Samarqand Davlat Universiteti Amaliy matematika va informatika fakulteti

Difraksiya

Ma’lumki bir jinsli muhitda yorug’lik to’g’ri chiziq bo’ylab tarqaladi, ya’ni yorug’lik to’lqin fronti formasida hyech qanday o’zgarish ruy bermaydi.

Agar modda sindirish ko’rsatkichi keskin o’zgaruvchi to’siqlardan iborat bo’lsa, u holda to’lqin fronti formasi o’zgaradi. Bu to’lqinlar o’lchami qancha kichik bo’lsa forma shuncha keskin o’zgaradi va natijada yorug’likning to’g’ri chiziq buylab tarqalish qonunidan chetlanish ruy beradi.

Bunday chetlanishlar to’plamiga yorug’likning difraksiya hodisasi deyiladi.

Difraksiya hodisasini yorug’likning noshaffof to’siq yaqinida tarqalganda kuzatish mumkin.

Faraz qilaylik bizga noshaffof to’siq berilgan bo’lsin, agar biz to’siqning markazidagi o’lchami kichik bo’lgan dumaloq (A) tirqishga (S) nuqtaviy yorug’lik manbaidan nurlar tashlasak, orqadagi (E) yorug’likning yorug’ va qorong’u konsentrik halqalardan iborat difraksion manzarani kuzatish mumkin.

Tirqishning diametri qancha kichik bo’lsa difraksion manzara shuncha yaqqol kuzatiladi.

Umuman difraksiya ikkiga bo’linadi. Frenel va Fraungofer difraksiyalari.

To’lqin fronti sferik bo’lgan yorug’likning dastasidan hosil bo’lgan difraksiyaga Frenel difraksiyasi deyiladi.

To’lqin fronti parallel bo’lgan nurlar difraksiyasiga Fraungofer difraksiyasi deyiladi. Yorug’likning difraksiya hodisasini Gyuygens- Frenel prinsipi asosida tushuntiriladi.

Bizga ma’lumki Gyuygens prinsipining moxiyati quyidagicha bo’ladi. To’lqin fronti borib yotgan har bir nuqtani yangi to’lqin manbai deb hisoblash mumkin.

Bu prinsip asosida difraksiya hodisasini tushuntirish mumkin., lekin u turli yo’nalishda tarqaluvchi nurlar intensivligining taqsimotini tushuntirib bo’lmaydi.

Shuning uchun ham Frenel bu kamchilikni tuzatib ikkilamchi kogerent to’lqin interferensiyasi tushunchasini kiritib to’ldiradi. Bu prinsipga asosan ikkilamchi to’lqin amplituda va fazalarini hisobga olib fazoning istalgan nuqtada natijaviy to’lqin amplitudasini topish mumkin.

Frenel sferik to’lqin frontiga ega bo’lgan nurlar difraksiyasini kuzatib ularni tushuntirishda to’lqin frontini maxsus zonalarga bo’ladi.

Bu zonalar bir manbadan chiqayotgan yorug’lik bo’lganligi uchun kogerent va zonalar bir-biridan ga farq qiladi.

Faraz qilaylik manbadan chiqayotgan yorug’lik nuri diametri (D) ga teng bo’lgan tirqishdan o’tishda difraksiyalanib (E) ekranga tushayotgan bo’lsin.

Ekranning A nuqtasidagi difraksion maksimumlar va minimumlar hosil bo’lishini Frenel qo’yidagicha izohladi.

Manbadan tirqishgacha bo’lgan masofani ( ) tirqishdan ekrangacha masofani bo’lsin va bunday zonalar bir-biridan ga farq qilsin.

To’lqin frontini zonalarga bo’lish markazi A nuqtada bo’lgan sferalar chizish yo’li bilan bajariladi.

Bunday zonalarga bo’lishning afzalligi shundaki, qo’shni zonalardan A nuqtalarga yetib keluvchi nurlar qarama-qarshi fazada yetib keladi va zonalar soni (m) juft bo’lsa, barcha zonalardan yetib keluvchi nurlar bir-birini kompesasiyalaydi va natijada A nuqtada qorong’ulik kuzatiladi.

Agarda zonalar soni (m) toq bo’lsa u holda qo’shni zonalar bir-birini kompensasiyalaydi qolgan toq zonadan yetib kelgan nurlar esa A nuqtada yorug’likni hosil qiladi.

Demak A nuqtadagi difraksion maksimum yoki minimum zonalar sonining toq yoki juftligiga bog’liq ekan. Agar zonalar soni toq bo’lsa maksimumlik, juft bo’lsa minimumlik kuzatiladi.