Учун масъуллар- лаборантлар Қорабаева Д., Эргашева Ю

3-ИШ. ИККИЛАМЧИ ТИРҚИШДАГИ ЁРУҒЛИКНИНГ ДИФРАКЦИЯСИ. VIDEOCOM ЁРДАМИДА ҚАЙД ҚИЛИШ ВА НАТИЖАЛАРНИ ТАҲЛИЛИ.
Тажриба мақсади

Дифракцион манзаралар интенсивлиги тақсимотини ёзиб олиш ва моделлаштириш:

Панжара доимийси ўзгармас бўлган, қўш ва турли тирқишлардаги тирқиш кенглигини аниқлаш.
Тирқишлар оралиғи турлича бўлган тирқиш кенглиги ўзгармас, иккиламчи тирқишларнинг орасидаги масофани аниқлаш.
Турли сондаги тирқишлар учун бир неча кесмаларни олиб тирқишлар кенглиги ва улар орасидаги масофаларни аниқлаш.


Ишлаш принципи

Эркин тарқалаётган ёруғлик йўлида учраган тўсиқлар орқали йўналишининг ўзгаришида дифракцион ҳодисалар кузатилади, масалан тор диафрагма ёки тирқишларда.

Бу ҳолларда учрайдиган ёруғлик тарқалишининг тўғри чизиқдан оғишига дифракция ҳодисаси дейилади.
Ёруғликнинг тўғри чизиқли тарқалиш йўналишини йўлида учраган тўсиқ ҳисобига ўзгартириши ҳодисасига дифракция ҳодисаси дейилади.
Дифракция ҳодисасини ўрганишда қуйидаги икки тажриба жараёнларидан фойдаланилади:
Фраунгофер дифракциясида, параллель ёруғлик тўлқин фронтида, дифракция объект ва унинг орқасида ўрганилади. Бу ҳолда дифракцион объектнинг бир томонида етарлича масофада ёруғлик манбаи жойлашса, унинг иккинчи томонида худди шундай масофада экран жойлашади. Тажрибада бу ҳол йиғувчи линзалар ёрдамида амалга оширилади. Линзалар нур йўлида, яъни манба ва дифракцион объект орасида ва дифракцион объект ва экран оралиғида жойлашади.
Френель дифракциясида эса ёруғлик манбаи ва экран дифракцион объектдан чекли масофаларда жойлашган бўлади. Масофа ортиши билан Френель дифракцион манзаралари Фраунгофер моделига ўхшаб кетади. Дифракцион манзараларни Фраунгофер дифракцияси ҳолида ҳисоблаш нисбатан осон. Шу сабабли, биз бу ердаги тажрибаларда Фраунгофер моделидан фойдаланамиз.

1-расм.

1-расмда икки тирқишдан ёруғлик дифракциясининг схемаси (Р.5.3.1.2. тажриба билан солиштиринг);

b – тирқиш кенглиги;
g – тирқишлар орасидаги масофа;
L – экран ва тирқиш орасидаги масофа;
X₂ – интенсивликнинг иккинчи минимумдан марказгача бўлган масофа;
α₂ – иккинчи тартибли интерференцион манзара кузатиладиган йўналиш;
ΔS₂ – йўллар фарқи;
S – кўриш текислиги (VideoCom нинг ССД чизиғи).
Т.Юнг назариясига кўра иккита алоҳида когерент нурлар дастаси бир-бирига яқин жойлашган бир хил кенгликдаги икки тирқиш ёрдамида когерент лазер нурлари ёрдамида кучайтирилиши ( ёки сусайтирилиши) мумкин. Бу деган сўз, тирқишлар ёруғлик дасталари етарлича катта масофаларда маълум даражада устма-уст тушадиган ёруғлик манбаларига айланади демакдир.
Икки тирқишга параллель тушаётган ёруғлик дасталари ҳатто ёруғликни тирқиш диафрагмалари соялари соҳасида ҳам тарқалишга мажбур қилади (1-расмдаги кулранг сирт). Бундан ташқари ёруғлик ва қоронғудаги интерференцион тасмалар кўриш текислигига нисбатан кўринадики (масалан экран ёки оқ қоғоз вароғида), бу ҳолни геометрик нур оптикаси қонуниятлари асосида тушунтириб бўлмайди.
Агар ёруғлик тўлқин хусусиятига эга ва экранда кузатиладиган дифракцион манзара диафрагма тирқишларидан келаётган етарлича катта сондаги парциал нурлар дасталарининг суперпозицияси сифатида қаралса бу
ҳодисани тушунтириб бериш мумкин.
N та текис жойлашган тирқишлардан ҳосил бўлаётган дифракцион манзарани аниқ ҳисоб-китоб қилиш учун улардан чиқаётган ёруғлик нурларини уларнинг фаза фарқларини ҳисобга олган ҳолда қўшиб чиқилади. Шундай қилиб, А(х) амплитуда тақсимотида І(x) = A² (x) интенсивлик тақсимоти ҳисобланади. Одатда d кенгликдаги N та тирқиш учун кичик бурчаклар ҳолида ( ) қуйидагича боғлиқлик олинади:


(1)

1. 
   тенгламанинг ўнг томонидаги учинчи ҳад N та бир-биридан бир хил масофаларда жойлашган чексиз кўп сондаги тор тирқишлар жойлашиишда ясси ёруғлик тўлқинлари дифракциясида кузатиладиган интинсивлигининг максимум ва минимумларининг даврий кетма-кетлигини ифодалайди. Иккинчи ҳад тирқишнинг чекли кенглиги ва унинг таъсирини ифодалайди. Бу омил дифракцион манзара “қобиғи” ҳисобланади ва b кенглигидаги битта тирқиш дифракцияси функциясига тенг. Шундай қилиб кўп тирқишларда кузатиладиган дифракцион манзара (N ) бир тирқишдаги дифракцион манзарага модуляциланади. биринчи ҳад эса интенсивликнинг тирқиш тартиб номерига боғлиқлигини ифодалайди.