|
J~ ~
ga teng bo‘lishini ko‘ramiz, ya’ni markazda yoritilgan (m juft yoki toq bo‘lishidan qat‘iy nazar) dog‘ kuzatiladi, uning atrofida qorong‘i va yorug‘ концентрик ќалšалар joylashadi. A nuqtadan uzoqlashgan sari halqalar keskinligi kamayib, ma’lum masofadan keyin bir tekis yoritilgan manzara hosil bo‘ladi. (3.2-rasm).
Frenel zonalar nazariyasi noto‘g‘ri ekanligini isbotlovchi dalil sifatida markaziy dog‘ni birinchi marta Puasson hosil qilganligi uchun uni Puasson dog‘i deb ham yuritiladi.
2.6-rasm
2.7-rasm.
Yorug‘lik to‘lqin prosess ekan, yorug‘lik interferensiyasidan tashqari, yorug‘lik difraksiyasi ham bo‘lishi kerak. Difraksiya, ya’ni to‘lqinlarning to‘siqlarni aylanib o‘tishi har qanday to‘lqinning harakatiga xos. Gap shundaki yorug‘lik to‘lqinlari o‘lchamlari yorug‘lik to‘lqinining uzunligiga yaqin bo‘lgan to‘siqlarinigina sezilarli darajada aylanib utadi. Yorug‘lik to‘lqinining uzunligi esa juda kichikdir. Ma’lumki bir jinsli muhitda yorug‘lik to‘g‘ri chiziq bo‘ylab tarqaladi, ya’ni yorug‘lik to‘lqin fronti formasida hech qanday o‘zgarish ro‘y bermaydi.Agar moddada sindirish ko‘rsatkichi keskin o‘zgaruvchi to‘siqlar bo‘lib,bu to‘siqlar o‘lchami qancha kichik bo‘lsa, to‘lqin frontining formasi shuncha keskin o‘zgaradi. Bu vaqtda yorug‘likning to‘g‘ri chiziq bo‘ylab tarqalishi qonunidan chetlanish ro‘y beradi. Bunday chetlanishlar to‘plamiga yorug‘likning difraksiysi deyiladi[2].
Boshqacha aytganda yorug‘likning difraksiyasi deb, yorug‘likning bir jisnli bo‘lmagan muhitda tarqalishi natijasida, geometrik optikaning qaytish, sinish qonunlaridan chetlanish tufayli kuzatiladigan barcha hodisalar to‘plamiga aytiladi. Yaqqol difraksion manzaralarni yorug‘likning noshaffof to‘siq yaqinida tarqalganida kuzatish mumkin. Butun to‘lqin fronti bo‘ylab amplituda va fazalar o‘zgarishi bir xil bo‘lmagan barcha holatlarda difraksiya hodisasi kuzatiladi. Masalan,noshaffof ekran olib, ekranning markazida o‘lchami kichik bo‘lgan dumaloq D tirqishga nuqtaviy yorug‘lik S manbaidan nur tashlasak, orqadagi E ekranda yorug‘ va qorong‘i konsentrik halqalardan iborat difraksion manzarani kuzatish mumkin.
2.8-rasm
Tirqishning diametri D qancha kichik bo‘lsa difraksion manzara shuncha yaqqolrok kuzatiladi, ya’ni tirqish diametriga bog‘liq. Umuman difraksiya ikki turga bo‘linadi: Frenel va Fraungofer difraksiyalari. To‘lqin fronti sferik bo‘lgan yorug‘lik nurlari difraksiyasi-Frenel difraksiyasi, to‘lqin fronti yassi (parallel) bo‘lgan nurlar difraksiyasi Fraungafer difraksiyasi deyiladi[10].
Yorug‘lik difraksiyasi amaliyotda juda qiziq, agar to‘siq Frenelning 1-chi zonasini kam qismini ochiq qoldirsa quyidagi shart bo‘yicha
difraksion manzara uzoq masofada kuzatiladi. Misol uchun, agar (yashil nur), L kuzatish tekisligigacha bo‘lgan masofa 2 metrdan sezilarli darajada ortiq bo‘ladi (minimum 10 metr yoki katta). To‘lqin fronti elementidan kuzatish nuqtasiga nisbatan juda uzoqdan o‘tkazilgan nurlarni parallel nurlar deb hisoblash mumkin. Bunday nurlar difraksiyasiga parallel nurlar difraksiyasi deb yuritiladi yoki Frenel zamondoshi nemis fizigi I.Fraungofer sharafiga Fraungofer difraksiyasi deyiladi.
Agar nur yo‘liga to‘siq o‘rniga yig‘uvchi linza qo‘yilsa, burchak ostida difraksiyalangan parallel nurlar fokal tekislikning biror nuqtasida yig‘iladi (2.14-rasm). Shuni aytish kerakki, linzalar fokal tekisligidagi har qanday nuqta, linzalar yo‘q holda cheksiz uzoqlikdagi nuqtaga ekvivalentdir.
|
2.9-rasm. Parallel nurlar difraksiyasi yashil egri chiziq fokal tekislikda intensivlikning taqsimlanishi (x-o‘qi bo‘yicha masshtab juda kattalashtirilgan).
|
Fraungoferning difraksion manzarasi linzalarning fokal tekisligida kuzatiladi. Geometrik optikada asosan, uzoqdagi nuqtaviy jismning nuqtaviy tasviri linzalarning fokusida joylashishi kerak. Haqiqatdan ham nuqtaviy jism tasviri difraksiya tufayli aniq emas. Bunda yorug‘likning to‘lqin tabiati namoyon bo‘ladi. Hech bir optik sistema nuqtaviy tasvirni beraolmaydi.
D diametrli dumaloq tirqishdagi Fraungofer difraksiyasi markazida yorug‘ dog‘ bo‘lgan difraksion manzarani beradi. (Eyri diski), uning atrofida yorug‘ va qorong‘i halqalar navbatlanib keladi (2.9-rasm). Bu difraksion dog‘ nuqtaviy manbaning tasviri hisoblanadi. Linzaning fokal tekisligidagi bu markaziy dog‘ning radiusi quyidagiga teng:
.
Agar olisdagi manbadan yorug‘lik nuri to‘g‘ridan-to‘g‘ri linzaga tushirilsa, difraksiyalangan nur uchun ekran vazifasini linza tutgichi bajaradi. Bu vaqtda D deb linza diametrini tushunish kerak.
|
2.10-rasm. Nuqtaviy manba difraksiyasi (dumaloq tirqishdagi difraksiya).
Markaziy yorug‘ dog‘ga yorug‘likning qariyib 85% energiyasi tushmoqda.
|
Difraksion tasvirning o‘lchami juda kichik, masalan, to‘lqin uzunligi =500 nm bo‘lgan monoxromatik yorug‘lik diametri D=5sm, fokus masofasi F=50cm bo‘lgan linzaning fokal tekisligidagi markaziy yorug‘ dog‘ning radiusi taxminan 0,006 mm ga teng[4].
Do'stlaringiz bilan baham: |
