10-amaliy masg’ulot. Yorugʻlikning interferensiyasi. Kogerent toʻlqinlar interferensiyasi. Yoʻllar va fazalar farqi

10-amaliy masg’ulot. Yorugʻlikning interferensiyasi. Kogerent toʻlqinlar interferensiyasi. Yoʻllar va fazalar farqi.


Yorug‘lik interferensiyasi

1. 
   Yorug‘likning optik (l_op) va geometrik (l_geo) yo‘llari:
   

, ,

2. 
   Ikki yorug‘lik nurining optik yo‘llar farqi:
   

3. 
   Kogarent nurlarning optik yo‘llar farqi va fazalari farqi orasidagi bog‘lanish:
   

4. 
   Ikki kogarent yorug‘lik nurining qo‘shilishi
   

• 
  Natijaviy amplituda:
  

• 
  Natijaviy intensivlik:
  

5. 
   Maksimumlik sharti:
   

6. 
   Minimumlik sharti:
   

bu yerda _.

7. 
   Ikki kogarent to‘lqin interferensiyalanishida ekranda hosil bo‘ladigan ikki qo‘shni interferension yo‘llar orasidagi masofa:
   

l – yorug‘lik manbalaridan ekrangacha bo‘lgan masofa,
d – yorug‘lik manbalari orasidagi masofa.

8. 
   Havoda joylashgan yupqa yassi parallel plastinka yoki yupqa pardaning yuqori va quyi sirtlaridan qaytgan nurlarning optik yo‘llar farqi:
   

• 
  Maksimumlik va minimumlik shartlari:
  

- maksimumlik sharti;
- minimumlik sharti.

9. 
   Kichik burchakli yupqa ponasimon pardadagi interferensiya
   

• 
  Ponadagi maksimumlar (minimumlar) orasidagi masofa:
  

• 
  Ponadagi maksimumlar (minimumlar)ning eni:
  

b u yerda λ – ponaga tushuvchi yorug‘likning to‘lqin uzunligi, n – pona moddasiningsindirish ko‘rsatkichi, α – pona uchidagi burchak.

10. 
    Nyuton halqalari:
    

• 
  Q aytgan yorug‘lik uchun qorong‘u (yoki o‘tgan yorug‘lik uchun yorug‘) halqa radiusi:
  

• 
  Qaytgan yorug‘lik uchun yorug‘ (yoki o‘tgan yorug‘lik uchun qorong‘u) halqa radiusi:
  

bu yerda k – halqaning tartib raqami, λ – linzaga tushuvchi yorug‘likning to‘lqin uzunligi, R – linzaning egrilik radiusi;

11. 
    Frenel ko‘zgusi va biprizmalarida interferensiya:
    

1. 
   Uzunligi 1.2 mm bo‘lgan yo‘lga tebranish chastotasi 5*10¹⁴ Hz bo‘lgan monoxromatik yorug‘likning nechta to‘lqin uzunligi joylashadi.
   
2. 
   Suvda 3 mm kesmada qancha to‘lqin uzunligi joylashsa, vakuumda shuncha to‘lqin uzunligi joylashishi uchun lozim bo‘lgan kesmaning uzunligi aniqlansin.
   
3. 
   Havoda harakatlanayotgan yorug‘lik to‘lqinining yo‘liga qalinligi bo‘lgan shisha plastinka qo‘ydilar. Agar to‘lqin plastinkaga: 1) normal; 2) 30⁰ burchak ostida tushsa, optik yo‘l uzunligi qanchaga o‘zgaradi?
   
4. 
   To‘lqin uzunligi bo‘lgan monoxramatik yorug‘likning yo‘lida qalinligi bo‘lgan yassi parallel shisha plastinka turibdi. Yorug‘lik plastinkaga normal tushadi. Optik uzunligi λ/2 ga o‘zgarishi uchun plastinkani qanday φ burchakka burish kerak?
   
5. 
   Yorug‘lik to‘lqinining ikkita I va II parallel dastasi sindirish burchagiga ega bo‘lgan shisha prizmaga tushadi va undan sinib chiqadi (7-rasm). Yorug‘lik to‘lqinlarining ular prizmada singandan keyingi optik yo‘l farqi topilsin. Prizmaning sindirish burchagi 30⁰, I va II parallel nurlar dastasi orasidagi dastlabki masofa 2 cm.
   

7-rasm

6. 
   Monoxramatik yorug‘likning interferensiyalanuvchi ikkita to‘lqinlari orasidagi optik yo‘llar farqi ga teng. azalar farqi aniqlansin.
   
7. 
   Interferensiyalanuvchi to‘lqinlarning optik yo‘l farqi bo‘lganda ko‘zga ko‘rinuvchi yorug‘likning (0,76 dan 0,38 mkm gacha): 1) maksimal kuchaygan; 2) maksimal susaygan barcha to‘lqin uzunliklari topilsin.
   
8. 
   Ikkita kogerent yorug‘lik ) manabalari orasidagi masofa . Interferensiya manzarasining o‘rta qismida ekrandagi interferensiya yo‘llari orasidagi masofa . Manbalardan ekrangacha bo‘lgan masofa aniqlansin.
   
9. 
   Yung tajribasida ikkita tirqish orasidagi masofa , tirqishlardan ekrangacha bo‘lgan masofa . Agar ekranda interferension yo‘llarning kengligi bo‘lsa, monoxramatik yorug‘lik manbai chiqarayotgan to‘lqinning uzunligi aniqlansin.
   
10. 
    Yung tajribasida tirqishlar orasidagi masofa . Interferension yo‘llarining kengligi bo‘lishi uchun ekranni tirqishdan qanday masofada joylashtirish kerak?
    
11. 
    Ko‘zgular bilan o‘tkazilgan Frenel tajribasida yorug‘lik manbaining mavhum tasvirlari orasidagi masofa 0,5 mm ga, ulardan ekrangacha bo‘lgan masofa esa 3 m ga teng. To‘lqin uzunligi . Ekrandagi interferension yo‘llarning kengligi aniqlansin.
    
12. 
    Yorug‘lik manbai S va yassi ko‘zgu M rasmda ko‘rsatilgandek joylashgan (Lloyd ko‘zgusi). Agar , , bo‘lsa, ekranning va nurlar uchrashadigan P nuqtasida nima kuzatiladi, yorug‘likmi yoki qorong‘ulikmi?
    

8-rasm

13. 
    Ikki kogerent yorug‘lik manbalari orasidagi masofa 0,1 mm. interferension manzaraning o‘rta qismida interferension maksimumlar orasidagi masofa 1 cm ga teng bo‘lgan. Manbalardan ekrangacha bo‘lgan masofani aniqlang.
    

4. 
   Yupqa plastinkalardagi interferensiya
   

1. 
   Lloyd ko‘zgusining muayyan joylashishida ekrandagi interferensiya yo‘lining kengligi 1 mm bo‘ldi. Ko‘zguni o‘ziga parallel ravishda 0,3 mm masofaga siljitilganlaridan keyin interferension yo‘llarning kengligi o‘zgaradi. Interferension yo‘llarning kengligi oldingidek qolishi uchun ekranni qaysi yo‘nalishda va qancha masofaga siljitish kerak? Monoxramatik yorug‘likning to‘lqin uzunligi .
   
2. 
   Qalinligi va sindirish ko‘rsatkichi bo‘lgan yassi parallel shisha plastinka sindirish ko‘rsatkichlari bo‘lgan ikkita muhit orasiga joylashtirilgan (9-rasm). To‘lqin uzunligi bo‘lgan yorug‘lik plastinkaga normal tushadi. Plastinkaning yuqori va quyi sirtlaridan qaytgan 1 va 2 to‘lqinlarning optik yo‘l farqi aniqlansin va quyidagi hollar uchun interferensiyada yorug‘lik intensivliklarining kuchayishi yoki susayishi ro‘y berishi ko‘rsatilsin: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .
   

9-rasm

3. 
   Havoda turgan sovun pardasiga (n=1,3) oq yorug‘lik nurlarining dastasi normal tushadi. Pardoning qanday eng kichik d qalinligida to‘lqin uzunligi bo‘lgan qaytgan yorug‘lik interferensiya natijasida maksimal kuchaygan bo‘ladi?
   
4. 
   Monoxramatik yorug‘lik to‘lqinlari dastasi havoda turgan sovun pardasiga 30⁰ burchak ostida tushadi. Pardoning qanday eng kichik qalinligida interferensiya natijasida qaytgan yorug‘lik to‘lqinlari: 1) maksimal kuchaygan; 2) maksimal susaygan bo‘ladi?
   
5. 
   Yupqa shisha ponaga (n=1,55) monoxramatik yorug‘lik normal tushadi. Pona sirtlari orasidagi ikki qirrali burchak . Agar qaytgan yorug‘lik uchun qo‘shni interferension maksimumlari orasidagi masofa 0,3 mm bo‘lsa, yorug‘lik to‘lqinining uzunligi aniqlansin.
   
6. 
   Yupqa shisha ponaga uning sirtiga normal yo‘nalishda monoxramatik yorug‘lik tushadi. Agar qaytgan yorug‘lik uchun qo‘shni interferension minimumlar orasidagi masofa 4 mm bo‘lsa, pona sirtlari orasidagi burchak aniqlansin.
   
7. 
   Ikkita yassi parallel shisha plastinka orasiga plastinkalarning tutash chizig‘iga parallel va undan 75 mm masofada juda ingichka simchani quydilar. Qaytgan yorug‘likda balandligi plastinkada interferension yo‘llar ko‘rinadi. Agar 30 mm masofada 16 ta yorug‘ yo‘l sanalsa, simcha ko‘ndalang kesimining diametri aniqlansin.
   
8. 
   Ikkita yassi parallel plastinka burchakli pona hosil qiladi. Plastinkalar orasidagi fazo glitserin bilan to‘ldirilgan. Ponaga uning sirtiga normal ravishda to‘lqin uzunligi bo‘lgan monoxramatik yorug‘lik dastasi tushadi. Qaytgan yorug‘likda interferensiya manzarasi kuzatiladi. Ponaning 1 cm uzunligiga nechta qorong‘u interferension yo‘llar farqi to‘g‘ri keladi?
   
9. 
   Vertikal joylashgan sovun pardasi pona hosil qiladi. Interferensiya qaytgan yorug‘likda qizil shisha orqali kuzatilmoqda. Bunda qo‘shni qizil yo‘llar orasidagi masofa 3 mm ga teng. So‘ngra shu parda ko‘k shisha orqali kuzatiladi. Qo‘shni ko‘k yo‘llar o‘rtasidagi masofa topilsin. O‘lchash vaqtida pardoning qalinligi o‘zgarmaydi va yorug‘lik pardaga normal tushadi deb hisoblansin.
   
10. 
    Shisha ponaga yorug‘lik dastasi normal tushadi. Pona burchagi 20^''. Pona uzunlik birligiga nechta qora interferensiya yo‘llari to‘g‘ri keladi? Shishaning sindirish ko‘rsatkichi 1,5.
    
11. 
    Sovun pufagiga (n=1,33) 45⁰ burchak bilan oq yorug‘lik tushmoqda. Pufak pardasi qanchalik yupqa bo‘lganida qaytgan nurlar sariq rangga bo‘yaladi?
    
12. 
    Sindirish ko‘rsatkichi n=1,5 bo‘lgan yupqa parda to‘lqin uzunligi bo‘lgan tarqoq yorug‘lik bilan yoritiladi. Pardaning minimal qalinligi qanday bo‘lganida interferension yo‘llar yo‘qoladi?
    
13. 
    Yassi shaffof shisha sirti ustida 0,396 mkm qalinlikdagi yupqa shaffof parda hosil qilingan. Pardaga 30⁰ burchak ostida yorug‘lik tushurilsa, u qanday rangda ko‘rinadi?
    
14. 
    Sirtga o‘tkazilgan normalga nisbatan 60⁰ burchak ostida kuzatilganda qaytgan yorug‘lik spektrida to‘lqin uzunligi bo‘lgan ancha kuchaygan sariq chiziq ko‘rinsa, suv yuzasidagi moy qatlamining qanchaga teng bo‘ladi?
    
15. 
    To‘lqin uzunligi bo‘lgan yorug‘lik uchun 10-tartibli interferension maksimumni kuzatish uchun sindirish ko‘rsatkichi n=1,6 bo‘lgan plastinkaning qalinligi qalinligi qanday oraliqda o‘zgarishi mumkin?
    
16. 
    To‘lqin uzunligi 450 nm bo‘lgan nur perpendikulyar tushganda qaytgan yorug‘likda yupqa ponasimon plastinkada bir-biridan 1,5 mm masofada bo‘lgan qorong‘u interferension yo‘llar kuzatiladi. Agar plastinkaning sindirish korsatkichi 1,5 bo‘lsa, plastinka yoqlari orasidagi burchakni toping.
    

4.