart bajariladi maksimumlar nuqtada kuzatiladi.
2.3-rasm
Agar oq yorug’lik yuborilsa spektrga ajraladi Gyuygens prinsipiga asosan, to'lqin frontining har bir nuqtasini ikkilamchi to'lqinlarining manbalari deb hisoblash mumkin. Frenel uni to'ldirib, bu ikkilamchi to'lqinlarning manbalarini kogerent manbalar deb va fazoning ixtiyoriy nuqtasidagi tebranish bu nuqtaga yetib kelgan ikkilamchi kogerent to'lqinlar interferensiyalanishining natijasi deb qarash lozimligini aytib o'tadi[2].
Difraksiya hodisalari ikki sinfga bo'linadi. To'siqqa tushayotgan nurlar parallel dastasini hosil qilgan va difraksion manzara manbadan cheksizlikda mujassamlashgan holdagi hodisalarni Fraungofer tekshirgan. Shuning uchun bu hodisalar Fraungofer difraksiyasi deyiladi. To'siqqa tushayotgan yorug’lik to'lqinining sferadan iborat bo'lgan va kuzatish nuqtasi chekli masofada joylashgan holdagi difraksiyani Frenel o'rgangan. Shuning uchun bu sinfga oid hodisalar Frenel difraksiyasi deyiladi.
Frenel difraksiyasi.
Bizga ma’lumki Gyuygens printsipi quyidagicha, ta’riflanadi. To‘lqin borib yetgan har bir nuqtani yangi to‘lqin manbai deb hisoblash mumkin. Bu printsip asosida yorug‘likning difraksiyasini tushuntirish mumkin, lyokin u turli yo‘nalishda tarqaluvchi nurlar intensivligi taqsimotini tushuntira olmaydi. Shu sababli Gyuygens printsipining bu kamchiligini Frenel (1918) ikkilamchi kogerent to‘lqinlar interferensiyasi tushunchasini kiritib to‘ldirdi va bu printsip Gyuygens-Frenel printsipi deyiladi. Bu printsipga ko‘ra ikkilamchi to‘lqin amplitudasi va fazalarini hisobga olib fazaning istalgan nuqtada natijaviy to‘lqin amplitudasini aniqlash mumkin. Frenel sferik to‘lqin frontiga ega bo‘lgan nurlar difraksiyasini kuzatib, ularni tushuntirishda to‘lqin frontini maxsus zonalarga bo‘ldi. Bu zonalar bir manbadan chiqayotgan yorug‘lik bo‘lganligi uchun kogerent va bir-biridan ga farq qiladi: nuqtaviy manbadan chiqayotgan yorug‘lik nuri diametri D ga teng bo‘lgan dumaloq tirqishdan o‘tishda difraksiyalanib, E ekranga tushayotgan bo‘lsin. Ekranning istalgan A nuqtasida difraksion maksimum yoki minimum bo‘lishini Frenel quyidagicha izoxladi[8].
Manbadan tirqishgacha bo‘lgan masofa a=R tirqishdan ekrangacha bo‘lgan masofa r0=b bo‘lsin. Bunday zonalar bir-biridan ga farq qiladi.
2.4-rasm
To‘lqin fronti zonalarga bo‘linishi markazi A nuqtada bo‘lgan sferalar chizish yo‘li bilan bajariladi.
(2.3)
Bunday zonalarga bo‘lishning afzalligi shundaki qo‘shni zonalardan A nuqtaga yetib keluvchi nurlar qarama-qarshi fazada yetib keladi va zonalar soni m juft bo‘lsa, barcha qo‘shni zonalardan yetib keluvchi nurlar bir-birini kompenserlaydi va A nuqtada qorong’ulik hosil bo’ladi. Zonalar soni m toq bo’lsa, qo’shni zonalar bir-birini kompenserlab yana bitta toq zonadan yetib keluvchi nurlar A nuqtada yorug‘likni hosil qiladi. Shunday qilib A nuqtada difraksion maksimum yoki minimum kuzatilishi zonalar sonining juft yoki toqligiga bog‘liq.
Natijaviy amplitudani hisoblash.[5]
Frenel yorug‘lik manbaini σ -sirt bilan almashtirdi.
2.5-rasm
Do'stlaringiz bilan baham: | 
