24-мавзу. Ёруғликнинг дифракцияси. Режа

Дифракцион панжара.
Фраунгофер, бир қатор муҳим оптик асбобларни кашф қилган, жумладан, дифракцион панжарани.
Дифракцион панжара, ёруғликни қайтарувчи ва бир-биридан катта бўлмаган масофада жойлашган, макроскопик чизиқлардан иборат бўлган тизим. Аввал, бу, қорайтирилган шиша пластинкага пухталик билан туширилган параллел чизиқлардан иборат эди.
Ҳар бир бундай чизиқ ёруғликни қайтаради ва уни Гюгенс тўлқинларини иккиламчи манбаи деб ҳисоблаш мумкин. Булар, интерференциялашиб пажарада маълум бир бурчак остида тарқалганидан сўнг, ўзаро кучаяди.
Дифракцион панжара – ёруғлик дифракциясини кузатиш учун мўлжалланган оптик асбоб.
Дифракцион панжара, битта текисликда ётувчи ва кенглиги бўйича тенг бўлган, ношаффоф оралиқлар билан ажратилган параллел тирқишлар системасидан иборат.
Дифракцион панжара ёруғликни спектрларга ажратиш ва ёруғлик тўлқинларининг узунлигини аниқлаш учун ишлатилади.
Панжара даври – пажарани шаффоф ва ношаффоф чизиқлар кенглигининг йиғиндисига тенг бўлган катталик.
d = a + b
Панжара даври d нинг СИ системадаги ўлчов бирлиги – метр(м).
Бу ерда, ​a​ – шаффоф чизиқлар кенглиги, ​b​ – ношаффоф чизиқлар кенглиги.
Агар панжара даврий бўлса, яъни, шаффоф ва ношаффоф чизиқлари бир хил кенгликка эга бўлса, у ҳолда панжара даврини, унинг узунлигини штрихлар сонига бўлиб аниқлаш мумкин:
d = l/N,
бу ерда, N- панжарани 1 мм узунлигига мос келувчи тирқишлар сони, l – панжарани ишлатилаётган ишчи қисмининг кенглиги.
Яхши панжаранинг ҳар бир миллиметрига 2000 гача тирқишлар мос келади.
Дифракцион панжаранинг формуласи:
d∙ sinφ =k∙ λ,

бу ерда, d – панжара даври; φ –дифракция бурчаги; k = 0; 1; 2… – максимумлар тартиби бўлиб, панжара марказининг рўпарасида жойлашган марказий k = 0 дан бошланади; λ – панжарага нормал тушаётган тўлқин узунлиги.

Агар дифракцион панжара оқ ёруғлик билан ёритилса, k ≠ 0 да турли тўлқин узунликларига турли дифракцион бурчаклар мос келади. Шунинг учун, нолинчи бўлмаган тартибдаги бош максимумларнинг ҳолати турлича бўлади.
Марказий максимум(k = 0) оқ ранглигича қолади, чунки, k = 0 да барча тўлқин узунликлари учун φ = 0, яъни бош максимумни ҳолати барча тўлқин узунликлари учун бирдай.
Бошқа максимумлар эса камалак рангидаги чизиқлардан иборат бўлиб, биринчи тартибдаги (k = 1), иккинчи тартибдаги (k = 2) ва ҳоказо тартибдаги дифракция спектрлари дейилади. Спектрни бинафша қисми марказий максимумга яқин бўлади, қизил ранг эса узоқроқ жойлашади, чунки,
λ_бин. < λ _қиз. .
Дифракцион панжара учун бош максимум шарти қуйидаги кўринишга эга:
d∙sin φ = k∙λ , k= 0,1,2,....
k - бутун сон блиб, максимум тартиби дейилади.
Период решетки d – панжара даври бўлиб, это сумма тирқиш эни b билан тирқишлар орасидаги масофа a ни йиғиндиси.
Дифракцион панжара учун бош минимум шарти қуйидаги кўринишга эга:
d∙sinφ = ±(k+1/2)∙λ, k= 0,1,2,....
Бу шарт бажарилганда, қўшни тирқишлардан Р нуқтага қарама-қарши фазада тебранишлар келиб, бир-бирини сўндиради.
Тирқишлар сони панжара орқали ўтадиган ёруғлик оқимини белгилайди.