|
6-laboratoriya ishi.
Yorug’likning qutblanish darajasini aniqlash. Malyus
qonunini o’ragish.
Kerakli asbob va materiallar: 1. Ikkita polaroid. 2. Yoritkichli lampa. 3.
Fotoelement. 4. Galvanometr yoki Yu-16, Yu-17 tipidagi lyuksmetr.
Ishning maqsadi
- yorug‘likning qutblanish hodisasini o‘rganish.
Atom nurlaydigan yorug‘lik elektromagnit to ‘lqindan iborat bo‘lib, u ikkita o
4zaro peфendikular tebranishlaming birga tarqalishdan yuzaga keladi. Bulardan
biri elektr tolqini ( elektr maydon kuchlanganlik vektorining tebranishidan
hosil bo‘lgan) va ikkinchisi magnit to‘lqini ( magnit maydon kuchlanganlik
vektorining tebranishidan hosil bo‘lgan) bo‘lib, ularda va
vektorlar
o‘zaro perpendikularligini saqlagan holda Umov - Poynting vektoriga
perpendikulyar bo’ladi:
Bu uchala vektor o ‘ng vint sistemasini tashkil etadi. Buni 1-rasmdan
ko‘rish qiyin emas. Elektromagnit to‘lqinda vector tebrinashlari yotadigan
tekislik tebranishlar tekisligideyiladi, bunda magnit vektorining tebranishlari
esa boshqa (tebranishlar tekisligiga peфendikular bo‘lgan) tekislikda sodir
boMishi o ‘z - o ‘zidan tushunarli. Bu tekislik yorug‘likning
qutblanish tekisligi
deyiladi.
Yorug'likning moddaga kimyoviy. fiziologik va boshqa ta’sirlarining
sababchisi elektr tebranishlari ekanligini ko‘plab tajriba va nazariy dalillar
tasdiqlaydi. Shuning uchun yoruglik hodisalarini o ‘rganishni soddalashtirish
niaqsadida kelgusida biz faqat elektr tebranishlar bilan ish ko‘ramiz.
1-rasm.
57
Elektr tebranishlar faqat birgina tekislikda yuz beradigan yorug`likni
yassi
qutblangan yorug`lik
deb atsh qabul qilingan. Bu ta`rifga ko`ra har qanday atom
nurlagan yorug`lik yassi qutblangan yorug`lik bo’la oladi. Qutblangan
yorug`likning ko`rinishi 2a-rasmda sxematik tasvirlangan ( yorug`likning tarqalish
yo’nalishi rasm tekisligiga perpendikulyar, E vector elektr maydon
kuchlanganligining amplituda qiymatiga mos keladi).
2-rasm
Amalda nurlanayotgan har bir real yorug`lik manbai (nurlanayotgan
modda)tartibsiz nurlanuvchi, ya`ni turli tebranishlar tekisligiga ega bo`lgan
yorug`lik to`lqinlarini chiqaruvchi ko`plab atomlardan tashkil topgan bo`ladi. bu
to`lqinlar bir-biriga qo`shiladi, natijada real yorug`lik manbaidan nurlanayotgan
yorug`lik fazoda simmetrik orientasiyalangan tebranishlardan iborat bo`ladi. (2b-
rasm). Bunday yorug`lik qutblanmagan yorug`lik bo`lib, u
tabiiy yorug`lik
deb
ataladi.
Odatda nurlanayotgan modda atomlarining nurlanish intensivligi birday
bo’ladi ( 2b-rasmda E
1
vektorlarning kattaligi bir xil va ular elektr kuchlanganlik
vektorlarining berilgan vaqt momentidagi oniy qiymatlarini bildiradi). Shuning
uchun tabiiy yorug’likda E vektorning amplitude qiymatlari barcha tebranishlarda
birday bo’ladi. biroq yorug’lik nuri dastasida E vektorning amplitude qiymatlari
turli tebranish tekisliklari uchun birday bo’lmagan holler ham uchrab turadi.
Bunday hollarda yorug`lik qisman qutblangan yorug`lik deb ataladi.56d-rasmda
qisman qutblangan yorug`lik tebranish vektorlarining yo`nalishi va kattaligi
tasvirlangan.
3-rasmda tebranish tekisligi o’zaro perpendikulyar bo’lgan ikkita yassi
qutblangan kogorent yorug`lik to`lqinlari tasvirlangan bo’lib, ulardan birida
tebranishlar
X
o`qi bo`yicha ikkinchisi esa
Y
o`qi bo`yicha yuz berayotgan bo`lsin,
yorug`lik vektorlarining tegishli o`qlardagi proeksiyasi quyidagi
(1)
58
Qonun bo`yicha o`zgaradi. Bu yerda E
x
va E
y
natijaviy E yorug`lik vektorining
tegishli koordinatalardagi proeksiyalari.
3
-rasm
E vektorning vaqt o`tishi bilan qanday proeksiya bo`yicha harakatlanishini
toppish uchun (1) ifodadan
t
ni yo`qotamiz va unchalik murakkab bo`lmagan
o`zgarishlardan so`ng quyidagi
(2)
Ifodaga ega bo`lamiz. (2) o`qlari X va Y o`qlarga nisbatan ixtiyoriy
orientasiyalangan ellips tenglamasini ifodalaydi.ellipsning orientasiyasi va uning
yarim o`qlari kattaligi E
0x
va E
0y
amplitudalarga hamda α fazalarga bog`liq bo`ladi.
Demak tebranish tekisliklari o`zaro perpendikulyar bo`lgan ikkita kogorent
yassi qutblangan yorug`lik to`lqinlari o`zaro ustma-ust tushganda, ular qo`shilib
shunday bir to`lqin hosil qiladiki,bunda E yorug`lik vektori o`tishi bilan o`zgarib
uning uchi ellips chizadi. Bunday yorug`lik
elliptic
qutblangan
yorug`lik
deyiladi.
Ba`zi bir xususiy holler uchun traektoriya shaklining qanday ko`rinishga kelishini
ko`rib chiqamiz.
1.
Fazalar farqi α=0 bo`lganda sinα=0, cosα=1, u holda (2) formula quyidagi
ko`rinishga keladi:
bundan quyidagi
(3)
to`g`ri chiziqli formulasi kelib chiqadi.
59
4-rasm.
Bu holda elliptic qutblangan yorug’lik yassi qutblangan yorug`likka aylanadi. (4a
rasm), unda E vector amplitudasining qiymati
ifoda bilan
aniqlanadi.
2.
Fazalar farqi α=π bo`lganda sinα=0, cosα=-1. U holda (2) formuladan
(4)
Ifoda hosil bo’ladi. Bu ham koordinata boshidan o`tuvchi to`g`ri chiq formulasidir
(4b-rasm). Demak, bu holda ham elliptic qutblangan yorug`lik yassi qutblangan
yorug`likka aylanadi.
3.
Fazalar farqi α=π/2 bo’lganda sinα=1, cosα=0 va (2) tenglama
(5)
ko’rinishga keladi. Bu ifoda o`qlari koordinata o`qlari ustida yotuvchi ellipsning
tenglamasidir (5a-rasm).ellipsning yarim o`qlari mos tebranishlar amplitudasiga
teng. E
0x
va E
0y
amplitudalar o`zaro teng bo`lsa, ellips aylanaga o`tadi.bu holda
doira bo`yicha qutblangan yorug`lik hosil bo`ladi (5b-rasm). Odatda E vektorning
qaysi
5-rasm
6-rasm
60
tomonga aylanishiga qarab, elliptic va doiraviy qutblanishlar o`ng va chap
qutblanishlarga ajratiladi. Nurning yo`nalishiga qarshi qaralganda E vector soat
strelkasi bo`yicha aylansa, o`ng qutblanish aks holda chap qutblanish bo`ladi. (1)
tenglamadagi α ning qiymati doim o`zgarib turadi, shu sababli natijaviy E
vektorning yo`nalishi ham unga bog`liq holda o`zgarib boradi. tabiiy yorug`lik
uchun qo'shi’uvchi to’lqinlarning amplitudalari bir xil, qisman qutblangan
yorug`lik uchun esa har xil bo`lishi kerak. Shunday qilib, tabiiy yorug`likni E
vector tebranishlari o`zaro perpendikulyar tekisliklarda yotuvchi ikki yorug`likning
superpozitsiyasidan iborat deb qarash mumkin (6-rasm).
Ma`lumki, elektromagnit to`lqin fazoda o`zi bilan elektr maydon
kuchlanganligi amplitudasining kvadratiga proporsional bo’lgan energiyani eltadi.
Energiya oqimining to`la bir davr ichidagi o`rtacha qiymati yorug`likning
I
intensivligini beradi,ya`ni
va
, bunda k-proporsionallik
koeffisienti. Tabiiy yorug`likning I
tab
intensivligi
I
tab
= I
y
+ I
z
(6)
ga teng. Tabiiy yorug`lik uchun E
y
=E
z
ekanligini e`tiborga olsak,
(7)
bo`ladi.
Yuqorida aytilganlardan ko`rinadiki, tabiiy yorug`likning intensivligi o`zaro
perpendikulyar joylashgan komponentalri o`rtasida teng taqsimlanar ekan. Agar
biror usul bilan komponentalardan birini yo`qotish mumkin bo`lsa, u holda yassi
qutblangan yorug`lik hosil bo`ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
