|
2.1 Fure-spektroskopiyasi usillari
Spektroskopiya materiya va nurlanish orasidagi bog’liqlikni o’rganuvchi ilmiy sohadir. Tarixan, spektroskopiya oq yorug’likning shaffof jismlardan o’tayotib, to’lqin uzunliklari turli bo’lgan ranglarga ajralishini kuzatishdan boshlangan. Keyinchalik ushbu konsept nafaqat ko’rinuvchi yo’ru’g’lik balki har qanday , elektromagnit nurlanishlarning modda bilan o’zaro taʼsirlanishini o’z ichiga qamrab oldi. Spektroskopik maʼlumot odatda spektr yordamida beriladi.
Spektroskopiya (spektr va ... skopiya) — fizikaning elektromagnit nurlanish spektrlarini o’rganuvchi bo’limi. S. usullari bilan atom, molekulalarning energiya sathlari, ulardan hosil bo’lgan makroskopik tizimlar va energiya satqlari orasidagi kvant o’tishlar o’rganiladi. Bular moddaning tuzilishi va xossalari to’g’risida muhim maʼlumotlar beradi.
Fure-transformatsion spektroskopiya – bu turli xil tabiatdagi (optik, NMR, EPR va boshqalar) spektrlarni o’lchash usullari to’plami bo’lib, bunda spektr signalin tensivligidan emas, masalan, prizma spektroskoplarida bo’lgani kabi, hisoblanadi. Vaqtdagi javob (NMR, EPR, mass-spektroskopiya) yoki fazoviydomen (optic spektroskoplar uchun).
Fure-spektroskopiyasi atamasi spektroskopning vaqtinchalik yoki fazoviy javobidan spektrni olish uchun Fure transformatsiyasi zarurligini ta’kidlaydi. Fure transformatsiyasi yordamida spektrni qayta qurish katta hisoblash quvvatini talab qiladi va kompyuter yordamida amalga oshiriladi.
Optik Fure-spektrometrlarini terferometrlardan foydalanadi, ularda o’rganilayotgan nurlanishning ikkita nurlarining interferogrammasi ushbu nurlarning o’zgaruvchan optic yo’l farqi bilan o’lchanadi. Interferentsiyani o’lchashda spektrni olish uchun, odatda, harakatlanuvchi oyna yordamida nurlarning yo’l farq isilli o’zgartiriladi. Interferensiya natijasida nurlar yo’lidagi farq o’zgarganda, fotodetektor signalining intensivligi o’zgaradi. Tajribada fotodetektor signali harakatlanuvchi oynaning koordinatasiga qarab qayd etiladi.
Xulosa
Kurs ishimda yorug’lik bilan yuz beradigan jarayonlardan biri interfernetsiya hodisasi nazariy o’rganildi. Yorug’likning yaratilish tarixi, uning tarkibiy tuzilishi, interferensiya tabiati, kogerentlik o’rganildi. Tuzilishini va Interferometrlar tuzilishini va ishlashini Jamen, Fabri-Pero interferometrlari misolida o’rganildi. Interferensiyadan amalda foydalanish ya’ni sirtni yuqori qaytarish qobiliyati va lazer nurlarida rezanatorlar hosil qilishda ishlatilishi o’rganildi.
Interferensiya yorug’likni to’lqin tabiatini namoyon bo’lishining bir isbotidir. Interferensiya so’zi lotin tilida interfere - "xalaqit bermoq" degan ma’noni anglatadi. Bu juda qiziq va chiroyli manzara maʼlum shartlar bajarilganda, ikkita yoki bir nechta to’lqinlarning qo’shilishi natijasida kuzatiladi. Ikki yorug’lik to’lqini qo’shilib, bir-birini kuchaytiradi yoki susaytiradi. Natijada ekranda markazi bir nuqtada yotuvchi yorug’ va qorong’i halqalar navbat bilan joylashadi. Bular interferension maksimum va minimum deb yuritiladi. Interferensiya hodisasini biz kundalik hayotimizda juda ko’p kuzatganmiz. Masalan, suv betiga to’kilgan neft maxsulotlarining har xil rangda tovlanishi, kapalaklar qanotining tovlanishi, Havoga uchirilgan sovun pufagi atrofdagi narsalarga xos bo’lgan barcha ranglar bilan tovlanadi. Sovun pufagini tabiatning eng ajoyib, eng nozik mo’jizasi desa bo’ladi deb ta’riflangan edi Mark Tven.
Yorug’lik nurlarini interferensiyasini kuzatish uchun kogerent yorug’lik dastalarini hosil qilish kerak. Kogerent yorug’lik manbai olishning eng mumtoz usullaridan biri yuqorida bayon etilgan Yung usulidir. Interferensiya hodisasiga asoslanib ishlaydigan qurilmalarga interferometrlar deyiladi. Interferometrlar ishlash prinsipi va tuzilishiga asosan ikki nurli va ko’p nurli interferometrlarga bo’linadi. Ikki nurli interferometrlarga Jamen va Maykelson interferometrlari, ko’p nurli interferometrlarga Fabri-Pero interferometrlari misol bo’la oladi.
Fabri-Pero interferometri ko’p nurli interferometrlar turiga kiradi. FabriPero interferometri ko’proq spektral chiziq konturini tekshirish uchun ishlatiladi. Keyingi vaqtlarda to’lqin uzunligining ma’lum oblastida yorug’likni utkazuvchi interferension filtrlar keng ishlatiladi. Bu filtrlar Fabri-Pero interferometrining ishlash prinsipiga asoslangan. Interferensiyaning ikki qo’shni tartiblarining ustma-ust tushmasligi uchun interferometr tomonidan tekshirilayotgan struktura kengligi ikkita qo’shni maksimumlar orasidagi masofadan oshmasligi, ya’ni quyidagi shart bajarilishi kerak.
Elektromagnit to’lqin nurlanishi atomlar tebranishi bilan bog’liq bo’lib, bu tebranishlar garmonik emas va har bir tebranish (≤10 sek) vaqt oralig’ida amalga oshadi. Bir atomning va turli atomlarning bir vaqtdagi tebranishlari mustaqil ravishda amalga oshganligi uchun ular o’zaro faza bo’yicha bog’liq bo’lmasdan turli fazalarga ega bo’ladi, qo’shilish natijasi vaqtga bog’liq bo’ladi. Yorug’lik intensivligining o’zgarish chastotasi juda katta (10 Gs) bo’lganligi tufayli bevosita ko’z yordamida bunday tez o’zgarishlarni kuzatish mumkin emas. Mana shuning uchun ham fazalar farqini vaqt bo’yicha o’rtacha qiymatini olish lozim. Interferensiya kogerent tebranishlarni qo’shilishi tufayli hosil bo’ladi. Agar bu tebranishlar bitta manbaga tegishli bo’lsa, tebranishlarning ham fazalari o’zgarishi mumkin, lekin bo’larni fazalar farqi doimiy bo’ladi. Bunday holda superpozitsiya prinsipi amalga oshadi va turg’un interferension manzara kuzatiladi. Kogerent bo’lmagan tebranishlar qo’shilganda tebranishlar fazalarining farqi vaqtning funksiyasi bo’ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
