Yorug’likning dispersiyasi

Yorug’likning dispersiyasi.


Sindirish ko’rsatkichini aniqlashda qo’llaniladigan har qanday me’tod (prizmalarda sindirish, to’la ichki qaytish, interferentsion asboblar ) despersiyani topishga xizmat qilishi mumkin.
Yorug’likning dispersiyasi usdidagi dastlabki eksperemental tekshirishlarni Nyuton qilgan (1672)* bo’lib, prizmada sindirish usilida bajarilgan edi; bu tekshirishlar demonstratsiya qilishda va ilmiy tekshirishda hozir ham yaxshi metod hisoblanadi. Prizmaning qirrasiga parallel bo’lgan chiziqli manbadan (tirqishdan) chiqayotgan oq yorug’lik dastasini prizmaga tushirib va tirqishning tasvirini ekranga proyektsiyalab, biz tasvirning og’ganini (yorug’likning prizmada sinishini ) kuzatibgina qolmay, sinish burchagining to’lqin uzunlikka bog’liqligi tufayli tirqishning rangli polasa (spktr) ko’rinishida kengaygan tasvirini hosil qilamiz. Sindiruvchi burchaklari teng bo’lsa, lekin turli moddalardan ishlangan prizmalar yordamida hosil qilingan spektrlarni taqqoslaganda spektrlarning turli burchakka og’ganinigina emas (chunki ayni bir to’lqin uzunlikka n ning turli qiymatlari to’g’ri keladi ), balki ularning ko’proq yo ozroq cho’zilganligini (chunki turli moddalarda dispersiya kattaligi turlicha bo’ladi) ham ko’rish mumkin. Masalan, suv va uglerod sulfid tashkil etgan bir


-1-
xil prizmalarni taqqoslanganda ikkinchi prizma hosil qilgan spektr (qizildan binafsha nurlargacha) birinchisinikidan 5-6 marta uzun ekani ko’ramiz.
Turli to’lqin uzunliklarga tegishli sinish ko’rsatkichini o’lchab, prizma moddasining despersiyalash qobiliyatini, ya’ni funksiyani tekshirish mumkin. Nyuton o’zining birinchi tekshirishlaridayoq prizma moddasi despersiyaning xarakterini tasvirlovchi juda yaqqol metodni qo’lladi. Bu ayqash prizmalar metodi bo’lib, unda yorug’lik sindiruvchi qirralari bir-biriga tik joylashtirilgan ikki prizmadan birin-ketin o’tadi (1-rasm).


-2-
Bir prizma hosil qilgan rangli polasaning turli qismlarini ikkinchi prizma sinish ko’rsatkichining kattaligiga bog’liq ravishda turlicha og’diradi, oqibatda spektrning oxirgi shakli va joylanishi ikkala prizmaning dispersiyasi kattaligiga bog’liq bo’ladi.
O’zining uncha ko’p bo’lmagan tajribalari asosida Nyuton turli shaffof moddalarning nisbiy dispersiyasi bir xil bo’ladi, degan xato xulosa chiqardi.
Hozirgi vaqtda sinish ko’rsatkichi bilan dispersiya orasidagi bog’lanish ancha murakkab bo’lishi ham mumkinligi ma’lum; odatda dispersiyaning orta borishi bilan sinish ko’rsatkichi ham orta borsa-da, lekin hamma vaqt bunday bo’lavermaydi. Hatto dispersiyaning umumiy o’zgarib borishi, ya’ni to’lqin uzunlik kamaygan sari sinish ko’rsatkichining kattalasha borishi hamma vaqt ham o’rinli bo’lavermaydi. Leru (1862-y) iod bug’I to’ldirilgan prizmada yorug’lik sinishini kuzatib, qizil nurlarga qaraganda ko’k nurlar kamroq sinishini topdi (boshqa nurlarni iod yutadi va ular ko’rinmay qoladi). Leru bu xususiyatni anamal dispersiya deb atadi, bu nom hozirgacha saqlanib keladi. Dispersiya suyuqliklarda ham anomal o’zgarib
boradi: fuksin eritmasi to’ldirilgan prizma yordamida spektrni tekshirib, binafsha nurlar qizil nurlarga qaraganda kamroq og’ganini ko’ramiz.
-3-
Ayqash prizmalar metodi yordamida Kundt bajargan sistematik tadqiqotlar natijasida anomal dispersiya hodisasining yorug’lik yutilishiga chambarchas bog’likligini ifadalovchi muhim qonun topildi: spektrning biror sohasida anomal dispersiyaga ega bo’lgan barcha moddalar bu sohada yorug’likni ko’p yutadi (2-rasm).

Yutilish polosasi yaqinida sinish ko’rsatkichi shunday tez o’zgaradiki, uning uzun to’lqin uzunliklar tomondan kelgandagi qiymati ( M nuqta) qisqa to’lqin uzunliklar tomondan kelgandagi qiymatidan ( N nuqta) katta bo’ladi. Sinish ko’rsatkichining anomal o’zgarib borishi, ya’ni to’lqin uzunlik kamaygan sari uning kamayishi M nuqtadan N gacha bo’lgan polosa ichida yuz beradi, bu joyda yorug’lik yutilishi
-4-
tufayli kuzatish olib borish juda qiyinlishadi.
Tsianin eritmasining dispersiyasi ustida yutilish polosasi sohasida o’tkazilgan kuzatish natijalari 3-rasmda grafik tarzida tasvirlangan: A dan B gacha bo’lgan oraliqda sinish ko’rsatkichi kamayadi, ya’ni anomal ravishda o’zgarib boradi. Yutilish polosasidan biror masofada sinish ko’rsatkichining umumiy o’zgarib borishi (grafigi)