Modul №1 optika fanining rivojlanish tarixi

11-MAVZU: IKKI NURLI INTERFEROMETRLAR. JAMEN VA MAYKELSON INTERFEROMETRLARI. FABRI-P’YERO INTERFEROMETRI. INTERFERENSIYANING AMALIYOTGA TADBIQI.


Reja:
1. Interferensiya hodisasining texnikada qo’llanishi.
2. Ko’p nurli interferension qurilmalar.
3. Jamen interferometri.
4. Maykelson interferometri.
5. Fabri-P’yero interferometri.

Yorug’lik interferensiyasi hodisasidan texnikada keng foydalaniladi. Bu hodisaga asosan ishlovchi asboblarga interferometrlar deyiladi. Interferometrlar yordamida sirtlarning tekisligi, ularning qalinligi, sindirish ko’rsatkichi, yorug’lik to’lqin uzunligi va boshqa kattaliklarni aniqlash mumkin. Ko’p nurlardan yuzaga keladigan interferensiya yuqori ajrata olish kuchiga ega bo’lgan spektroskopiyada, lazerlar fizikasida, yupqa dielektrik va metall qatlamlar fizikasida, metrologiyada va h.k. larda keng qo’llaniladi. Yuqori qaytarish koeffitsiyentiga ega bo’lgan sirtlardan ketma-ket qaytishlarda plastinkaga tushayotgan nurning amplitudasi har bir qaytishda ma’lum qismga kamayadi. Ya’ni tushayotgan nurning amplitudasi ko’p sonli amplitudalarga bo’linayotgandek bo’ladi. Shuning uchun ko’p nurli interferensiyaning bunday turiga to’lqin amplitudasi bo’linadigan interferensiya deyiladi.

Difraksion panjarada yuzaga keladigan ko’p sonli interferensiyada tushayotgan nurlar to’lqin frontining panjara tirqishlari orqali bo’linib o’tishi kuzatiladi. Bunga to’lqin fronti bo’linadigan interferensiya deyiladi.
Interferometrlarning ba’zi birlarining ishlash usullarini o’rganamiz.
Jamen interferometri. Bu interferometr ikkita bir-biriga parallel joylashtirilgan yassi plastinkalardan tashkil topgan. Plastinkalarning qalinligi x, sindirish ko’rsatkichi n. Yorug’lik dastasi birinchi plastinkaga tushib, rasmdagidek ikkita nurga ajraladi va bu nurlar ikkinchi plastinkada ham yana ikkita nurga ajraladi. Bu nurlarning yo’l yurish farqi quyidagiga teng:
(11.1)

Agar plastinkalar bir-biriga parallel joylashtirilgan bo’lsa, bo’ladi va:

Δ = 0
Bu yerda r₁ va r₂ nurlarning birinchi va ikkinchi plastinkalarda sinish burchaklari.
r₁ burchak r₂ dan kam farq qilganligi sababli r₁  r₂ ni r bilan, r₁ - r₂ ni r bilan belgilab, Δ ni boshqacha ifodalaymiz:
(11.2)
r sinish burchagi va r = r₂ – r₁ farq o’rniga i tushish burchagi va i = i₂ –i₁ =  farq orqali ifodalangan tegishli miqdorlarni kiritib (bu yerda  plastinkalar orasidagi burchak), sinish qonuniga asosan:
(11.3)
ekanligini topamiz. va bo’lgan odatdagi sharoitlarda
bo’ladi.
Ikkala plastinkaga perpendikulyar bo’lgan tekislikda tushayotgan yorug’lik dastalarining yo’l farqi: (11.4)
Birinchi plastinkaga to’lqin uzunliklari bir xil bo’lgan monoxromatik parallel nurlar dastasi tushayotgan bo’lsa, chiqayotgan yorug’likning Δ yo’l farqiga bog’liq holda intensivligi ko’p yoki oz bo’lgan yorug’lik hosil bo’ladi. Oq yorug’lik bilan yoritilganda plastinka bizga bir tekis bo’yalgandek bo’lib ko’rinadi. Yoyiluvchi nurlar dastasi bilan yoritilganda esa 2 va 3 nurlar yo’diga qo’yilgan ob’yektivning fokal tekisligida biz berilgan r ga mos keladigan interferension tasmalar tizimini, ya’ni teng og’malik tasmalarini ko’ramiz. Yo’llar farqi
(11.5)
bo’lgan yo’nalishdagi nurlar uchun minimumlar hosil bo’ladi. Bu yerda m - juft sonlar. m ning toq qiymatlariga mos yo’nalishlarda maksimumlar hosil bo’ladi.
Jamen interforemetri yo’llaridan biriga sindirish ko’rsatkichi havoning sindirish ko’rsatkichidan farq qiluvchi modda, masalan, shisha plastinkasi yoki biror gaz ustuni qo’yamz. Nur yo’liga qo’yilgan qatlamning qalinligi l ga, sindirish ko’rsatkichi n₂ ga, havoning sindirish ko’rsatkichi n₁ ga teng bo’lsa, interferensiyalanuvchi nurlarning yo’l farqi:
(11.6)
miqdorda o’zgaradi.
Agar yorug’likning  - to’lqin uzunligi hisobida ifodalangan bu yo’l farqi m- ga teng bo’lsa, u holda butun interferension manzara m- polosaga siljiydi. Siljishni o’lchab m - ning qiymati topiladi va
(11.7)
munosabatdan foydalanib, nurlar yo’liga qo’yilgan moddaning sindirish ko’rsatkichi aniqlanadi.
Jamen interferometri gaz temperaturasi o’zgarganda yoki begona aralashma bo’lganda sindirish ko’rsatkichida bo’ladigan juda kichik o’zgarishlarni aniqlashga yordam beradi. Shuning uchun bu asbob ko’pincha interferension refraktometr deb ataladi.