Fizikadan praktikum
Download 104 Kb. Pdf ko'rish
|
|
Okular bo'Unmasi J 1 1 1 1 > 11 ■ • 1 1 1 i j ■ / L i / Obyektiv mikromctr bo‘!inmasi 3.5.3- rasm. -192- Topilgan m ning qiymatini D = S rj m ifodaga qo'yilib, jismning o‘lchami mm larda topiladi. M ustaqil tayyorlanish uchun savollar 1. Mikroskopning kattaiashtirishi deb nimaga aytiladi? 2. Mikroskop qanday asosiy qismlardan tuzilgan? 3. Linza deb nimaga aytiladi va uning qanday turlarini bilasiz? 4. Optik o ‘q deb nimaga aytiladi? 5. Mikroskopda qanday tasvirni kuzatamiz? Hisoblash algoritmi Bu laboratoriya ishini bajarganda oldin mikroskopni tuzili shi bilan tanishib chiqib, keyin okular shkalasini bir katagi- ning qiymati Gorayev kamerasidagi shtrixlam ing o ‘lcham iga k o 'ra m illim etrda aniqlanadi. Okular shkalasining bir katagi qiymatini bilgan holda istalgan kichik obyektlarning kattaligini D — S ■ mj ifodadan m illim etrda topish mumkin. Bu yerdan S — okular shkalasining bir katagining qiymati (m m da); S — (n • 0 ,0 l)/m — ifo d a d a n to p ilad i; m. — o'lchanayotgan obyektning okular shkalasidan to ‘g‘ri kelgan kataklar soni; n — okulardagi kataklarga t o ‘liq joylashgan Gorayev kamerasidagi shtrixlar soni; m — Gorayev kamerasidagi shtrixlar to 'liq joylashgan okulardagi kataklar s.oni; 0,01 — Gorayev kamerasidagi shtrixlar o'lcham i (mm da). Bu hisoblashlami EH M da bajarish uchun yuqoridagi ifo- dalardagi kattaliklami lotin alfavitidagi harflar bilan quyidagicha belgilab olamiz: n = N \ , m — M, D = D(I), m = M(I). Hisoblash dasturi 10 REM M ikroskopning tuzilishini va unda kichik obyekt- larni o'lchash usullarini o'rganish. 20 REM n l — mikrometrdagi shtrixlar soni; m — okulardagi kataklar soni; N — tajribalar soni. 30 IN P U T N, N I , M 40 FOR 1=1 TO N 50 IN PU T M (I) 60 NEXT 1 70 S = (N -0,01)/M 80 FO R 1=1 TO N 90 D(1)=S M (l) 100 NEXT I 110 PR IN T «Mikroskopning tuzilishini va unda kichik obyekt- lami o ‘lchash usullarini o ‘iganish» 120 PR IN T «------------------------------------------------------------ » 130 PR IN T «1, «M (I)»5 «D(I) 140 PR IN T «------------------------------------------------------------ » 150 FOR 1=1 TO N 160 PR IN T 1; 170 PR IN T U SIN G « # # # # .# # # «; M (l), D(I) 180 PR IN T «------------------------------------------------------------ » 190 EN D Ushbu hisoblashlar «EXCEL» dasturida quyidagicha bajariladi: Mikroskopning tuzilishini va unda kichik obyektJarm o ‘lchash usullarini o ‘rganish A В С № M(I) O ichanayotgan obyektlaming shkala soni D (I) Obyekt kattaligi 1. = S - B(I) 2. 3. 4. 5. 6-laboratoriya ishi. DIFRAKSION T O ‘R YORDAMIDA YORUG‘LIKNlNG T O 'LQ IN U ZUN LIG IN I ANIQLASH Kcrakli asboh va materiallar. 1. Yorug‘lik manbayi. 2. Dif- raksion to‘r. 3. Chizg‘ich. 4. Chizg‘ichga o ‘rnatilgan shkalali ekran. Ishning maqsadi. Talabalarni yorug'likning iulcilcinisiyjsi va difraksiya hodisalari bilan tanishtirish. Nazariy qism Yorug4ikning difraksiyasi deb, yorugMik to'lqinlarining juda kichkina to ‘sig‘ini aylanib o ‘t'shida, noshaffof ekrandagi doira viy teshikdan yoki tirqishdan o'tishida to ‘g‘ri chiziqli tarqalish- dan og‘ishiga aytiladi. Difraksiya hodisasida yorug'lik to‘lqinlari geometrik soya sohasiga kirib boradi. Orasi b kenglikdagi noshaffof to ‘siq bilan biriashgan a kenglikdagi ikkita tirqishdan hosil bo'ladigan difraksiyani qaraylik. Bu ikkita tirqishga parallel nurlar dastasi tik tushayotgan bo'lsin. Bunda bu tirqishlar Gyugens-Frenel prinsipiga binoan yomg'likning kogerent manbalari bo‘ladi. Difraksion manzarada asosiy rolni ikkala tirqishda difraksiyalangan nurlaming interferensiyasi o‘ynaydi. Ikkala tirqishning chap chekkalariga tushayotgan nuriami qaraylik, difraksiya hodisasi sababli tirqishiardan o ‘tuvchi yorug‘lik nurlari turli yo‘nalishlarda tarqaladi (3.6.1 - a rasm). 3.6.1 - b rasmda shu nurlardan chi parallel nurlar yo‘ilarining AL ayirmasi quyidagiga teng bo‘lsin: AL = d - sin Bunda: d = a + b. ф burchakda difraksiyalangan bu nurlar linza yordam ida bir chiziqqa to ‘plansa, ular interferensiyalana- 3.6.1. - rasm. -195- ■ Ii mli ili-ц имущим»; n;i(ij;isi yo‘l ayirmasining kattaligi AL ga I и цГ In I U • 11 к 1 .1 ikki liotni kuzatamiz: I Vo'I ayirmasi to ‘lqinlam ing butun yoki yarim to ‘]qin ii/iiiili^iniiig juft soniga teng, ya’ni: d ■ sirup — n • A = 2n ■ (X/2 ), (3.6.1) bu shart bajarilganda К ekrandagi linza orqali nurlar to ‘plangan chiziqda interferensiya maksimumi ro‘y beradi. 2. Yo‘l ayirmasi yarim to ‘]qinlaming toq soniga teng bo ‘lgan- da, ya’ni d ■ sincp = (2n + l)-(X/2) (3.6.2) shartda difraksiyalangan nurlar interferensiya rninim um ini be radi, bunda n = 0,1,2...... Bu holda markaziy maksimum n = 0 eng kuchli yoritilgan, birinchi m aksim um (n= ±1 ) aw algidan xiraroq, ikkinchi m ak simum esa (n = ±2) yana ham xira b o ia d i. Tekshirishlar shuni ko‘rsatadiki, yorug‘likning bir-biriga yaqin joylashgan ko‘plab parallel tirqishlar to ‘plamidan difraksiyalanganida ham difraksiya manzarasi ikki tirqishdan b o ‘1adigan difraksiya manzarasi kabi bo ‘ladi. Biroq bu holda difraksiya maksimumlari ravshanroq va torroq, ulami ajratib turgan difraksiya minim um lari esa keng va butunlay qorong‘i bo‘ladi. Biz (3.6.1) formuladan difraksion manzarada yoiitilganlik maksimumlariga mos keluvchi burchakiar: sinq> = n ■ (л/ d ) (3 .6 .3 ) bo‘ladi. (3.6.2 ) ga asosan yoritilganlik m inim um lariga mos kel- gan burchakiar: sirup = (2 n + l) ■ (k /2 ■ d) (3.6.4 ) ga teng bo‘lishini yoza olamiz. (3.6.3) formuladan difraksiya m ak simumlariga mos burchaklam i tanlash mum kin. Tekshirishlar ko‘rsatadiki, (3.6.3) form uladan ko‘p tirqishlardan hosil bo ‘lgan difraksiya maksimumlarini aniqlashda ham foydalanish mumkin. Agar oq yorug‘likning parallel ko‘p sorili tirqishlardan difraksiya- sini qarasak, markaziy yorug1 yo‘l oqligicha qoladi, chekkalarda hosil bo‘ladigan maksimumlar esa kamalakka o‘xshab bo‘yalgan bo‘ladi, har qaysi maksimumning ichkari chekkasi binafsha, tash- qaridagi chekkasi esa qizil rang bo'ladi, orasida esa boshqa spektral rangiaryotadi. Bu holda difraksiya maksimumlari difraksiya spektrlari, n soni esa spektr tartibi deyiladi. Bir-biriga juda yaqin ko‘p sonli parallel tirqishlar sistemasi difraksion panjara deb vuritiladi. Oddiy difraksion panjarada shisha plastinaning yuziga aniq bo‘lish mashinasi bilan bir-biriga parallel juda ko‘p shtrixlar chiziladi. Shtrixlar (chizilgan joylar) orasida chizilmagan o ‘zaro p a rallel tiniq yo‘l (tirqish)lar qoladi. Shishaning chizilgan joylari yorug'likka tiniq emas, ularni plastinadagi tiniq tirqishlam ing noshaffof oraliqlari deb qaraladi. Difraksion panjaraning tiniq shtrixlarining enini a , noshaffof shtrixlarning enini b deb belgilasak, u holda d = a + b ifoda panjaraning davri yoki doimiysi deb yuritiladi. Yaxshi panjaralarda har mm da minglab tirqishlar va noshaffof oraliq (shtrix)lar b o ‘ladi. Panjaralar juda aniq tayvorlanadi, ularda shtrixlar orasidagi masofa birday saqlanishi shart. Panjaraning eng qimmatli xossasi — oq yorug'likni spektrga yoyish qobiliyatidan iboratdir. Panjara ham prizma kabi spektral asbob hisoblanadi. Difraksion panjaralar ishlatiladigan asosiy soha spektral analiz usulidir. Yuqorida (3.6.3) formulani ko‘p sonli parallel tirqishlar sistemasi difraksion panjaraga ham qo‘llash mumkinligini aytgan edik. Shuning uchun (3.6.3) formulani difraksion panjara formulasi deyish mumkin. Difraksion panjara y o rd a m id a y o ru g ‘lik n in g toM qin u z u n lig in i a n iq la sh d a ishlatiladigan eng oddiy asbob 3.6.2- rasmda keltirilgan. Asbobning ramkasiga difraksion panjara (1) joylashtiriladi. T o ‘g ‘ri tolali lam pa shkala (3) dagi tirqish (2) dan (4—5) m masofada joylashtiriladi. Difraksion panjaradan tiraishgacha b o ‘lgan masofa mm b o ‘limli shkala (4) yordam ida aniqlanadi. Shkalaning nolinchi b o ‘limi tirqishning tepasida joylashgan (3.6.2- rasm). M azkur asbob shkaladagi difraksiya spektrlarini linzasiz kuzatish im konini beradi. K uzatuvchi panjara va shkaladagi tirqish orqali yorug‘lik m anbayiga qarab, m anbadan tashq ari yana u n in g ikki to m o n id a sim m etrik joylashgan difraksion spektrlarni ham ko‘radi. 1- tartibli spektr tirqishga eng yaqin joylashgan, uning tirqish tom onidagi chekkasida binafsha rang, tashqari qism ida esa qizil rang mavjud, 2- tartibli 3.6.2- rasm. spektrda ham xuddi shunday m anzarani kuzatish m um kin (3.6.3- rasm). 1- tartibli spektrdagi qizil va binafsha ranglami A va /?,, 2- tartibli spektrdagini esa K2 va B2 deb belgilaylik. Difraksion panjara formulasi (3.6.3) dan ushbuni yoza olamiz: A = (d ■ sinm)/n. (3.6.5) 1- va 2- tartibli spektrlar bilan cheklanilganda cp burchak- ning juda kichikligini e’tiborga olib sincp « tg(p deb yozish m um kin. U holda 3.6.3- rasmdan tg / 1, ga teng. Binobarin, (3.6.5) formula quyidagicha bo'ladi: Л = (d ■ x)/(n ■ I). (3.6.6) 3.6.3- rasm. -198 - Mazkur laboratoriya ishida d va n kattaliklaming berilgan qiy matlari hamda x va / kattaliklaming o ‘lchangan qiymatlari asosida (3.6.6) formula bo‘yicha yorug'lik tolqinining uzunligi aniqlanadi. Ishni bajarish tartibi 1. Yorug'lik manbayini elektr tarm og‘iga ulab yoqing. 2. Tirqishli ekran shunday masofaga joylashtirilsinki, birin chi (K = 1) va ikkinchi (K = 2) tartibli spektrlar tirqishning o‘ng va chap tom onlarida aniq ko'rinib tursin. 3. Ekrandan to'rgacha boigan oraliq /. ni o‘lchang va [sm] da yozing. 4. E kranning nol n u q tasid an tek sh irilay o tg an b irin ch i (K = 1) va ikkinchi (K = 2) tartibli spektrlam ing nurlargacha b o'lgan masofalar o ‘ng tom ondagilari uchun X / ni va chap tomondagilari uchun X n ni o ‘lchang. 5. X. = (X! + X й) / 2 — o'rtacha qiymatlarini toping va sm da yozing. 6. i , Xt va a — kattaliklaming berilgan va topilgan qiymatlariga ko‘ra , A = ( Xt d )/( K I ) formuladan К - 1 va К =2 bo ‘lgan hollar uchun har bir rangning to ‘lqin uzunligini aniqlang. 7. Ekrandan to ‘rgacha b o ‘lgan masofa o ‘zgartirilib, / ni o ‘l- chang va sm da yozing. 8. Bu hoi uchun ham 4, 5 va 6-bandlam i takroriy bajaring. 9. Ekrandan to ‘rgacha bo'lgan masofani o'zgartirib, /(. ni o‘lchang va sm da yozing. 10. Bu hoi uchun ham 4, 5 va 6-bandlarni takroriy bajaring. 11. H ar bir rang uchun to ‘lqin uzunligining o'rtacha qiymatini toping. 12. 3.6.1-jadvaiga olingan natijalarni yozing. 3.6.1- j a d v a i S pcktrning ta rtib i, К C hiziqning rangi Polosalar orasidagi m aso fa, sm 1,. sm A., A X / X " 1 Binafsha yashil sariq qizil 2 Binafsha yashil sariq qizii Mustaqil tayyorlanish uchun savollar 1. Yorug'lik difraksiyasi deb qanday hodisaga aytiladi? 2. Difraksion panjaraning tuzilishi qanday va и nimani aniqlash uchun ishlatiladi? 3. Difraksion panjara bo yicha A ni aniqlash formulasi qanday keliirib chiqariladi ? 4. Difraksion spektrdagi ranglarning joylashish lartibi qan day? Hisobiash algoritmi Bu laboratoriya ishini bajarishda o ‘tkazilgan tajribalarda ekrandan difraksion panjaragacha b o ‘lgan m asofa / ning turli qiym atlarda 1- va 2- tartib li spektrlar (K = 1 ,2 ) uchun ek ran n in g 0 nuqtasidan, ekranda hosil b o ‘lgan 0 nuqtani chap va o ‘ng tom onlardagi ranglargacha b o ‘lgan m asofalar (X o ‘ng to m o n va X fl ch ap to m o n ) o ‘lchanib yozib olinadi. df, /., К, X/, X(l kattaliklam ing aniqiangan va berilgan qiymatlariga ko‘ra: X — (X/ + X/1 ) / 2 Л — ( X, ■ d ) / ( K ■ I ), — ifodalardan ek randa hosil b o ig a n ranglarning to 'Iq in uzunliklarining qiymatlari hisoblanib topiladi va natijalar 3.6.2- jadvalga yoziladi. 3.6.2- j a d v a l sm Spektrmng tartibi, К Ranglar Polosalar orasidagi m asofa, sm To'lqin uzunligi (A yoki nm) X " 1 X, (sm) 1 2 Binafsha, yashil, sariq, qizil. Binafsha, yashil, sariq, qizil. ^ binafsha “ ^ibmafsha/^ ’ ^ yashil “ / . yashil I П ' i г A . = S X. /n; A . , = Z A,. ,/n . sariq i s a riq / 5 cjl/iJ _j < q iz il ' Bu hisoblashlarni EH M da bajarish uchun yuqondagi ifo- dalardagi kattaliklami lotin alfavitidagi harflar bilan quyidagicha belgilab olamiz: d = 0, i = /, /. = L(I), К = К, X ! = XI (I), X 11 = X2(J), X = X3(I), A = G(l), 1 = Gl. Hisoblash dasturi 10 REM Difraksion panjara yordamida yorug‘lik to'lqin uzun ligini aniqlash. 20 REM L — ekrandan panjaragacha b o ‘lgan masofa; К — spektr tartibi; A — ranglar; X I , X2 — ranggacha bo‘lgan masofa; A — to ‘lqin uzunligi; 0 = 0 ,0 1 , N — ranglar soni. 30 IN PU T N 40 FO R 1=1 TO N 50 I N P U T L ( I ) , X 1 ( I ) , X 2 ( I ) , A $ ( l) (A $ h a rfiy o ‘zgaruvchi) 60 NEXT 1 70 FO R 1=1 TO N 80 X (l)= (X l(l)+ X 2 (I))/2 90 A (I)= X (I)*0,01/(L (I) К) 100 NEXT I I 10 PRINT «Difraksion to panjara yordamida yorug‘lik to ‘lqini u/.imligini aniqlash» 120 PR IN T «------------------------------------------------------------ » 130 PRIN T D —0,01, «ranglar soni N —»;N 140 PR IN T «------------------------------------------------------------ » 150 PR IN T «I»; «К»; «AS»; «L»; «XI'; «Х2»; «ХЗ»; «А» 160 PR IN T «------------------------------------------------------------ » 170 FOR J=0 TO 1 180 FOR 1=1 TO N 190 PR IN T U S IN G «## «; I, К 200 PR IN T U SIN G « # # # # # «; A$; 210 PRIN T U SIN G « # # # # .# # # «; L(I,J), X I(I), X2(I), X3(I), A(I) 220 NEXT I 230 PR IN T «------------------------------------------------------------ » 240 NEX T J 250 FOR 1=1 TO N 260 FOR J= 0 TO 1 270 A (J)= A (J)+ A (I,J) 280 NEX T J 290 A(I) = A(J)/2 300 PR IN T AS(I), A(I) 310 NEXT I 320 EN D Ushbu hisoblashlar «EXCEL» dasturida quyidagicha bajariladi: A В с D E F G H T К AS L XI Х2 ХЗ Л 1 1 1 =(El+Fl)/20 =G1 • 0,0 I/D! "'BL Bl = 1 B2 = 1 B3 = 1 B4 =1 7-laboratoriya ishi. DIFRAKSION PANJARA YORDAM IDA GAZ LAZER N UR ININ G T O 'L Q IN U Z U N L IG IN I ANIQLASH Kerakli asboblar. 1 . Geliy neon gaz lazeri. 2. Optikaviy kursi- cha difraksion panjara. 3. Daraialash ekrani. Ishning maqsadi. Gaz lazerining ishlash prinsipi bilan tanishish. Lazer nurining toMqin uzunligini difraksion panjara yordamida aniqlashni o‘iganish. yorugiikning to ‘lqin tabiatini isbotlash. Nazariy qism Lazerlar — optik oralig'ida ishlaydigan nurlanish kvant generatorlaridir (O K G ). U larning ishlash prinsipini k o 'rib c h iq am iz. M a ’lum ki, n u rla n ish m o d d a b ilan t a ’sirlan ish natijasida, m odda atom lari fotonni yutib, ichki energiyasi yuqori b o 'lg an uyg‘ongan holatga o 'tish i m um kin. Bu holat barqaror emas. O datda, atom larning bu holatda yashash vaqti ju d a qisqa, ya’ni 10-8. U yg'ongan holatdagi atom lar qandaydir bir vaqtda o ‘z -o ‘zidan (sponton ravishda) fotonlarni nurlatib, energiyasi kichik b o ‘lgan holatga o ‘tadi (3.7.1- rasm). Bunday nurianishga sponton nurlanish deyiladi. Sponton nurlanish ta so d ifiy x a ra k terg a ega. S h u n in g u c h u n bu n u rla n is h izotropdir (biror-bir asosiy yo'nalishga ega em as, kogerent em as (har xil atom lar nurlatgan kvantlar h ar xil fazaga ega) va m onoxram atik turli chastotalam i to'plam idan iborat). Bun day nurlanishni, m asalan, c h o ‘g ‘lanm a va gaz razryadli 1am- palari beradi. A tom larning uyg'ongan holatdan kam uyg'ongan holatga o 'tish i unga tushayotgan fotonlar ta ’sirida ham yuzaga kelishi Irv hv hv * • , lrv in.....km I .ic|. 1 1 hiiiniig uchun fotonning energivasi o ‘tish i in ijiiy.iMga irug lx)‘ lishi lozim. Bunda bir vaqtda birdaniga ikkita lolon hosil bo'ladi; tushayotgan foton va atom n in g b ir holatdan hoshqa holatga o ‘tishi natijasida hosil bo‘lgan fotonlardir (3.7.2- rasm). Tushayotgan foton bu holatda atomni uyg‘ongan holatdan каш uyg‘ongan holatga o ‘tishini induksiyalaydi. Shuning uchun bunday nurlanishlar induk-siyalangan yoki majburiy nurla- nishlar deyiladi. U yg‘ongan atom ning m ajburiy nurlanishi ta s h q i fo to n t a ’s irid a y u z ag a k e lib g in a q o lm a y , b a lk i induksiyalangan nurlanishning fotoni ta ’sirida ham hosil bo ‘ladi. U yg‘ongan atom larning soni yetarli boMgandagi hodisa nurlanishning keskin o ‘sishiga olib keladi (3.7.3- rasm). Kogerentlik, monoxromatiklik va aniq yo‘nalishga ega bo‘lishlik induksiyalangan nurlanishning asosiy xossasidir. Bunga sabab (uyg‘ongan atomga) tushayotgan kvant chastotasi, fazasi, impulsi va qutblanishi bir xil ekanligidir. -»Av —>hv >hv ->hv -»Av — >hv 3.7.3 - rasm. Induksiyalangan nurlanish — lazerlar ishlash prinsipining fizik asosini tashkil etadi. Induksiyalangan o ‘tishlar ehtim ol- ligi — tushayotgan kvantlar soni va uyg‘ongan atom lar soni qancha ko‘p b o ‘lsa, shuncha katta bo‘ladi. Tabiiy sharoitda m oddada uyg‘ongan holatdagi zarralam ing soni kam uyg‘ongan holatdagidan kichik bo‘ladi. Induksiyalangan o ‘tish lar tufayli hosil b o ‘layotgan nurlanishni kuchaytirish u c h u n uyg‘ongan holatdagi a to m la r soni kam u yg'ongan holatdagidan katta bo‘lishi kerak. Zarralar orasidagi bunday m u n osab at b a ’zi m o d d a la rd a k u zatilad i. Bu m o d d alard a zarralarning shunday uyg‘ongan holatlari mavjudki, ulardan kam uy g 'o n g an holatga yoki asosiy holatga o ‘z - o ‘zid an o 'tish ehtimolligi juda kam. Atomni bunday holatda yashay oladigan vaqti katta (10—3s) b o ‘ladi. Bunday energetik holatga mos keladigan sathlar m etastabil sathlar deb ataladi. Uyg‘otish jarayonidagi ta ’sirdan bunday sathlardagi atom larning soni or- tib, yig‘ila boshlaydi va natijada shunday holat yuzaga keladiki, metastabil uyg‘ongan sathdagi atom larning soni, kam uyg‘ongan sathdagi atomlar sonidan katta bo‘lib ketadi. Bunday holatga sathda inversli to'planish deyiladi. M ana shunday m oddalar lazeming aktiv (ishchi) m uhitini tashkil etadi. Invers to ‘planishni hosil qilish uchun kerakli zarralam i ajratib olish uchun quyidagi uy- g‘otish yoMlari (ajratish usullari) qo‘llaniladi: zarralarni yorug‘lik (optik) yoki elektr razryadi (elektr) usullari. Induksiyalangan nurlanishning quvvatini oshirish uchun lazerlarda rezonatorlar ishlatiladi. Ular bir-biriga qaratilgan qay- taruvchi ikkita sirt bo ‘lib, O K G ning aktiv (ishchi) moddasi ulam ing orasida joylashadi. R ezonatom ing qaytaruvchi sirti har xil shakllarda: yassi, sferik, parabolik b o ‘lishi m um kin. Ular- dan b in yarimshaffof bo'ladi Rezonator sirtlaridan qaytib, nur lanish O K G ning ishchi m oddasidan ko‘p marta o 'tad i va h ar gal induksiyalangan nurlanishni kuchaytiradi. N urlanish m a’ lum vaqtga yetgach, yarim shaffof qaytaruvchi sirtdan o ‘tib tashqariga chiqib ketadi. Hozirgi vaqtda lazerlarning ishchi m oddasi sifatida turli m ateriallar q o ‘llaniladi: bular kristallar, aktivlashtirilgan shishalar, plastm assalar, gazlar, suyuqliklar, yarim o‘tkazgichlardir. Ushbu laboratoriya ishida spektming qizil qismida nurlanish beradigan geliy-neon gaz lazeri qo ‘llaniladi. U geliy (1 mm sim. ust. bosimi ostida) va neon (0,1 mm sim. ust. bosimi ostida) gazlarining aralashmasi to ‘ldirilgan kvars trubkasidan (T) ibo rat. Trubkaning uchlariga yassi yo k i s fe rik k o ‘z g u la r ( K) o ‘m atiladi. Ko‘zgulaming bin yarim sh affo f b o ‘ladi. G az razryadi trubkaning tashqarisiga yoki ichkarisiga o ‘rnatilgan elektrodlar (E) yordamida hosil qilinadi (3.7.4- rasm). E le k tr ra z ry a d i v a q tid a n e o n a to m la r i e le k tro n la r 3.7.4- rasm. bilan la’sirlashib. cncrgiyasi CyboMgan asosiy holatdan energiyasi Г lx>*lgan mctastabil holatga o‘tadi (3.7.5- rasm). N eon atomlari Г, cncrgctik holatdan E{ energetik holatga o‘tganda spektrning qizil qismiga mos kelgan nurlanish hosil bo'ladi. 3.7.5- rasm. Induksiyalangan nurlanish yuzaga kelishi uchun neonning E sathida Et sathiga nisbatan invers to ‘planish hosil qilish kerak. Lekin toza neonda sathlar orasida bunday munosabatning yuzaga kelishi juda qiyin. Chunki neonda E2 metostabil energetik sath- dan tashqari unga yaqin bo‘lgan bir necha metostabil energetik sathlar mavjud. Agar neon gaziga geliy gazi aralashtirilsa, gaz razryadi vaqtida geliy atomlari energiyasi neon atom larining E2 sathdagi energiyasiga yaqin bo‘lgan metostabil sathga o ‘tadi. N o - elastik ta ’sirlashish natijasida geliy atomlari o ‘z energiyasini neon atomlariga uzatadi va neon atomlari uyg‘ongan E2sathga o ‘tadi. Et energetik holatdagi neon ato m lari tru b k a devori bilan ta ’sirlashib, asosiy holatga o‘tadi. Shu usul bilan bu holatdagi neon atom larining soni kamayib turadi. N atijada geliy atomlari neon atomlarini £^sathda Et sathdagiga nisbatan statsionar invers to ‘planishini yuzaga keltiradi. Shunday qilib, bu lazerda neon atomlari ishchi, geliy atomlari esa yordamchi boMadi. Gaz lazerlari uzluksiz ishlaydigan lazerlaiga kiradi. Kogerentlik, yuqori monoxrom atiklik, aniq yo'nalishga va katta quw atga ega boMishlik lazeming asosiy xossalaridan boMib, uning fan va texnikada keng qo‘llanilishiga imkon beradi. Lazer nurlari m odda bilan ta ’sirlashganda tushgan joyini qizdiradi va tem peraturasini keskin oshiradi. Buning natijasida moddaning o ‘zgarishi (erish, bug'lanish), zarb to ‘lqinlarining hosil b o ‘lishi va intensiv issiqlik alm ashinishi kuzatiladi. Bu xossalar ham da lazer nurlarini energiyasi yuqori b o ‘lgan ingichka (mikron) nurga to ‘plash mumkinligi va selektiv (tanla- nib) yutilishi uni tibbiyotda keng qo‘llanilishiga yo‘l ochadi. Lazer nuri jarrohlikda to ‘qim alam i qonsiz kesishlami baja- rishaa ishlatiladi, chunki uning ta ’sirida kesilayotgan to ‘qim a- ning chetlari payvandlanib qolishi natijasida kapillarlardan qon ketishining oldi olinadi. Onkologiyada rak hujayralarini yemirishda ishlatiladi (chunki lazer nuri ularda kuchli yutiladi). Oftalmologivada lazer nuri o ‘m idan ko‘chgan ko‘z to ‘r par- dasini «payvandlashda» va glaukomani davolashda ko‘z ichidagi suyuqlikni oqizib chiqarish uchun sklerada mikroskopik teshiklami hosil qilishda ishlatiladi. Dermotologiyada gaz lazerining nurlanishidan teropevtik maq sadda qo‘llaniladi. Lazer nurlanishining biologik to ‘qimalarga ta ’siri xususiyat- larini hisobga olib, u bilan ishlash jarayonida tajriba o ‘tkazuvchi- ga nurning tushishini b artaraf qilish lozim (hattoki, biror buyumdan qaytganini ham ). Ushbu laboratoriya ishida lazer nurlarining toMqin uzunligi ni aniqlash uchun difraksion panjara qo ‘llaniladi. U bir-biridan bir xil masofada joylashgan bir xil tirqishlar tizim idan iborat. Difraksion panjara, bo'lish apparati yordamida kerakligicha pa rallel shtrixlar chizilgan, shisha plastina ko‘rinishida yasaladi. Shtrixlarga qora b o ‘y o q surtiladi. Natijada shtrixlar yorug‘likni sochadi, ularning orasi yorig‘lik uchun shaffof bo ‘lib, panjara ning tirqishlari vazifasini o ‘taydi. Q o‘shni tirqishlar markazlari orasidagi masofa d panjara davri yoki doimiysi deyiladi. Gyugens—Frenel prinsipiga asosan har bir tirqish bir-birini interferensiyalaydigan kogerent ikkilamchi to‘lqinlaming manbayi bo‘lib hisoblanadi. Agar difraksion panjaraga m onoxrom atik yorug‘likning parallel nurlari dastasi tushayotgan bo ‘lsa, L lin- zaning fokal tekisligida joylashgan E ekranda har xil tirqishlar- dan chiqayotgan yorug‘likning interferensiyalanishi natijasida hosil г А b o ‘ladigan difraksion mak- simurn va m inim um lar tizimi kuzatiladi (3.7.6- rasm). d в 0 la m in g m os n u q ta la rid a n kelayotgan nurlarning yo‘llar farqiga bogMiq b o ‘ladi. Agar y o ‘llar farqi AC bu tu n son to ‘lqin uzunliklariga karrali bo'lsa, u holda ekranda in terferensiya natijasida bosh m aksim um lar paydo bo'ladi: YorugMikning kuchayishi yoki susayishi har xil tirqish- Download 104 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|