O'zbekistOn Respublikasi axborot texnOlOgiyalaRi va
Download 1.22 Mb. Pdf ko'rish
|
Golografiya
- Bu sahifa navigatsiya:
- Mavzu: Golografiya va uning qo`llanilishi Reja: 1. 2.
- Golografiya nima U qanday hosil bo`ladi 5. 6. Xulosa. Izohli lug`atlar.
- 1-rasm. To’lqin fazasini qayd qilish haqidagi masalaga doir.
- 2-rasm. optic sistemalarda to’lqinlarni qayd qilish haqidagi masalaga doir.
- Golografik tasvirlar va ularni sifati
- 3-rasm. buyumning golografik interferometriya metodi bilan qayd qilingan deformatsiyalari.
- Izohli lug`at Golografiyaning asosi.
- Golografik tasvirni tiklash.
- Golografiyaning qo’llanilishi.
- Yorug’likning qutblanishi. Qutblagichlar Tabiiy yorug’lik
- Mexanik to’lqinlarning qutblanishi.
- Qutblagichlar.
- Malyus qonuni
- Qutblanishdan foydalanish.
- Qutblanish tekisligini
- Rentgen trubkasi.
- Rentgen nurlari — elektromagnit to’lqinlar.
- Rentgen nurlarining qo’Ilanilishi.
- Xulosa
- Foydalanilgan adabiyotlar R.I. Grabovskiy. Fizika kursi, T.., "O`qituvchi", 1973. R. Bekjonov. Atom va yadro fizikasi. T.., "O`qituvchi", 1972
- Foydalanilgan saytlar https://www.aim.uz https://www.orbita.uz https://www.refarat.uz https://www.samdu.uz
|
O'zbekistOn Respublikasi axbOROt texnOlOgiyalaRi va kOmmunikatsiyalaRini RivOjlantiRish vaziRligi muhammad al-xORazmiy nOmidagi tOshkent axbOROt texnOlOgiyalaRi univeRsiteti
Fizika phy019 – guRuh tuzdi: Qabul Qildi: axmedova nodira aminjanovna tOshkent 2020
Mavzu: Golografiya va uning qo`llanilishi Reja: 1. 2. Golografik tasvirlar va ularning sifati. Golografik interferometriya. 3. 4. Kirish. Golografiya nima? U qanday hosil bo`ladi 5. 6. Xulosa. Izohli lug`atlar. Kirish Inson zoti yaralibdiki toki paydo bo’lganidan boshlab hozirgi kecha kunduzgacha taraqqiyot yo’lini bosib kelmoqda. Shu bilan birgalikda fan va madaniyat ham o’z rivojini topmoqda. Ayniqsa hozir biz yuksak rivojlangan asrda yashayapmiz. Hayotimizni texnikasiz tasavvur qilolmaymiz. Keling , biz uchun hozir oddiy va har xillari bo’lgan televizor tarixiga bir nazar solib ko’raylik. Avval boshda katta va o’ta og’ir darajadagi televizorlar ixtoro qilingan va bu voqea o’ta e’tiborga molik bo’lgan. Buni qarangki, o’sha televizorlar rangdor ham emas faqatgina oq va qora ranglardan iborat edi. Bora bora uning hajmi kichrayib,ixchamroq qilib chiqarila boshladi.. endi uni bemalol ko’tarib o’rnini almashtirish ham mumkin,ya’ni unchalik qiyinchilik tug’dirmas edi. Shu tariqa fan rivojlanib,biz oq-qora televizorlardan voz kechdik va endi o’zimiz uchun qulay bo’lgan rangdor televizorga o’tdik. Shu taroqa hayotimiz ancha go’zallashdi. Xuddi shuningdek bizning xotiralarimizni saqlab qo’yish uchun tushadiga sur’atlarimizning rivojlanish bosqichlari ham taraqqiy topib bordi va o’z cho’qqisiga yetdi desak mubolag’a bo’lmaydi. Oq-qoradan rangli sura’atlaga, rangli sur’atlardan endi hajmiy sur’atlarga o’tildi. Asta –sekinlik bilan 3D,5D va 7D kinolar yaratila boshladi. Bir qarashda bizni taajubga soluvchi bunday kinolar aslida fizik qonunlarga asoslangandir,ya’ni bularning hammasi golografiya qonunlari asosida yaratilayotgan yangiliklardir. Golografik tasvirlarning bizga qulaylik tomonlari juda ko’p. Hozirda ko’pgina Yevropa mamlakatlari bu soha anchagina ildamlab ketgan va bu soha bizda ham yaxshigina yo’lga qo’yilmoqda. Keling, golografiya o’zi nimaligi haqida ozgina tasavvurga ega bo’laylik. Golografiya qanday hosil buladi Spektrning optic sohasiga tegishli elektromagnitik tebranishlar davri favqulotda kichik, shu tufayli kattaroq yoki kichikroq interferonsionlikka ega bo’lgan qabul qilgichlar yorug’lik energiyasining oniy qiymatini emas, balki uning tebranishlar davri ichidagi o’rtacha qiymatini qayd qiladi. Bunday o’rtachalash natijasida tebranishlar amplitudalari haqida fikr yuritish imkoniyatiga ega bo’amiz,lekin ularning fazalari haqidagi ma’lumotlarga ega bo’lmaymiz. Shu bilan birga, to’lqinlarning fazalarigina yorug’lik manbai qismlarining o’zaro joylashishi haqida,manbaning qabul qilgichdan uzoqligi va hokazolar haqida ma’lumot beradi. Shunday qilib,to’lqinlar olib boruvchi tebranishlarning fazalari to’g’risidagi ma’lumotlar tushirib qoldirilgan o’lchash natijalari,umuman aytganda , bu to;lqinlar manbaning xossalari haqida to’la tasavvur hosil qilish imkonini bermaydi. Masalan, H fotoplastinka sirtiga S 1 nuqtaviy manba chiqargan sferik to’lqin tushayotgan bo’lsin. (1-rasm). tushayotgan yorug’lik yorug’likka sezgir qatlamning ochiq qismini tekis qoraytiradi. Har qanday boshqa nuqtaviy manbadan, masalan S 2 kelgan to’lqin ham ana shu natijaga olib keladi. Albatta, qabul qilgich sifatida tebranish fazalarining taqsimoti to’lqin frontidan H plastinka tekisligigacha bo’lgan o’zgarib boruvchi masofa (1-rasm) bilan aniqlanadi; fazalarning bu taqsimoti manbaning vaziyatiga bir qiymatli bog’liq. Biroq fazani bilmaslik bizni to’lqinlar manbaining joylashishi haqida biror xulosa chiqarish imkonidan mahrum qiladi; ma’lumki, faza yuqorida aytib o’tilgan asosiy sabablar tufayli aniq bo’lmay qoladi. 1-rasm. To’lqin fazasini qayd qilish haqidagi masalaga doir. Linza yoki biror murakkabroq optic asbobdan foydalanib, fotoplastinkani S 1 manbaning S 1 ` tasviri bilan ustma-ust tushirishimiz mumkin (2-rasm). Optik sistemalarning tautoxronizmi tufayli , yorug’lik to’lqinining linzaning turli qismlari orqali o’tuvchi barcha qismlari S 1 `
faza siljishlari bilan keladi va yorug’lik manbaining vaziyati haqida ma’lumot uning tasviri joylashishi orqali aniqlanadi.; tasvirning vaziyatini o’lchab va optik asbobning xossalarini bila turib,manbaning koordinatalarini hisoblab topish mumkin. Ravshanki, aytilgan mulohazalar sirtning H qabul qilgich tekisligiga tasviri tushirilayotgan har qanday nuqtasiga taalluqlidir. Biroq bu prinsipning tatbiq etilishi yorug’lik manbai haqida bizni qiziqtiruvchi barcha ma’lumotlarni bir fotosuratda aks ettira olmaydi. Masalan S 2 manbaning H qabul qilgich sirtidan tashqaridagi S 2 tasviri plastinkaning C` qismini qoraytiradi, ya’ni C buyumning akslanishidek effektga olib keladi. S 2 ` ni H ga tushayotgan sferik to’lqin manbai deb qarab va 1-rasm muhokamasini esga olib , optic sistemadan foydalanganda ham , optic sistema bo’lmaganda ham manbalar xossalari haqidagi bilimning to’lqinsiz bo’lishining umumiy fizik sababi tebranishlarni qabul qilgich qayd qilganda ularning fazasi haqidagi ma’lumotning yo’qolishi ekanligini ko’ramiz.
2-rasm. optic sistemalarda to’lqinlarni qayd qilish haqidagi masalaga doir. Shunday qilib, tahlil qilingan sodda misollardan ham, umumiy mulohazalardan ham quyidagicha xulosa chiqadi: to’lqinlar manbalarining joylanishi to’g’risidagi to’la tasavvurlar hosil qilish uchun to’lqinlarning amplitudalari taqsimoti ham , fazalari taqsimotini ham o’lchay bilish kerak. Fazalar taqsimotini interferension hodisalar yordamida o’lchash mumkin. Interferensiyaning mohiyati shundaki, kogerent tebranishlar qo’shilganida ularning fazalar farqi natijaviy tebranish amplitudasini o’zgartiradi,boshqacha aytganda to’lqinlarning fazaviy munosabatlarini interferension manzaraning amplitudaviy strukturasiga aylantiradi. Binobarin, agar qabul qilgichga bizni qiziqtirayotgan to’lqindan tashqari frontining shakli qiyosan soda bo’lgan “sinov” to’lqini , masalan, yassi yoki sferik to’lqin ha yuborilsa , u holda vujudga keladigan interferension manzara qabul qilgich sifatida bu ikki to’lqin fazalari farqining o’zgarish qonunini to’la xarakterlab beradi. Shu usul bilan o’zgarayotgan to’lqinning fazaviy strukturasi haqida tasavvur hosil qilish mumkin. Golografik tasvirlar va ularni sifati Shu choqqacha biz tayanch va yorituvchi to’lqin sifatida qo’llaniladigan, shuningdek, buyumlarni yoritish uchun qo’llaniladigan nurlanish butunlay
kogerent nurlanish deb faraz qilib keldik. Ammo asbolyut kogerent yorug’lik yo’q; nurlanish manbai qanoatlantirishi kerak bo’lgan zaruriy talablarni oydinlashtirish haqidagi masala tabiiy ravishda paydo bo’ladi. Konstrakt interferension manzara kuztish uchun nurlnish spektrining to’lqin uzunliklarda ifodalangan kengligi Shartga bo’ysunishi kerak, bundagi m-interferensiya tartibi , ya’ni interferensiyalashuvchi to’lqinlar L yo’l farqining λ ga nisbati. To’lqin uzunlikdan ko’ra ,unga teskari bo’lib chastotaning 2πc ga nisbatiga 2
teng bo’lgan ν kattalik qulay ; bu kattalik sm -1 bilan ifodalanadi. Agar nurlanish spektrining kengligi sm -1
bilan ifodalansa,ya’ni deb
olinsa ,interferensiya tartibi o’rniga esa m=L/λ ta’rif asosida yo’llar farqi kiritilsa , bu holda nurlanish monoxramatikligining kriteriysini quyidagi soda shaklda ifodalash mumkin: (1)
Demak,nurlanish spektirining sm -1 bilan ifodalangan kengligi yo’llar farqining teskari qiymatidan kichik bo’lishi kerak(ancha kichik bo’lsa yana ham yaxshi). Bu shartning fizik mazmuni ravshandir: kvazimonoxramatik nurlanishni tashkil etgan suglarning (nurlanish kogerentligining) ga
teng bo’lgan uzunligi L yo’llar farqidan kata bo’lishi kerak,shunda bir suggategishli tebranishlar gologramma tekisligida interferensiyalashadi. Uch o’lchovli buyumlarni gologrammalashda L amalda buyumning o’lchamlari bilan bir xil bo’ladi, bu holda yo’llar farqi qiymatlari eng kata bo’ladi. Demak, agar buyumning o’lchamlari bir necha o’n sm bo’lsa , u holda w
ning qiymati 0,01 sm -1 dan oshmaydi. Taqqoslash uchun shuni aytib o’tamizki, yorug’likning gaz-razryad manbalarida spectral chiziqlar kengligi odatda 0.1-1 sm -1 chamasida bo’ladi va shuning uchun ularni golografiyada qo’llanishda ajrata olish kuchi kata bo’lgan Fabri-Pero interferometry tipidagi spectral asboblar yordamida qo’shimcha ravishda monoxramatizatsiya qilish kerak bo’ladi. Nurlanishning fazoviy kogerentligiga tegishli talablarni kogerentlik yordamida sohasi tushunchasi yordamida ta’riflash oson: kogerentlik sohasining
o’lchamlari gologrammaning D o’lchamlaridan kata bo’lishi kerak. Agar manbaning burchakli o’lchami θ ga teng bo’lsa,u holda
bo’ladi va fazoviy kogerentlikning ta’riflangan
zaruriy kriteriysidan quyidagi kelib chiqadi:
(2)
Topilgan bu shartni boshqacha usulda talqin qilish mumkin: manbaning burchakli o’lchamlari sistema ajrata oladigan va burchakli o’lchovda ifodalangan masofadan kichik bo’lishi kerak. Bir-biridan mustaqil olingan (1) va (2) shartlarning har birini qiyosan soda bajarish mumkin. Masalan, m tartibi kichik bo’lgan aniq interferension manzara qiyosan kata yuzlarda oson vujudga keladi. Ammo ikkala shartning bir vaqtda bajarilishi kerakligi yetarlicha kichik oqimlar bilan ishlashga majbur etadi va yorug’likning lazerdan boshqa manbalari golografiyasi bo’yicha eksprementlar favqulodda qiyin va murakkab bo’ladi. D.Gabor 1948-yilda electron mikroskoplarning ajrata olish qobiliyatini oshirish muammosi bilan bog’liq ravishda golografiyaning asosiy fizik g’oyalarini ta’riflab berdi. Gabor o’z nazariy mulohazalarini spektrning optic sohasidagi ekstrementlar bilan tasdiqladi. Ammo yuqorida zikr qilingan qiyinchiliklar tufayli golografiya to optic kvant generatorlari yaratilganiga qadar juda sekin rivojlandi; bu generatorlarning nurlanishi ularning ishlash prinsipiga asosan,nihoyatda monoxramatik bo’lib, fazoviy kogerentlik darajasi ham yuqori bo’ladi. Oltmishinchi yillar boshida E.Leyt va Upatniekslar lazer nurlanishi yordamida 1-gologrammalar hosil qilishdi. Shu vaqtdan boshlab golografiya tez rivojlandi va tatbiqiy optikaning tarmoqlangan sohasiga aylandi. Shuning uchun golografiyaning yutuqlari butunlay optic kvant generatorlari ixtiro etilishi bilan bog’liq bo’ldi,deb aytishga to’la asos bor. Lazerlar nurlanishi kogerentligining uzunligi bir necha yuz metr bo’lishi mumkin va prinspial jihatdan lazerlar golografiya uchun yorug’lik manbalari muammosini hal qiladi. Turli tipdagi lazerlar qo’llaniladi,lekin geliy-neonli lazerlar(λ=632.8 nm) eng ko’p qo’llanilyapti. Tayanch va yorituvchi to’lqinlar aynan bir xil bo’lganida tasvirning buyumga tamomila o’xshash bo’lishi va faqat har bir nuqta tasvirining difraksion kengayishi natijasida kengayishi natijasida tasvir buyumdan farq qilishini ko’rishimiz mumkin. Kattalashgan tasvir olmoqchi bo’lganimizda muqarrar ravishda tasvirning sifati yanada yomonlashar ekan(tasvir aberratsiyalar). Bu hol o’ziga alohida e’tibor talab qiladi,chunki gologrammaning o’lchamlari va yorug’likning tushish burchaklari oshgan sari aberratsiyalar tez o’sadi. Golografiyada ko’p qo’shimcha tasvirlar paydo bo’lishi imkoniyati bor. Interferension manzarani yassi tayanch to’lqin buyum maydoning fazoviy tashkil etuvchilarining interferensiyasi tufayli hosil bo’lgan polosolarning elementar sistemalari qo’shilishi deb hisobllash mumkin. Bunga tegishli elementar difraksion panjara davriy bo’ladi, lekin fotografiya protsessi kerakli tarzda rostlangan bo’lmasa ,uning o’tkazish koeffitsienti koordinataga garmonik bog’langan bo’lmayd. Bunday panjarani yoritganda m=0,±1 tartibli to’lqinlargina emas ,balki m=±2 va hokazo tartibli to’lqinlar ham hosil bo’ladi. Difraksiyaning har bir tartibiga o’z tasviri mos keladi,ya’ni ko’p tasvirlar hosil bo’ladi, ammo ularning ustma-ust tushishi odatda ma’qul emas va hatto zararli.
Golografik eksperimentning (darvoqe har qanday boshqa sohadagi kabi) aytib o’tilganlardan tashqari yana ko’p nozik xususiyatlari bor. Xususan, tayanch to’lqin va golografiyalanadigan to’lqin intensivliklari nisbati, asbobning vibratsiyasi,jelatin qatlamidagi fazaviy buzilishlar va hokazolar muhim ahamiyatga ega bo’lishi mumkin.
Golografiyaning fizik prinsiplarini bayon qilishni tugallayotib, kuzatilayotgan buyum haqida elektromagnit maydon eltadigan informatsiyani qayd qilishning bu usuli asosida yotgan mulohazalarni yana bir marta bayon qilib o’tamiz. Bizni amplituda va fazalarning bu maydondagi taqsimoti o’z ichiga olgan informatsiya qiziqtiradi. Buyum to'lqinining maydoni bilan unga kogerent bo’lgan tayanch to’lqinning maydoni superpozitsiyasidan vujudga kelgan maxsus interferension manzarada intensevlik taqsimoti fotosuratga olish o’rganilayotgan to’lqin maydoni eltadigan to’la informatsiyani qayd qilishga imkon beradi. Gologramma fotoqatlamidagi qorayishlar taqsimotida yorug’lik keying defraksiyasi buyumning to’lqin maydonini tiklaydi va kuzatilayotgan buyum yo’q bo’lganida shu maydonni o’rganish imkonini beradi. Endi golografiyaning ba’zi amaliy qo’llanishlarini ko’rib chiqamiz. Buyum haqida gologrammada qayd qilingan mustaqil ma’lumotlar sonini quyidagi mulohazalar yordamida taxmiman baholash mumkin. Buyumning mustaqil elementi , uning “ elementar yacheykasi” deb ajrata olanadigan eng kichik
intervalga teng bo’lgan o’lchamli yuzcha sohasida o’zgaradigan bo’lsa , gologramma o’zgarishlarni o’zida aks ettira olmaydi va bu xossalarni tavsiflaydigan parametrlarning qandaydir o’rtacha qiymatinigina qayd qiladi. Aksincha, masofalar ajrata olish intervelidan kata bo’lgan hollarda buyum xossalarining biror farqini aniqlay olamiz. Aslida bu fikrni ajrata olish
tushunchasining umumiy ta’rifi deb, ajrata olish shartini esa ajrata olish qobiliyatining miqdoriy o’lchovi deb hisoblash mumkin. Uchi buyumda bo’lib ,gologramma tekisligida buyumga tiralgan fazoviy burchakni Ω bilan belgilaymiz. Buyumning mustaqil elementiga mos kelgan fazoviy burchakning
ga tengligi ravshan. Shuning uchun Ω fazoviy burchak ichida joylashgan mustaqil elementlar soni bilan ifoda qilinadi. Ikkinchi tomondan,
ning qiymati gologrammaning D o’lchamlariga munosabat orqali bog’langan ; biz bu munosabatdan ni topamiz. Bundan keyingi hisoblashlarda Ω=1 deb faraz qilamiz,bu esa buyumning burchakli o’lchamlari 60 0 ga yaqin ekanini bildiradi. Bu holda (3)
Shunday qilib, buyum haqidagi gologrammada qayd qilingan mustaqil ma’lumotlar soni to’lqin uzunlik kvadratiga teskari proportsional va gologramma yuziga ( D 2 ) proporsional bo’ladi. Binobarin, gologrammaning 1sm 2 yuzasida buyum haqida (4) Mustaqil ma’lumot qayd qilinadi. N va N 1 ning (3), (4) ifodalarini birmuncha boshqacha mulohazalar asosida keltirib chiqarish mumkin. Masalan N soni gologrammaning chiziqli o’lchamining interferension manzarasidagi minimal davrga nisbatining kvadratiga teng, ya’ni N=(D/d) 2 deb olish mumkin. Ammo d 2 =(λ/2φ)
2 =λ 2 /Ω bo’lgani sababli biz yana (3) ifodani hosil qilamiz( bu yerda 2φ buyumning burhakli o’lchamlari).
λ=0.63*10 -4 sm bo’lsin; u holda gologrammaning 1 sm 2 sirtida N=2.5*10 8 mustaqil ma’lumot bo’ladi, 5X8 sm 2 o’lchamli chog’roq gologrammada taxminan N=10 10 ma’lumot bo’ladi. Ravshanki bu fantastic ma’lumotlarning hammasi ham bir xil qadr-qimmatga ega bo’lavermaydi va N ning bunday qiymatiga hamma vaqt ham ehtiyoj bo’lavermaydi. Masalan shaxmat taxtasida 32 dona vaziyatni qayd qilish kerak bo’lsa, u holda yuzi 32*10 l 2 min
bo’lgan gologramma o’n karrali zapas bilan yetarli bo’ladi. Gologramma qayd qiladigan ko’p mustaqil ma’lumotlar gologramma strukturasining favqulotta murakkab bo’lishidan bilinadi. Ammo gologramma strukturasi tasodifiyligi haqida xulosa albatta subyektiv bo’lib, bu subyektiv xulosa ko’rish apparatining gologrammadan, unda murakkab shaklli buyum haqida to’plangan tamomila muntazam va qonuniy ma’lumotni ajratishga noqobil ekanligi bilan ham bog’liq bo’ladi.. Bunga qarama-qarshi ravishda sferik to’lqin gologrammasining halqali strukturasida ko’z birinchi qarashdayoq umumiy qonuniyatni payqab oladi va bunday gologramma to’g’ri shaklda ko’rinadi. Ammo gap birinchi tajribada to’lqinning sferikligini qayd qilish to’g’risida emas, balki uning egrilik radiusini aniq o’lchash haqida yoki to’lqin frontining sferik shakldan oz chekinishlarini o’rganish haqida ketsa, u holda ham tegishli xulosa chiqarish qiyinlashishi, buning uchun ko’p ma’lumot talab qilinishi mumkin. Sferik to’lqin misolida manba haqida gologramma qayd qilgan ma’lumotlarni gologrammaning o’zini bevosita ishlash, ya’ni halqalar radiusini o’lchash yo’li bilan olish mumkin. Murakkabroq hollarda, masalan, shahmat donalarining gologrammasida bunga urinish muvaffaqiyatsizlik bilan tugaydi. Shu nuqtai nazardan tasvirning qayta tiklanishi ma’lumotlarni bir shakldan boshqa shaklga, ya’ni his etish uchun va o’zlashtirilgan ma’lumotlar asosida biror xulosani tariflash uchun qulay bo’lgan shaklga avtomatik almashtirish deb qarash mumkin. Ayni vaqtda huddi shunday almashtirish informatsiyani optic jihatdan ishlashning ko’p metodlari mazmunini tashkil qiladi. Qayd qilingan ma’lumot favqulotda tez avtomatik o’zlashtiriladi. Tasvirni qayta tiklash uchun zarur bo’lgan minimal vaqtni quyidagi mulohazalar yordamida baholash mumkin. Yoriyuvchi to’lqin davom etish vaqti τ bo’lgan yorug’lik impulsi bo’lsin. Davom etish vaqti chekli bo’lgan impulsni monoxromatik to’lqinlar to’plami deb hisoblash mumkin. Impulsning δν spectral kengligi τ muddatga universal δντ=1 munosabat orqali bog’langan. Aslida difraksion panjara bo’lmish gologramma impulsni spektrga ajratadi va buyumning har bir nuqtasi tasviri tegishli tegishli tarzda kengaygan bo’ladi. Bunday kengayishning amalda sezilarli bo’lmasligi uchun impulsning spectral kengligi gologramma, ya’ni panjara ajrata oladigan chastotalar intervalidan kichik bo’lishi kerak. Aytib o’tilgan mulohazalarga asoslanib, impulning davom etish muddati (5) Shartni qanoatlantirishi kerak ekanligini isbotlash oson, bundagi D- gologramma o’lchami, φ 0 va φ- tayanch to’lqin va buyumdan kelayotgan to’lqinlarning gologrammaga tushish burchaklari. Topilgan bu shartni boshqach tahlil qilish mumkin; impulsning cτ uzunligi panjaraning chetki shitrixlaridan kelayotgan to’lqinlar orasidagi D (sinφ-sinφ 0 ) yo’l farqidan kata bo’lishi kerak; aks holda bu to’lqinlar tasvir nuqtasida interferensiyalana olmaydi, gologramma to’liq ishlamaydi va tasvir kengaygan bo’lib qoladi. (5) da D=9sm, sinφ-sinφ 0 =1/3 deb hisoblab, impulsning zaruriy davom etish muddati favqulotda kichik τ=10 -10
s qiymat olishi kerakligini topamiz. Tasvir sifatiga qo’yiladigan talabni pasaytirganda impulsning minimal davom etish muddatini yanada kamaytirish mumkin.
Albatta, golografik tasvirni qayta tiklash protsesining chaqqonligi qayta tiklangan tasvirni qayd qilishni ham o’z tarkibiga olgan sistemaning ishlash vaqti kichik bo’lishini hamma vaqt ham ta’minlay olmaydi. Ko’z enersiyasi vaqti, masalan, taxminan 0.1s bo’ladi va tasvirni ko’z bilan qayd qilishda butun sistemaning inersionligi ko’z enersiyasiga bog’liq bo’ladi. Ammo enersiya vaqti 10 -8 va undan ham kam bo’lgan yorug’lik qabul qilgichlar bor va golografik tasvirni tez tiklash mumkin. Shunday qilib tatbiqiy nuqtai nazardan golografiya juda keng ko’lamdagi ma’lafiya turli texni va ilmiy masalalarni yechish uchun keng qo’llaniladigan bo’ldi.umotni qayd qilish, saqlash va shaklini juda tez almashtirish qobiliyatiga ega. Golografiya asosidagi fizik prinsiplardan kelib chiqadigan bu jihatlar tufayli golografiya turli texnik va ilmiy masalalarni yechish uchun keng qo’llaniladigan bo’ldi. Tatbiqiy golografiya metodlaridan birini – golografik interferometriya deb ataladigan va juda keng tarqalgan metodni ko’rib chiqaylik. Bu metodning soda variantining mohiyati quyidagidan iborat. Buyumning ikki xil, lekin bir biridan kam farq qiladigan holatiga, masalan, deformatsiya protsessidagi ikki holatiga mos keladigan ikki interferension manzara bir fotoplastinkaga ketma ket yozib olinadi. Bunday qo’shaloq gologrammani yoritganda buyumning ikki tasviri hosil bo’ladi., bu tasvirlar birbiridan buyumning ikki holati kabi darajada farq qiladi. Bu ikki tasvirni hsil qiluvchi qayta tiklangan to’lqinlar kogerent bo’ladi, interferensiyalashadi va tasvir sirtida buyum holatining o’zgarishini xarakterlovchi polosalar kuzatiladi. Boshqa bir variantda buyumning ma’lum bir holati uchun gologramma tayyorlanadi; uni yoritganda buyum uzoqlashmaydi va golografiyalashning birinchi bosqichidagidek buyum yoritiladi. U holda yana ikki to’lqin hosil bo’ladi, ularning biri golografik tasvir hosil qiladi, ikkinchisi esa buyumning o’zidan tarqaladi. Agar endi buyum holatiga gologrammani ekspozitsiya qilish vaqtidagiga nisbatan qandaydir o’zgarishlar ro’y bersa, u holda bu to’lqinlar
orasida yo’l farqi vujudga keladi va tasvir interferension polosalar bilan qoplanadi. Tasvirlangan usul buyumlar deformatsiyasini, ularnining titrashi, alyanma hrakati va shunga o’xshashlarni tadqiq etishga qaratilgan. Tokarlik stanogining potroniga qisib qo’yilgan sharikli podshipnik tasvirining fotosurati 3-rasmda ko’rsatilgan. Interferension manzara qisish kuchining ikki xil qiymatida deformatsiya turlicha bo’lshini yaqqol ko’rsatadi, tenzometr strelkasining ketma-ket olingan ikki ekpozitsiya vaqtida qayd qilingan ikki vaziyati ana shuni ko’rsatib turibdi.
Golografik interferometriya qaytaruvchi sirtlarning ishlov berilishida yoki tadqiq etilayotgan buyumlarning optic jihatdan birjinsliligiga qattiq talablar qo’ymaydi. Haqiqatan ham deformatsiya, titrash va boshqalar natijasida buyum sirti bo’ylab o’zgaradigan yo’l farqlari vujudga keladi. Shuning uchun polosalar manzarasi yupqa pardalarda yuz beradigan interferensiya holatida kuzatiladigan manzaraga o’xshaydi. Yupqa parda rolini jismning ketma-ket kelgan ikki vaziyati o’rtacha sirtlari orasidagi fazo bajaradi. Boshqacha aytganda interferensiyalashuvchi to’lqinlar frontlari juda murakkab shaklda bo’lishi mumkin, lekin ko’pincha interferension manzara qiyosan yuzaki bo’lib, oson kuzatiladi. Golografik terminologiyani qo’llab , to’lqinlarning biri ikkinchisi uchun tayanch to’lqin bo’ladi, deyish mumkin, bunda har biri ikki kogerent holda tayanch to’lqin golografiyalanayotgan to’lqinga tamomila o’xshaydi. Bunga qarama- qarshi o’laroq interferension asboblarda taqqoslash to’lqini sifatida, ya’ni tayanch to’lqin sifatida tamomila aniq standart to’lqin xizmat qiladi va tadqiq etilayotgan to’lqinlar fronti ham anashu drajada soda bo’lishi kerak. Yorug’likni sochuvchi jismlarning g’adir-budir sirtidan (masalan, avtomobil shinalari, balkalar, korroziyalanuvchi sirtlar va shu kabilardan) yorug’lik qaytadigan hollarda , devorlari juda bir jinsli bo’lmagan idishga solingan buyumlar holida bu xususiyat tufayli golografik interferensiyani amalga oshirish mukin. Shuning uchun ham golografik interferometriya juda keng qo’llaniladigan bo’ldi.
usul interferensiya va difraksiya qonunlariga asoslangan. Jismlarning fazoviy tasvirini qayd qilishning va qayta tiklashning bu yangi usuli 1947- yilda ingliz fizigi D.Gabor (1900-1979) tomo-nidan kashf qilingan. Bu kashfiyoti uchun D.Gabor 1971- yilda Nobel mukofotiga sazovor bo’ldi. Golografiya ixtiro qilingan dastlabki yillarda unga yetarlicha e'tibor berilmadi. Buning aspsiy sababi qizigan manbalar chiqaradigan yorug’lik to’lqinlari yodamida keskin interferensiya manzarasi hosil qilish-ning imkoni bo’lmaganligidadir. Ammo yuqori darajadagi monoxromatik nurlar — lazer nurlari paydo bo’lganidan so’ng bu usulning amalda qo’llanishida keskin burilish ro’y berdi. Izohli lug`at Golografiyaning asosi. Endi golografiyaning asosi bilan tanishishga o’taylik. Xo’sh, jism to’g’risidagi malumot (uning tasviri) qanday qilib qayd etiladi va qanday qilib tiklanadi? Buning uchun jismdan chiqayotgan to’lqin amplitudasi va fazasini qayd qilish va qayta tiklash zarur. Bu esa amalda mumkin. Chunki interferensiyada, intensivlikning taqsimoti interferensiyaga kiruvchi to’lqinlarning ham amplitudalariga, ham fazalariga bog’liq Shuning uchun ham faza, ham amplituda haqidagi ma'lu-motlarni qayd qilish uchun jismdan chiquvchi to’lqindan (jism to’lqini) tashqari, yorug’lik manbayidan boruvchi, unga kogerent bo’lgan to’lqindan ham (tayanch to’lqini) foydalaniladi. Golografiyaning asosiy g’oyasiga muvofiq, jism va tayanch to’lqinlari hosil qiladigan interferension manzaradagi intensivliklar taqsimoti rasmga tushirib olinadi. So’ngra, fotoplastinkada qayd qilingan qoraygan taqsimotlar yorug’lik difraksiyasi yordamida qayta tiklanib, jism bo’lmasa ham, uni o’rganish imkoniyati vujudga keladi.
Lazer nuri ikkita qismga ajratilib, bir qismi ko’zguga, ikkinchi qismi esa jismga yoo’naltiriladi. Nurning birinchi qismi ko’zgudan qaytib fotoplastinkaga tushsa (tayanch to’lqini), ikkinchi qismi jismdan qaytib fotoplastinkaga tushadi (jism to’lqini). Bu to’lqinlar kogerent bo’lganliklari uchun fotoplastinkada interferensiya manzarasini vujudga keltiradi. Tayanch va jism to’lqinlarining qo’shilishi natijasida hosil bo’lgan interferensiya manzarasining fotoplastinkadagi rasmi chiqarilib, gologramma hosil qilinadi. Golografik tasvirni tiklash. Tasvirni tiklash uchun gologramma dastlabki joyiga qo’yiladi U tayanch to’lqini bilan yoritilib, lazerning jism orqali tushadigan qismi to’siladi. Fotoplastinkaga tushayotgan nurning interferension manzaradagi difrak-siyasi natijasida jism to’lqinining nusxasi, ya'ni jismning mavhum hajmiy tasviri tiklanadi. Tasvirda jismning barcha xususiyatlari aks-langan bo’lib, golografiyagacha qayerda turgan bo’lsa, o’sha joyda turadi. U shunchalik real tuyuladiki, ushlab ko’rish mumkindek bo’ladi. Bundan tashqari, kuzatish gologrammaning o’ng tomonidan o’tkir burchak ostida olib borilsa, narsaning haqiqiy tasviri ham tiklanadi. Lekin bu holda narsaning joylashuvi teskarisiga o’zgaradi. Masalan, botiq joy qavariq va aksincha bo’ladi. Ammo, odatda, jism real mavjuddek tuyuladigan mavhum tasvirdan foydalaniladi. Shuni ta'kidlash lozimki, hatto gologrammaning bir bo’lagi ham tasvirni to’la tiklashga imkon beradi. Ammo bo’lakchaning juda kichik bo’lishi tasvirning aniqligini yomonlashtirishi mumkin. Golografiyaning qo’llanilishi. Golografiya usulidan hozir juda ko’p sohalarda foydalaniladi. Lekin ularning eng muhimi — ma'lumotlarni yozish va saqlash. Golografiya oddiy mikrofotografiya usuliga qa raganda, bir xil hajmga yuzlab marta ko’p ma'lumotni yozishga imkon beradi. Masalan, o’lchamlari 32x32 mm bo’lgan fotoplastinkaga, har birining yuzasi 1 mm 2
mumkin. Golografik xotirali EHM, golografik elektron mikroskop, golografik kino va televideniye, golografik interferometrlar kabi istiqbolli sohalar endigina rivojlana boshlamoqda.
ko’ndalang to’lqinlardan iborat bo’lib, elektr va magnit maydon kuchlanganliklarining vektorlari E va H o’zaro perpendikular va to’lqin tarqalish tezligi vektori v ga perpendikular tekislikda tebranadi Shuning uchun ham yorug’likning qutblanish qonunlarini o’rganishda faqatgina bitta vektorni o’rganishning o’zi yetarlidir. Odatda, mulohazalar yorug’lik vektori deb ataluvchi elektr maydon kuchlanganligi vektori E to’g’risida yuritiladi. Yoruglik ko’plab atomlar tomonidan chiqariladi va ko’plab elektromagnit nurlanishlarning yig’indisidan iborat bo’ladi. Bu nurlanishlar mustaqil ravishda amalga oshirilgani uchun yorug’lik vektorining hamma yo’nalishlar bo’yicha taqsimoti bir xil bo’ladi E vektori barcha yo’nalishlar bo’yicha teng taqsimlangan yorug’lik tabiiy yorug’lik deyiladi. Qutblangan yorug’lik. Yorug’lik vektori tebranish yo 'nalishining tekis taqsimoti biror usul bilan o’zgartirilgan yorug’lik qutblangan yorug’lik deyiladi. Aytaylik, qandaydir tashqi ta'sir natijasida E vektor tebrani-shining biror yo’nalishi boshqa yo’nalishlarga nisbatan ustunroq bo’lsin U holda bunday yorug’lik qisman qutblangan yorug’lik deyiladi. Yassi qutblangan yorug’lik E vektorining tebranish va to’lqin tarqalish yo’nalishlari yotuvchi tekislik qutblanish tekisligi deyiladi. Mexanik to’lqinlarning qutblanishi. Yorug’lik to’lqinlarining qutblanish mexanizmini yaxshiroq tasawur qilish uchun mexanik to’lqinlarning qutblanishi bilan tanishaylik. Bo’ylama to’lqinlar (tovush to’lqinlari) holida tebranish to’lqinning tarqalish yo’nalishi bilan mos keladi. Ko’ndalang to'lqinlar holida esa tebranish to’lqinning tarqalish yo’nalishiga perpendikular bo’ladi. Shu bilan birga to’lqinning tarqalish yo’nalishiga perpendikular bo’lgan yo’nalish cheksiz ko’pdir Qutblangan to’lqinni hosil qilish uchun quyidagicha tajriba o’tkazaylik. Yo’lida tirqishli to’siq qo’yilgan ko’ndalang to’lqin SO chilvir bo’ylab tarqalayotgan bo’lsin Garchi to’lqin harakat yo’nalishiga perpendikular bo’lgan barcha yo’nalishlarda tebranishi mumkin bo’lsada, AB tirqishga parallel bo’lgan to’lqinlargina to’siqdan o’tadi, boshqacha aytganda, shu yo’nalish bosh-qalariga nisbatan ustun bo’lib qoladi, ya'ni to’lqin qutblanadi. Agar to’siq va demak, tirqish ham 90° ga burilsa to’lqin tirqishdan o’tolmay so’nadi. Tajriba natijasi chilvirdagi to’lqin ko’ndalang, qutblanish esa ko’ndalang to’lqinlarga xos xususiyat ekanligini ko’rsatadi. Bo’ylama to’lqinlar tirqish qanday joylashishi-dan qafiy nazar, undan o’taveradi.
o’xshash tajriba o’tkazib ko’raylik. Yorug’lik to’lqini holida «tirqishli to'siq» vazifasini nima bajarishi mumkin, degan savol tug’iladi. Bu vazifani ba'zi kristallar, masalan, turmalin o’tashi mumkin. Bunday kristallar anizotropik xususiyatlarga ega bo’lganliklari uchun, yorug’lik tebranishining ma'lum yo’nalishidagisini o’tkazib, boshqalarini o’tkazmaydi. Boshqacha aytganda, ular yorug’likni qutblash xususiyatiga ega va shuning uchun ularni qutblagichlar deyiladi.
Yorug’lik tg’lqinining qutblanish xususiyatiga egaligi uning ko’ndalang to’lqin ekanligini isbotlaydi. Malyus qonuni Endi turmalin bilan tajriba o’tkazaylik. Buning uchun tabiiy yorug’lik turmalin plastinkaning optik o’qi O ga perpendikular ravishda yo’naltiriladi uning O optik o’qi undagi tirqish vazifasini o’taydi. Optik o’q deb, turmalinning tebranish so’nmay o’tadigan yo’nalishiga aytiladi). Birinchi turma-linni nur yo’nalishi atrofida aylantirib, undan o’tgan yorug’lik intensivligining o’zgarmaganligini ko’ramiz. Agar nurning yo’liga ikkinchi T 2 turmalin plastinkani qo’ysak va uni nur yo’nalishi atrofida aylantirsak, o’tayotgan yorug’lik intensivligining o’zgarishi kuzatiladi. Ikkinchi turmalindan chiqayotgan nurning intensivligi turmalin plastinkalarning optik o’qlari orasidagi cc burchakka bog’liq bo’lib, tushayotgan yorug’lik intensivligi bilan fransuz fizigi E.Malyus (1775—1812) nomidagi qonun orqali bog’langan: bu yerda — ikkinchi turmalindan chiqayotgan, — ikkinchi turmalinga tushayotgan yorug’lik intensivliklari.
Tabiiy yorug’lik ikkita dielektrikning (misol uchun havo va suv) chegarasiga tushganda bir qismi qaytadi, bir qismi esa sinib ikkinchi muhitda harakatlanadi. Bu nurlarning yo’liga turmalin plastinka qo’yib, ularning qisman qutblanganligiga ishonch hosil qilish mumkin. Tajribalar qaytgan nurda tushish tekisligiga perpendikular bo’lgan tebranish singanida esa tushish tekisligiga parallel tebranish (strelkalar bilan ko’rsatilgan) ustunroq bo’lishini ko’rsatdi.
Qutblanish hodisasi xalq xo’jaligidajuda keng qo’llaniladi. Bularga mexanik yuklanish natijasida vujudga keladigan elastik kuchlanish joylari-ni aniqlash, tovushni yozish va eshittirish kabi tez o’tadigan jarayonlarni o’rganish misol bo’ladi. Tajribalarning ko’rsatishicha, ba'zi kristallar va organik moddalarning eritmalaridan qutblangan yorug’lik o’tganida qutblanish tekisligining burilishi kuzatiladi. Qutblanish tekisligini burovchi moddalar optik faol moddalar deyiladi. Bunday moddalarga kvars, shakarning suvdagi eritmasi va boshqalar misol bo’ladi. Aynan shu hodisadan optik faol moddalar eritmasining konsentratsiyasini aniqlashda keng foydalaniladi
Nemis fizigi V.Rentgen 1895-Yilda trubkada gazlarning elektr toki O’tkazish jarayonini o’rganayotib noma'lum nurni kashf etdi. Keyinchalik esa unga rentgen nurlari deb nom berishdi. Bu nurlar trubkaning katoddan chiqayotgan katta tezlikli elektronlar tushayotgan joyida yashil sifat nurlanish vu-judga keltirishi natijasida qayd qilindi. Rentgen nurlarining oddiy nur uchun noshaffof hisoblanuvchi odam tanasi, qora qog’oz, karton va yupqa metall qatlamlardan osongina o’ta olish qobiliyatiga egaligi aniqlandi. Rentgen trubkasi. Rentgen nurlarining vujudga kelish me-xanizmini bilish uchun uni hosil qiladigan, rentgen trubkasi deb ataluvchi maxsus asbob bilan tanishaylik . Rentgen trubkasi ichidagi bosim 0,1 mPa atrofida bo’lgan shisha ballondan iborat. Volframdan spiral ko’rinishida yasalgan katod elektronlar manbayi bo’lib xizmat qiladi. Termoelektron emissiya natijasida katoddan chiqayotgan elektronlar oqimi kuchli elektr maydonda tezlatiladi. Tezlashgan elektronlar oqimi 45° burchak ostida o’rnatilgan og’ir anodga tushadi. Anodning bunday joylashtirilishiga sabab, undan chiqayotgan nurning yo’nalishini boshqarishdir. Tezlashtiruvchi maydonda U kinetik energiyaga ega bo’lgan elektron anod moddasida tormozlanadi. Katta tezlikli elektronlarning anodda tormozlanishi natijasida rentgen nurlari vujudga keladi. Tormozlanish natijasida vujudga keladigan rentgen nurlari uzluksiz, yaxlit spektrga ega. Chunki anodga urilayotgan elektron-larning tezliklari va demak, kinetik energiyalari ham turlicha. Shuni ta'kidlash lozimki, rentgen nurlarining energiyasi uni vujudga keltirgan elektronlarning energiyasidan katta bo’la olmaydi. Rentgen nurlarining vujudga kelish mexanizmi bilan tanishdik, lekin bu nurning tabiati qanday, degan savolga hali javob bermadik .
Rentgen nurlari elektromagnit to’lqinlarmi, degan savol u kashf qilmgan paytlar- dayoq paydo bo’lgan. Lekin bu savolga javob berish uchun rentgen nurlarining to’lqin xususiyatiga ega ekanligini isbotlash qilinadi. Shu maqsadda rentgen nurlarining tor tirqishdan bo’ladi-gan difraksiyasini qayd qilish yo’lidagi barcha urinishlar muvaffa- qiyatsizlikka uchragan. Ammo 1912-yilda nemis fizigi M.Laue difraksion panjara sifatida kristallardan foydalanishni taklif qildi va kristallarda rentgen nurlarining difraksiyasi nazariyasini ishlab chiqdi. Chunki oralaridagi masofasi bir necha nanometr tartibida bo’lgan va tugunlari yetarli darajada batartib joylashgan kristall juda yaxshi difraksion panjara vazifasini o’tashi mumkin. V.Fridrix va P.Knippinglar tomonidan o’tkazilgan tajribalarda M.Laue nazariyasi to’la tasdiqlanib, rentgen nurlarining difraksiyasi kuzatil-di. Shunday qilib, rentgen nurlarining elektromagnit to’lqin ekanligi isbotlandi. Rentgen nurlari elektromagnit to’lqinlar shkalasida ultrabinafsha va y- nurlar oralig’ida joylashgan bo’lib, to’iqin uzunligi 100 nm dan 10-5 nm gacha bo’lgan elektromagnit to’lqin-lardan iboratdir. Rentgen nurlarining qo’Ilanilishi. Rentgen nurlarining juda yaxshi singib (yutilmay) o’tish qobiliyati, fotoplastjnkaga ta'siri, moddalardan o’tishda ionlashtirish qobiliyatiga egaligi uning fan va texnikada, amaliyotda keng qo’llanilishiga imkon berdi. Rentgen nurlari eng ko’p qo’llaniladigan soha — rentgen defektoskopiyasi. Bu usulning maqsadi rentgen nurlari yordamida buyumlardagi ichki kamchiliklarni va ularning o’rnini, kattaligini, tabiatini aniq-lashdan iborat. Usulning mohiyati rentgen nurlarining turli zichlik-dan o’tganda turlicha yutilishiga asoslangan. Manzarani foto-plastinkaga tushirib olish qulay usullardan hisoblanadi. Bu usul, ayniqsa, tibbiyotda (rentgenodiagnostika) juda keng qo’llaniladi. Shuningdek, rentgen nurlari, aniqrog’i, bu nurlar vujudga keltiradigan difraksion manzara yordamida moddalarning tuzilishini, atomlarning joylashuvini aniqlash mumkin. Bu usul rentgen struktura analizi deyiladi. Bundan tashqari, rentgen nurlari davolashda, mikroskoplarda, spektroskopiyada, spektral analizda, astronomiyada va boshqa bir qancha sohalarda juda keng qo’llaniladi
Men o’z mustaqil ishimni tayyorlash jarayonida turli xil adabiyotlardan foydalandim va golografiya tushunchasi bilan yanada yaqindan tanishdim. Golografiya interferensiya hodisasiga asoslangan, boshqacha aytganda to’lqinning fazaviy munosabatlarini interferension manzaraning amplitudaviy strukturasiga aylantiradi. Golografiya usulidan hozir juda ko’p sohalarda foydalanilmoqda. Lekin ularning eng muhimi — ma'lumotlarni yozish va saqlash. Golografiya oddiy mikrofotografiya usuliga qaraganda, bir xil hajmga yuzlab marta ko’p ma'lumotni yozishga imkon berar ekan.
Xulosa qilib shuni aytishim mumkinki, fan va texnikaning rivojlanishi golografiyaning rivojlanishiga katta imkoniyat yaratib berdi va insoniyat hayotini go `zallashtirishda davom etib kelmoqda. Foydalanilgan adabiyotlar R.I. Grabovskiy. Fizika kursi, T.., "O`qituvchi", 1973. R. Bekjonov. Atom va yadro fizikasi. T.., "O`qituvchi", 1972 I.V. Savelev. Umumiy fizika kursi. III-qism. T., "O`qituvchi", 19976 F.A. Korolev. Fizika kursi. Optika, atom va yadro fizikasi, T., "O`qituvchi", Foydalanilgan saytlar https://www.aim.uz https://www.orbita.uz https://www.refarat.uz https://www.samdu.uz https://www.uz.wikipedia.org Masalan, o’lchamlari 32x32 mm bo’lgan fotoplastinkaga, har birining yuzasi 1 mm2 dan bo’lgan 1024 ta gologrammani, ya'ni 1024 betli kitobni joylashtirish mumkin. Golografik xotirali EHM, golografik elektron mikroskop, golografik kino va televideniye, golografik interferometrlar kabi istiqbolli sohalar endigina rivojlana boshlamoqda. Document Outline
Download 1.22 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|