O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi urganch davlat universiteti fizika-matematika fakulteti 162-fizika guruhi talabasi masharipov shahzodning optika fanidan kurs ishi mavzu: Spektral apparatlar xarakteristikasi

2. Yorug’lik dispersiyasi. Normal va anomal dispersiya
Yorug’likning chiziqli izotrop muhit bilan o’zaro ta’sirlashishi ikki asosiy fizik effektga: muhitda yorug’likning fazaviy tezligining kamayishiga va yorug’likning yutulishiga olib keladi.
Nyuton tajribalar asosida yorug’lik disperssiyasini kashf etdi. Dispersiya lotincha “dispergere” (sochmoq) so’zidan olingan. Umuman, yorug’lik dispersiyasi deganda moddaning sindirish ko’rsatkichi n ning yorug’lik to’lqinini doiraviy chastotasi ω ga (yoki vakuumdagi to’lqin uzunliga ga, chunki ) bog’liqligi tufayli sodir bo’luvchi hodisalar tushuniladi. Xususan, Nyuton tajribasida (2.1-rasm) prizmaga tushayotgan “oq yorug’lik” qizildan binafshagacha rangdagi spektrlarga ajralgan.
A
2.1 – rasm.
gar turli moddalardan yasalgan prizmalar tufayli olingan spektrlarni bir–biri bilan solishtirilsa, quyidagilar ma’lum bo’ladi.
1) bir xil chastotali ( nurlar bu prizmalarda turli burchaklarda og’adi;
2) bir xil chastotalar intervali ga mos kelgan spektr qismining kengliklari turli prizmalarda turlicha bo’ladi. Bundan, moddalar bir – biridan faqat sindirish ko’rsatkichining qiymatlari bilangina emas, balki sindirish ko’rsatkichining yorug’lik chastotasiga bog’liqlik funksiyasi
(2.1)
bilan ham farqlanadi degan xulosaga kelinadi.
T ushayotgan elektromagnit to’lqinlarining chastotalari ortgan sari barcha shaffof moddalarning sindirish ko’rsatkichlari ham monoton ravishda ortib boradi (2.2- rasm).
2.2–rasmda shisha uchun n ning ga umumiy bog’liqligi tasvirlangan. Binafsha nurlar qizil nurlarga nisbatan shishada ko’proq sinishi haqidagi ma’lum fakt ham rasmda o’z aksini topgan. Biror chastotalar intervali da sindirish ko’rsatkichining 2.2-rasm. o’zgarishi ni xarakterlovchi
_kattalik dispersiya o’lchovi vazifasini bajaradi. Chastota ortishi bilan moddaning sindirish ko’rsatkichi ham ortib borsa, ya’ni >0 bo’lsa, bu moddadagi yorug’likning dispersiyasi normal dispersiya deyiladi. Agar chastota ortishi bilan moddaning sindirish ko’rsatkichi kamaysa, ya’ni 0 bo’lsa, bunday moddadagi yorug’lik dispersiyasini anomal dispersiya deyiladi.
Xulosa qilib aytganda, shisha prizmaga oq yorug’lik nuri tushirilib dispersiya hodisasi kuzatilganda, qizil nur binafsha nurga nisbatan kichikroq burchak bilan og’ishi kerak.
Agar prizmaga tushayotgan nurlar to’lqin uzunliklarini kamaytira borsak, tushayotgan nurlar chastotasi prizma atomlarida elektronlarning tebranish chastotasiga mos kelishi mumkin, ya’ni . Bu sohada muhitning sindirish ko’rsatkichi keskin o’zgarib ketadi: avval boshida keskin ortadi, so’ng kamayadi.
To’lqin uzunligining bu sohasiga anomal dispersiya sohasi deyiladi. Anomal dispersiya hodisasi tashqi elektromagnit maydonning chastotasi muhit atomlaridagi elektronlar tebranish chastotasiga mos kelganda, ya’ni nurning rezonans yutilishida yuzaga keladi. Anomal dispersiya hodisasini tadqiq qilish moddalar atom va molekulalarining xususiy tebranish chastotalarini o’rganishga yordam beradi.
Yorug’likning dispersiya hodisasi har xil optik sistemalarda ishlatiladi. Bu effektning ham foydali, ham zararli tomonlari bor. Masalan, fotoapparat, mikroskop, teleskop linzalarida dispersiya xromatik aberrasiya hodisasiga sababchi bo’lib, bu hodisa tasvirlarni buzib ko’rsatadi. Lekin spektraltral analizni dispersiyasiz ko’z oldimizga keltira olmaymiz.