Samarqand davlat universiteti fizika fakulteti optika kafedrasi

Qisqacha nazariya
Erkin tarqalayotgan yorug’lik nurining yo’liga to’siqlar, masalan gulsapsar tipli diafragma yoki tirqish qo’yilganda difraksion hodisalar yuz beradi. Yorug’likning to’g’ri chiziqli tarqalishdan og’ishi kuzatiladigan bunday holat difraksiya deb ataladi. Difraksion hodisalar o’rganilganda, tajriba bajariladigan ish tartibi ikki turga ajratiladi: Fraungofer difraksiyasi holida yorug'likning parallel to’lqin frontlari difraksion obyektning old tomonida va ortida o’rganiladi. Bu bir tomondan difraksion obyektdan cheksiz masofada joylashgan yorug’lik manbasiga va ikkinchi tomondan xuddi shuningdek difraksion obyektdan cheksiz masofada joylashgan ekranga mos keladi. Uni tajribada nur yo’liga joylashtirilgan yig’uvchi linzalar yordamida, masalan yorug’lik manbasi bilan difraksion obyekt orasiga joylashtirish orqali amalga oshirish mumkin.
Frenel difraksiyasi holida yorug'lik manbasi va ekran difraksion obyektdan chekli masofada joylashadi. Masofa ortib borgani sari Frenel difraksion tasvirlari Fraungofer difraksion tasvirlariga o'xshashroq bo'lib boradi. Fraungofer difraksiyasi holida difraksion tasvirlarni hisoblash ancha soddaroq. Shu sababli mazkur ishda bayon qilingan tajribalar Fraungofer nuqtai nazariga asoslangan.
1-Rasm: Qo’sh tirqishdan yorug’lik difraksiyasining sxemasi b: tirqish kengligi g: tirqishlar oralig’i L: tirqish bilan ekran orasidagi masofa X2: markazdan 2-intensivlik minimumigacha masofa a.2. 2-susaygan interferensiya kuzatiladigan yo’nalish ZIS2: yo’llar farqi S: kuzatish tekisligi (VideoCom ning ZBA kanali).


1-Rasm.


T. Yungga asosan, ikkita kogerent nurni bir-biriga yaqin joylashgan teng kenglikdagi tirqishlar orqali intensiv va kogerent lazer nuridan olish mumkin. Bu esa tirqishlarning ikki (qo’sh) yorug’lik manbai sifatida namoyon bo’lishini anglatib, yorug’lik dastalari ancha darajadagi uzoq masofada birlashadi. Bu ikki tirqishdagi difraksiya kirayotgan parallel yorug’likni hattoki tirqish diafragmasining geometrik soyasida ham tarqalishiga olib keladi (1-Rasmdagi kul rang soha). Bundan tashqari, kuzatish tekisligida yorqin va qoramtir tasmalar namoyon bo’lib, ularni geometrik nur optikasi qonunlari bilan tushuntirib bo’lmaydi. Yorug’lik to’lqin xossalariga ega deb inobatga olinsa va ekranda kuzatilayotgan difraksion tasvirni tirqish aperturasidan kelyotgan ko’p sonli(cheksiz) dastalarning superpoziyasi deb qaralsagina uni tushuntirish mumkin.
Difraksion tasvirni hisoblash uchun, N tirqishlardan iborat, bir biridan teng masofalarda joylashgan tirqishlardan kelayotgan barcha dastalarning tebranish holatlari, fazalari farqi e’tiborga olingan holda qo’shiladi. Natijada kuzatish tekisligining ixtiyoriy joyidagi x difraksiyalangan yorug’lik maydon kuchlanganligining amplitudasi A olinadi. Bu metod orqali amplituda taqsimotidan A (x) bevosita intensivlik taqsimoti I(x) =A²(x) hisoblanadi. Amalda, kichik difraksion burchaklar holida, kengligi d bo’lgan, N tirqishlar uchun quyidagi proporsionallik olingan:
(1)
Tenglamaning (1) o’ng tomonidagi uchinchi had, cheksiz tor va bir tekis taqsimlangan N ta tirqishdan yorug’lik to’lqinining difraksiyasi kuzatiladigan intensivlikning maksimumi va intensivlikning minimumlari davriyligining ketma-ketligini ifodalaydi. Tenglamaning (1) o’ng tomonidagi ikkinchi had chekli tirqish kengligining b ta’sirini ifodalaydi. Bu had difraksion tasvirning “qobig’i” hisoblanadi va yakka tirqish kengligi b ning difraksion ta’siriga mos keladi. Shunday qilib, ko’p sonli tirqishlarning (N >2) difraksion tasviri yakka tirqishning difraksion tasviri orqali modulyasiyalanadi. Birinchi had 1\N² intensivlikning tirqishlar soniga bog’liqligini ifodalaydi.