Тошкент 2020 Ўбекистон республикаси олий ва ўрта махсус

Параллел тирқишлар системасида ҳосил бўладиган дифракция.

Ёруғликнинг интенсивлигини ошириш ва рангларни ажратиш учун битта тирқишдан эмас балки дифракцион панжара деб аталувчи тирқишлар системасидан фойдаланиш керак. Бир-бирига яқин жойлашган кўп сонли параллел тор тирқишлар тўплами дифракцион панжара дейилади. Дифракцион панжарага узунлиги га тенг бўлган ясси монохроматик тўлқин тушаётган бўлсин (6.4-расм). Одатда, дифракцион панжара шиша пластинкага махсус машина ёрдамида тирнаб бир-бирига параллел энсиз ариқчалар ҳосил қилиш билан ясалади. Шиша пластинканинг тирналган қисимлари ёруғлик нури учун шаффоф бўлади (эни бўлган ариқчалар). Мазкур ариқчалар орасидаги масофа эса тирқишлар вазифасини бажаради, яъни у кенгликдан иборатдир. Қўшни тирқишларнинг мос нуқталари орасидаги масофа дифракцион панжаранинг доимий ёки даври дейилади.

Демак барча тирқишлардан бош оптик ўққа нисбатан бурчак остида келаётган нурларни экраннинг нуқтасига йиғади. Икки ва ундан ортиқ тирқишлар туфайли вужудга келган дифракцион манзарани ҳисоблашда алоҳида тирқишдан чиқаётган нурларнинг экраннинг тайинли нуқтасидаги ўзаро интенфренциясинигина эмас, балки шу нуқтага тушаётган турли тирқишлардан тушаётган нурларнинг интерфренциясини ҳам эътиборга олиш керак.
Тирқишлар ўзаро параллел ва қатъий бир хил кенгликка эга бўлганлиги туфайли, экраннинг муаян нуқтасида ҳар тирқишдан келаётган тебранишлар амплитудаси бир хил бўлади. Демак, ҳар тирқишдан келаётган тебранишлар амплитудаси ҳам интенсивликларни экран бўйлаб тақсимланиши ҳам амалда бир хил бўлади. Нолдан фарқли бурчак остида турли тирқишлардан келаётган иккиламчи нурлар, экраннинг нуқтасига турлича узунликдаги йўл босиб келганлиги туфайли, улар турлича фазага эга бўлади. Икки қўшни тирқишни қараб чиқайлик. Биринчи ва иккинчи тирқишнинг четки нуқталаридан келаётган нурларнинг йўл фарқи




(4)
га тенг бўлади.
бурчакнинг шундай қийматлари мавжудки, иккала тирқишнинг мос нуқталаридан келаётган нурлар бир хил фазада, яъни бу нурларнинг йўллар фарқи ярим тўлқин узунликка жуфт каррали бўлса, у ҳолда қуйидаги ифода ўринли бўлади;
(5)
(5) ифодадаги шарт бажарилганда иккала тирқишнинг мос нуқталаридан келаётган тўлқинларнинг интерференциялашиши натижасида улар экраннинг нуқтасида бир-бирини кучайтиради. Мазкур ифода дифракцион панжара, бош максимумларнинг ўрнини белгилайди, к нинг қиймати асосий максимумларнинг тартибини ифодалайди.
Кузатиш бурчаги нинг баъзи қийматларида тирқишларнинг мос қийматларидан келаётган нурлар қарама-қарши фазада, яъни нурларнинг йўл фарқи ярим тўлқин узунликка тоқ кррали
(6)
бўлади. Бинобарин, иккала тирқишдан келаётган нурлар экраннинг 0 нуқтасида интерференциялашиб бир-бирини сўндиради. Натижада ёруғлик интенсивлигининг минимуми кузатилади. Бу минимумлар қўшимча минимумлар дейилади. Шундай қилиб, дифракцион панжарадан келаётган иккиламчи нурларнинг интенсивликлари, яъни асосий максимумларнинг интенсивлиги га тенг бўлади.
Демак, дифракцион панжара туфайли вужудга келадиган манзарадаги асосий максимумларнинг интенсивликлари панжарадаги тирқишлар сони нинг квадратига мутаносиб бўлади.

Хулоса қилиб айтганда панжаранинг асосий максимумларининг экрандаги ўрни тирқишлар сонига боғлиқ бўлмагани билан тирқишлар сонининг кўплиги жуда аҳамиятга эга. Бунинг натижасида ҳар бир тақсимот чизиғининг ёрқинлиги ошади, тақсимот чизиғининг кенглиги эса кичраяди. Демак, бу ўлчамлар аниқлигини ошишига олиб келади.

Панжарадан ҳосил бўладиган дифракцион манзараси 5-расмда келтирилган. Расмда кўринишича, марказий энг кучли ёритилган бўлиб, бош максимумларнинг тартиб номери ортиши билан уларнинг интенсивлиги камайиб боради.
Қурилманинг тузилиши.
Оптик тагликка тўғри бурчакли, икки ёнига кенглиги суриб ўзгартириладиган С тирқишли А экран ўрнатилади (6-расм).
Э

крандаги тирқишнинг юқори қисмида миллиметирларга бўлинганшкала бор. Тирқиш орасига 2-3 см масофада электр лампочкадан иборат бўлган ёруғлик манбаи ўрнатилган. Оптик тагликнинг сурилувчи тирговучига дифракцион панжара Д ўрнатилади. Агар дифракцион панжара орқали оқ ёруғлик билан юритилган тирқишга қаралса, экранда тирқишнинг чап ва ўнг томонларида дифракцион спектрлар кузатилади. Монохроматик, яъни рангли фильтрдан ўтган нурлар билан ёритилган тирқишга қаралса, экранда қоронғу йўллар билан ажратилган бир қанча ёруғ йўллар, яъни максимумлар кузатилада.