Mundarija kirish I. Bob interferensiya va interferometr

1.2 INTERFEROMETR NIMA
Interferometr (interferensiya va metr) — elektromagnit yoki akustik toʻlqinlar interferensiyasi hodisasiga asoslangan oʻlchash asbobi. I.ning ishi bitta nurning fazoda ikki (yoki koʻp) kogerent nurga parchalanib, turli yoʻnalishda interferensiya koʻri-nishni hosil qilishidan iborat. Optik I. keng tarkalgan. Bunga Maykelson I. misol boʻladi (rasm), bunda yeruglikning parallel nurlari dastasi sirtiga kumush yuritilgan plastinka Px da ikki (/ va 2) nurga boʻlinadi; bu nurlar koʻzgu 3h va 32 lardan kaytib toʻplanib obʼyektiv O ning fokal tekisligida interferensiyalanadi. Nurlar dastalarining yoʻlini baravarlash uchun (mas, 1 nur plastina Ya, dan ikki marta oʻtadi) nur 2 yoʻliga plastina P2 oʻrnatiladi. 3, (yoki 32) ni ozgina siljitilganda interferensiya polosalar qarash maydonida sezilarli suriladi. Koʻzgu 3, (yoki 32) oʻrniga biror detal oʻrnatib, interferension tasvir boʻyicha detal sirtining sifati toʻgʻrisida mulohaza yuritish mumkin. Toʻlqin tabiatiga qarab, I. akustik va elektromagnit toʻlqinlar (optik va radioin-terferometrlar) uchun moslab yasaladi. Optik I. spektral chiziqlarning toʻlqin uzunligini, shaffof muhitlarning yorugʻlik sindirish koʻrsatkichini, yulduzlarning burchak oʻlchamlarini, masofalarning mutlaq va nisbiy qiymatini katta aniqlikda oʻlchash uchun ishlatiladi. I. sanoatda optik tizim va qismlarning sifatini tekshirish hamda optik detallarning sir-tini kuzatish uchun qoʻllaniladi. Me-tallurgiyada esa metall sirtlarining tekisligini tekshirishda, shaxtalardagi metan va karbonat angidrid konsentratsiyasini aniqlashda ham I.dan foydalaniladi.
Interferometrlar ilm-fan va muhandislikning ko'plab sohalarida ishlatiladigan tergov vositalaridir. Ular interferometrlar deb ataladi, chunki ular shovqin naqshini yaratish uchun ikki yoki undan ortiq nur manbalarini birlashtirib ishlaydi, bu o'lchash va tahlil qilish mumkin; Shuning uchun 'Interfer-o-metr' yoki interferometr. Interferometrlar tomonidan hosil qilingan shovqin naqshlari o'rganilayotgan ob'ekt yoki hodisa haqida ma'lumotni o'z ichiga oladi.
Oddiy sharoitlarda fazoda bir vaqtning o‘zida juda ko‘plab yorug’lik to‘lqinlari tarqaladi. Bu to‘lqinlar har xil manbalardan chiqayotgan yoki har xil predmetlar yuzalaridan qaytayotgan va sochilayotgan bo‘lishi mumkin. Kundalik hayotdagi tajribalardan bilamizki, juda ko‘plab tarqalayotgan yorug’lik to‘lqinlari bir-biriga xalaqit bermay fazoda tarqaladi, shu sababli biz predmetlarni ko‘rganda ularni o‘zini bo‘zilmagan holda ko‘ramiz. YOrug’lik to‘lqinlarini bunday tarqalishiga sabab sho‘ki, yorug’lik elektromagnit to‘lqinlarning muhitga ta’siri shu muhitda boshqa elektr va magnit maydonlarning borligidan qat’iy nazar ro‘y beradi. Bundan har xil elektromagnit to‘lqinlarning elektr va magnit maydonlari bo‘shlikda tarqalganda o‘zlarini kuchlanganliklarini, harakat yo‘nalishini va boshqa xarakteristikalarini o‘zgartirmaydilar degan xulosaga kelamiz. Bu xaqikatda shunday ro‘y beradi. Buni superpozitsiya prinsipi deb ataladi. Superpozitsiya prinsipi bajarilganda fazoda bir vaqtda tarqalayotgan elektromagnit to‘lqinlarning ye va N kuchlanganliklari o‘zaro algebraik ravishda qo‘shiladilar, lekin ikki yorug’lik to‘lqinining tebranishlarining fazalar ayirmasi vaqt bo‘yicha o‘zgarmas bo‘lsa, bu prinsip bajarilmaydi. Bu to‘lqinlarni kogerent to‘lqinlar deyiladi. Kogerent to‘lqinlar qo‘shilganda fazoning bir qismida yorug’likni kuchayishi ya’ni maksimumi, boshqa qismlarida yorug’likni susayishi, ya’ni minimumi kuzatiladi. Bunday hodisaga yorug’lik to‘lqinlarining interferensiyasi deyiladi. Yorug’lik interferensiyasi faqat kogerent yorug’lik to‘lqinlari qo‘shilganda ro‘y beradi.
Kogerent to‘lqinlarni kogerent manbalar sochadi. Ammo tabiatdagi barcha yorug’lik manbalari o‘zaro kogerent bo‘lmaydi. SHu sababli birinchi marta yorug’lik interferensiyasini kuzatish uchun sun’iy usuldan foydalanganlar, ya’ni bir manbadan chiqayotgan yorug’likni ko‘zgu, linza yordamida yoki boshqa usulda ikkiga ajratib, so‘ng uchrattirganlar. Bunday usuldan Frenel, YUng, Lloyf, Bete, R. Pol kabi olimlar foydalanganlar. Misol tariqasida YUng sxemasini ko‘ramiz. T.YUng bir tirqishdan tarqalayotgan yorug’lik yo‘liga ikki tirqishli to‘siq qo‘ydi. Natijada to‘siqdan so‘ng yorug’lik ikki mustaqil dasta sifatida tarqaladi. Bu ikki yorug’lik bir manbadan chiqayotgan bo‘lgani uchun o‘zaro kogerent bo‘ladi va ekranda interferensiya maksimumlari va minimumlari kuzatiladi. Agar ekranda uchrashayotgan ikki kogerent yorug’lik to‘lqinlarining optikaviy yo‘llari farqi  juft sonli  to‘lqin o‘zunligiga teng bo‘lsa

 (2.1)

interferensiya maksimumi kuzatiladi. YOzilgan (2.1) shart interferensiya maksimumlari sharti deyiladi. Agar ekranda uchrashayotgan ikki kogerent yorug’lik to‘lqinlarining optikaviy yo‘llari farqi  toq sonli  to‘lqin o‘zunligiga teng bo‘lsa

(2.2)

interferensiya minimumlari kuzatiladi. YOzilgan (2.2) ifoda interferensiya minimumlari sharti deyiladi. Interferensiya hodisasini hayotda biz uchratib turamiz. Masalan, suv yuzidagi yupqa yog’ yoki moy qatlamlariga yorug’lik tushganda ularning tovlanishini ko‘ramiz. Bu hodisaga optikada yupka plastinkalar rangi deb nom berilgan. Bunday rangli tovlanishlar sovun pufaklarida juda yupqa neft pardalarida, eski shisha yoki metallar sirtida ham kuzatiladi. Agar yupqa shaffof plyonkani yoritsak, unda ham shunday hodisani ko‘ramiz. Buning sababi shundaki, yorug’lik yupqa plastinkaning ikki sirtidan qaytganda yorug’lik to‘lqini ikki kogerent dastani vujudga keltiradi. Bu dastalar o‘zaro uchrashib interferensiyani beradi. Bunda hosil bo‘lgan interferension manzaralar lokallangan manzaralar deyiladi. CHunki ular faqat parda sirtiga yaqin sohada kuzatiladi. Interferensiya hodisasi aniq o‘lchashlarda, fizik tajribalarda, sanoatda, texnikada va yana juda ko‘p sohalarda keng qo‘llaniladi. Interferensiya hodisasiga asoslanib ishlovchi maxsus optik asboblar - interferometrlar yasalgan.