|
Frenel biprizmasi.
Shishadan yasalgan prizma bo’lib, bir yuz bilan bog’langan. Odatda, biprizma
qattiq shishadan tayyorlanadi. Uning orqasida manba S ko’pincha manba sifatida
monoxromatik yorug’lik bilan yoritilgan tirqish olinadi. Biprizma ikkita xayoliy
manbani beradi
𝑆
1
va
𝑆
2
, ekranda kesishadigan yorug’lik.
Frenel biprizmasi.
Bu holda interferensiya chegarasining kengligi ifoda bilan
aniqlanadi
𝜑𝑥 =
𝑎 + 𝑏
2𝑎(𝑛 − 1)𝛼
𝝀
qayerda a manbadan biprizmagacha bo’lgan masofa, b - biprizmadan ekrangacha
bo’lgan masofa, a - prizma burchagi, n prizma materialining sindirish ko’rsatkichi.
E’tibor bering, ushbu formulada soddalik uchun biz atrof-muhitning sinishi
indeksini taxmin qilamiz n = 1, xuddi shu belgi bilan adashmaslik uchun. Bir biriga
yopishgan joyning uzunligi bor. Chekkalarining maksimallar soni
𝑁 =
4𝑎𝑏(𝑛 − 1)
2
𝑎
2
𝜆(𝑎 + 𝑏)
Yupqa plyonkalardan yorug’lik aks etganda interferentsiya ham kuzatilishi mumkin.
Misolni ko’rib chiqing: monoxrom manbadan yorug’lik S plyonka yuzasiga a
burchak ostida tushadi. Shu nuqtada A nur qisman b burchak ostida sinadi va qisman
nuqta yo’nalishi bo’yicha sirtdan aks etadi.
Yupqa plyonkalarga aralashish
.
Plyonkaning ichki yuzasidan aks ettirilgan nur (nuqta B), plyonkaning tashqi
yuzasiga tushadi (nuqta C) va singandan so’ng, plyonkani kuzatuvchi tomon
yo’naltiradi. Shunday qilib, nuqtada A, va nuqtada C bir-biriga ikkita to’lqin
qo’shiladi: manbadan tushgan va filmning ichki yuzasidan aks ettirilgan. Bu
kuzatish nuqtasida interferentsiya naqshining paydo bo’lishiga olib keladi. Uni
chaqirishadi teng qiyalikli chiziqlar.
Yoritilgan va singan nurlar orasidagi optik yo’l farqi Pifagor teoremasi
yordamida osongina aniqlanadi.
∆= 2𝑏√𝑛
2
− sin 𝑎
2
−
𝜆
2
qayerda n kino materialining sinishi ko’rsatkichidir. Oxirgi formulada yarim to’lqin
uzunligi ko’rinishini alohida tushuntirib beraylik. Ma’lumki, optik jihatdan zichroq
muhitdan aks ettirilganda to’lqinning fazasi teskari tomonga o’zgaradi. Ya’ni, aks
ettirilgan to’lqinda maksimal minimumga aylanadi va aksincha. Shuning uchun,
bunday faza o’zgarishini hisobga olish uchun biz dan ayiramiz (yoki qo’shamiz, bu
muhim emas) optik farq zarba yarim to’lqin uzunligi.
Ko’rsatilgan to’lqin fazasining o’zgarishi.
Keling, nozik plyonkalarda shovqinning aniq ko’rinishi sharti bilan shug’ullanamiz.
Interferentsiyani kuzatish uchun barcha zarur shartlar bajarilgan taqdirda ham,
qolgan ikkita shart bajarilmasa, naqsh ko’rinmasligi yoki yomon ko’rinishi mumkin.
Bu vaqtinchalik muvofiqlik, bu nurlardan biri ikkinchisidan orqada qolganda o’zaro
uyg’unlikning saqlanishini tavsiflaydi. Vaqtinchalik muvofiqlik o’lchovi
muvofiqlik vaqti: qayerda c yorug’lik tezligidir. Aslida, kogerentlik vaqti bir
nurning boshqasidan orqada qolishi uchun maksimal mumkin bo’lgan vaqt, bunda
ularning o’zaro muvofiqligi saqlanib qoladi. Vaqtinchalik muvofiqlik
monoxromatiklik darajasi bilan belgilanadi. Shunday qilib, vaqtinchalik kogerentlik
sharti quyidagicha yozilishi mumkin. Bu erda DI - monoxromatiklikning
buzilishidan kelib chiqadigan to’lqin uzunligi farqi.
Interferentsiyaning aniq ko’rinishining ikkinchi sharti fazoviy muvofiqlik- bir
vaqtning o’zida, lekin tekislikning turli nuqtalarida sodir bo’ladigan tebranishlarning
kogerentligi. Manbalardan ma’lum masofada optik yo’l farqi ikki to’lqinning
fazalari farq qiladigan darajada bo’ladi. O’z navbatida, optik yo’l farqi vaqti to’lqin
tezligiga ko’paytiriladi, ya’ni.
∆< 𝑐𝜏 <
𝜆
2
∆𝜆
Turli interferentsiya naqshlarini ko’rib chiqing. a fazoviy kogerentlik yomon, lekin
yuqori vaqt kogerentligi bo'lgan interferentsiya naqshiga misol keltirilgan. Bu holda
to’lqin jabhasining qanday deformatsiyalanishi kuzatiladi.
Fazoviy va vaqtinchalik to’lqinlar kogerentligining tasviri, kambag'al vaqtinchalik
uyg’unlik holati, lekin yuqori fazoviy muvofiqlik ko’rsatilgan. Ko’rinib turibdiki,
to’lqinning fazasi uning tarqalish yo’nalishi bo’yicha o’zgaradi. Nihoyat, ichida
yuqori fazoviy va yuqori vaqt uyg’unligini ko’rsatadi. Biz aniq interferentsiya
naqshini kuzatamiz. Shunday qilib, yupqa plyonkalarda vaqtinchalik kogerentlikni
saqlab qolish uchun nurlar yo’lidagi optik farq kogerentlik uzunligidan oshmasligi
kerak, ya’ni.
∆= 2𝑏 ≤
𝜆
∆𝜆
qayerda b-plyonka qalinligi. Ko’rinadigan spektrning to’lqin uzunligi
𝜆 = (400 ÷ 700)
nm ichida joylashgan deb faraz qilsak, plyonka qalinligidan
oshmasligini aniqlaymiz. b< 0,1 mm.
O’zgaruvchan qalinlikdagi plyonkadagi nurlar yo’li tekislik-parallel plyonkadagi
nurlar yo’liga o’xshaydi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
