Mavzu: Yorug’lik interferensiyasi va difraksiyasi. Difraksion panjara. Reja

Mavzu: Yorug’lik interferensiyasi va difraksiyasi. Difraksion panjara.
Reja:
1. Yorug’lik tulkinlarining interferensiyasi.
2. Yorug’lik interferensiyasini kuzatish usullari.
3. Yorug’lik difraksiyasi.
Yoruglik interferensiyasi deb –ikki yoki bir nechta kogerent tulkinlarining qo’shilishi natijasida, yorug’lik oqimining fazoda qayta taqsimlanishiga, ya'ni ba'zi joylarda maksimum va boshqa joylarda minimum intensivliklarning vujudga kelishiga aytiladi.
Kogerent to’lqinlar deb-chastotalari va to’lkin uzunliklari teng xamda, fazalarning farki o’zgarmas bo’lgan tulqinlarga aytiladi.
Manoxromatik tulqinlar – bir xil chastotali va tulqin uzunlikli xamda o’zgarmas amplitudali tulqinlardir.
Odatda, natijaviy tebranish amplitudasining kuchayishi va susayishi shartlarini fazalar farqi 2- 1 bilan emas, balki to’lqinlar o’tadigan yo’l farqi bilan ifodalash qulay hisoblanadi. Agar elektromagnit to’lqin davri 2 va bunda u to’lqin uzunligi _ ga teng yo’lni o’tishini nazarda tutsak, = faza to’lqin \2 ga teng yo’lni o’tishga mos kelishini ko’ramiz. Ushbu mulohaza asosida maksimumlar sharti ni quyidagicha yozish mumkin: = 2k \2=k
Agar qo’shiluvchi to’lqinlarinig yo’l farqi yarim to’lqin uzunliginimg juft soniga teng bo’lsa, natijaviy tebranishning maksimal kuchayishi ro’y beradi. Shuning dek , minimumlar shartini qayta yozamiz: =(2k+1) \2
Agar qo’shiluvchi to’lqinlari yo’l farqi yarim to’lqin uzunligining toq soniga teng bo’lsa, natijaviy tebranishning susayishi ro’y beradi. k = 0, 1, 2, 3, 4 qiymatlar interferensiya maksimumlari va minimumlarining tartibi deyiladi. Agar yo’l farqi yarim to’lqin uzunligining juft soniga teng bo’lsa, A=A1+A2=2A1 – yorug’likning kuchayishi, agar yo’l farqi yarim to’lqin uzunligining toq soniga teng bo’lsa A=A1-A2=0 – yorug’likning susayishi, to’lqin so’nishi ro’y beradi.



Yorug’lik interferensiyasidan foydalanish. Interferensya hodisasining miqdoriy qonuniyatlari to’lqin uzunligi _ ga bog’liq bo’lgani uchun ham, undan to’lqin uzunligini o’lchashda foydalaniladi. Shuningdek, interferensya hodisasidan optik asboblarning sifatini yaxshilashda va yaxshi qaytaruvchi qatlamlarni hosil qilishda ham foydalaniladi. Interferensya hodisasi interferometrlar deb ataluvchi o’lchov asboblarida ham keng foydalaniladi.
Difraksiya:Yorug’lik to’lqinlarining to’siqni aylanib o’tishi va geometrik soya tomoniga og’ishi yorug’lik difraksiyasi deyiladi.
Frenel prinspi: To’lqin frontining bo’laklardan iborat mavhum manmalar chiqaradigan ikkilamchi to’lqinlar interferensiyasining natijasi sifstida qarash mumkin, bu mavhum manbalar kogerent to’lqinlar chiqaradi va ular fazoning istalgan nuqtasida interferensiyaga kirishib bir – birlarini kuchaytirishlari yoki so’ndirishlari mumkin.
Frenel o’z prinsipiga binoan to’lqin frontini shunday bo’laklarga bo’lishni taklif qildiki bunda qo’shni zonalardan qaralayotgan nuqtaga yetib kelayotgan to’lqinlarning fazalari qarama – qarshi yani = va demak yo’l farqi = \2
ga teng bo’lsin. Natijada ikita qo’shni zonaning qaralayotgan nuqtada hosil qiladigan tebranishlari bir – birini so’ndiradi.
Frenel zonalari soni juft bo’lsa
=a Sin =2m \2, (m=1,2,3…)
B nuqtada difraksion minimum (to’la qorong’ulik), agar Frenel zonalari soni toq bo’lsa
=a Sin = (2m+1) \2, (m=1,2,3…),
bitta kompensatsiyalanmagan zonaga mos keluvchi difraksion maksimum kuzatiladi.
Bir tekislida yotgan kengliklari teng noshaffof sohalar bilan ajratilgan parallel tirqishlardan iborat sistema daifraksion panjara deyiladi. Agar tirqishni kengligi a, noshaffof sohaning kengligini b deb olsak, dqaQb kattalik difraksion panjaraning doimiysi (davri) deyiladi. Yasi manoxromatik to’lqin panjaraga tekisligiga tik tushayotgan bo’lsin, tirqishlar bir – birlaridan teng uzoqlikda joylashganligi uchun ham ikita qo’shni tirqishdan chiqayotgan nurlarning yo’l farqi quyidagiga teng
=CF=(a+b) Sin = D Sin
Difraksion panjara holida ham yakka tirqishdagi difraksya kabi bosh minimumlar
a Sin =m , (m=1,2,3…)
bo’ladi.
Agar d Sin = m , (m=0,1,2,…)
Shart bajarilsa bir tirqishning tasiri ikinchi tirqish tomonidan kuchaytiriladi va shuning uchun ham bu shart bosh maksimumlar sharti deyiladi.
Difraksyadan foydalanish. Difraksion panjara asosida ishlaydigan spektrograflar yordamida moddalarning tarkibi va sifati haqida tasafurga ega bo’lish mumkin. Nurning to’lqin uzunligini aniqlash zarur bo’lgan spektrial analizda difraksion panjaradan foydalaniladi. Difraksion panjara ajrata olish kuchi bilan xarakterlanadi
Demak difraksion panjaraning ajrata olish qobiliyati undagi shtrixlar soniga bog’liq.
Zamonaviy difraksion panjaralardagi shtrixlar soni 1 mm da 6000 dan 0.25 ta gacha bo’lishi mumkin. Bunday panjaralar yordamida spektrning ultrabinafsha qismidan infara qizil qismigacha bo’lgan soha o’rganiladi.