Ii-qism Toshkent-2010

S

haqidagi tushuncha bilan to`ldirdi. Biror S manbadan tarqalayotgan yorug`likning to`lqin sirtining har bir elementi ikkilamchi sferik to`lqinning manbai bo`lib u to`lqinning amplitudasi r masofa ortgan sari 1/ r qonun bo`yicha kamayib boradi. Demak to`lqin sirtining har bir ds elementidan R nuqtaga quyidagi to`lqin keladi:
(1)

n  p r

(t+₀)- to`lqin sirt S poylashgan yerdagi tebranish fazasi, K = 2 /t to`lqin soni. r-sirtning ds joylashgan yerdagi yorug`lik tebranishining amplitudasi. K- proporsionallik koeffitsiyenti.
Difraksiya hodisasi ikki xil bo`ladi. Agar yorug`lik manbai va kuzatish nuqtasi R nuqtaga boruvchi nurlar deyarli parallel dastani hosil qilsa, Fraungofer difraksiyasi yoki parallel nurlardagi difraksiya kuzatiladi. Aks holda Frenel difraksiyasi kuzatiladi.
Frenel zonalari usuli. Bir jinsli muxitda nuqtaviy S manbadan tarqaluvchi sferik to`lqin R nuqtada uyg`otadigan yorug`lik tebranishining amplitudasini topish uchun Gyuygens-Frenel prinsipini tatbiq qilamiz. Bunday sferik to`lqinning to`lqin sirti SR to`g`ri chiziqqa nisbatan simmetrik bo`ladi. Frenel to`lqin sirtni shunday xalqasimon zonalarga ajratganki, har bir zonaning chetidan P nuqtagacha bo`lgan masofalar bir-biridan /2 ga farq qiladi. m-nchi zonaning tashi chetidan P nutagacha bo`lgan d_m masofa quyidagicha ifodalanadi

. dm = d+ m (1) m ortgan sari dm masofa qonun

S P b

bilan juda sekin orta boradi. d - to`lqin sirtining O uchidan P nuqtagacha bo`lgan masofa. Ni-zona P nuqtada uyg`otadigan tebranishning amplitudasi A <sub>m</sub> m ortgan sari monoton ravishda kamayadi.
Ikki o`shni zonaning bir xil nuqtalaridan P nuqtaga keluvchi tebranishlar qarama-qarshi fazali bo`ladi. Shuning uchun P nuqtadagi natijaviy yorug`lik tebranishining amplitudasi.
A=A₁-A₂+A₃-A₄+.....
yoki (2)
Frenel zonalari P nuqtada uyg`otadigan tebranishlarining amplitudalari monoton kamayuvchi ketma-ketlikni hosil qiladi:
A<sub>1</sub>A<sub>2</sub>A<sub>3</sub>......A<sub>m-1</sub>A<sub>m</sub>A<sub>m+1</sub>...... (Z)
Shu sababli (4)
bo`lib (2) formula quyidagicha soddalashadi
A=A₁/2 (5)
Demak butun to`lqin sirtining ta’siri markaziy zona ta’sirining yarmiga teng. Markaziy zonaning o`lchovlari millimetrning ulushlari tartibida bo`lganligi uchun yorug`lik S nuqtadan P nuqtaga go`yo juda ingichka to`g`ri chiziqli kanal chegrarasida tarqaladi, ya’ni deyarli to`g`ri chiziq bo`yicha tarqaladi.

Agar yorug`lik to`lqinining yo`liga hamma juft nomerli yoki to nomerli zonalarni to`suvchi plastinka qo`yilsa, P nuqtada tebranish amplitudasi keskin ko`payib ketadi. Bunday plastinka zona plastinkasi deb ataladi. Zona plastinkasi yig`uvchi linza kabi ishlab, P nuqtada yorug`lik intensivligini juda ko`p marta kuchaytiradi.

Doiraviy teshikdan hosil bo`ladigan Frenel difraksiyasi. Sferik yorug`lik to`lqinining yo`liga r₀ radiusli doiraviy teshigi bo`lgan shaffofmas to`siq qo`yamiz.

Ekranni shunday joylashtiramizki, S yorug`lik manbaidan tushirilgan perpendikulyar teshikning markaziga to`g`ri kelsin. Тeshikning r0 radiusi d va do uzunliklardan juda kichik bo`lganda, d ni S manbadan to`siqqacha bo`lgan masofaga teng deb, d ni esa to`siqdan P nuqtagacha bo`lgan masofaga teng deb hisoblash mumkin. Agar d va do masofalar

r0 S P d do

shartni qanoatlantirsa, teshik P nuqta uchun aniqlangan Frenel zonalaridan to`ppa-to`g`ri birinchi m tasini ochiq qoldiradi. Ochiq Frenel zonalarining soni

P nuqtadagi tebranish amplitudasi
A=A₁-A₂+A₃-A₄+...+A_m m juft bo`lasa +A<sub>m</sub>
m to bo`lasa -A_m
Frenel zonalarining soni - juft yoki toq son ochiq bo`lishiga qarab, P nuqtaning o`zida intevsivlik maksimumga yoki minimumga erishadi. Misol uchun bu son 3 ga teng bo`lsin. U holda difraksion manzaraning markazida intensivlikning maksimumi hosil bo`ladi (rasm).

Demak doiraviy teshikdan hosil bo`ladigan difraksion manzara navbatma-nabat joylashgan yorug` va qoramtir konsentrik xalalardan iborat bo`ladi. Manzaraning markazida yo yorug` (m-toq son), yo qora (m-juft) dog` bo`ladi.

Тirqishdan hosil bo`ladigan Fraungofer difraksiyasi.

Kengligi a ga teng bo`lgan BC tirqishga parallel nurlar dastasi tushayotgan bo`lsin. Тirqish uzunligi 1a. Тirqish orasiga nurlarni bosh fakal tekislikda to`plovchi L linza o`rnatilgan. Тirqishga yetib keluvchi to`lqin frontining har bir nuqtasi barcha tomonga tarqaluvchi tebranishlarning manbaidir. Dastlabki yo`nalishdan burchakka burilib ketuvchi nurlar L linzaning fakaltekisligidagi

ekranning F nuqtasiga yig`iladilar. F nuqtadagi interferensiyaning kattaligi BMF va CNF nurlar orasidagi optik yo`l farqi va yorug`lik to`lqinining uzunligi ga bog`liq CD/BC=sin CD= BC=a U holda =asin to`lqin sirtning ochiq qismini bir xil kenglikdagi 2k ta zonaga ajratish mumkin. Agar zonalar soni juft bo`lsa, asin =2k(/2) k=0,1,2,3 bo`lib difraksiya minimumlari kuzatiladi (qorong`i soha). Agar zonalar soni toq bo`lsa asin=(2k+1)/2 k=0,1,2,3....... difraksiya maksimumlari kuzatiladi (yorug` soxa).		L F
	0 sin

Nazoraт savollari.
1. Yorug`lik difraksiyasi nima.
2. Difraksiya yuz berishi uchun qanday shart bajarilishi kerak.
3. Gyuygens prinsipi.
4. Frenel-gyuygens prinsipi
5. Frenel zonalari.
6. Doiraviy teshikdan hosil bo`ladigan frenel difraksiyasi.
7. Fraungofer difraksiyasi.
8. Bitta tirqishda kuzatiladigan difraksiya maksimum va minimum shartlar.