O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi farg‘ona davlat universiteti fizika texnika fakulteti

1.2.2- rasm. Frenel biprizmasi
Frenel biprizmasi yordamida yorug’lik interferensiyasini kuzatish. Frenel biprizmasi Pr sindirish burchaklari juda kichik bo‘lgan va o‘zlarining asoslari bilan qo‘shilgan ikki prizmadan iboratdir (1.2.2- rasm). Biprizmaning har bir yarmi yorug‘likni o‘zining asosiga qarab sindirgani uchun S manbadan kelayotgan nurlar dastasi ikkiga ajraladi va ABC sohada ustma-ust tushib bir-biri bilan interferensiyalanadi. Agar shu nurlar yo‘liga E ekran joylashtirilsa, uning BC qismida interferension manzara kuzatiladi. Ekranning boshqa qismlari esa bir tekis yoritiladi.
Jamen interferometr
Endi eng muhim qismi ikkita yassi parallel plastinka bo‘lgan asbobni 1.2.3-rasmda ko‘rib chiqamiz; plastinkalarning qalinligi h , sindirish ko‘rsatkichi n.
Yorug’lik dastasi birinchi plastinkaga tushganda nurlarning bir qismi plastinkaning oldingi yog’idan qaytadi; shunday qilib birinchi plastinkadan ikki dasta chiqadi, bu dastalar bir-biridan biror masofada boradi; har bir dasta ikkinchi plastinkaga tushib yana ikkiga ajraladi va shunday qilib,endi ikkinchi plastinkadan to‘rtta dasta chiqadi,biroq ikkinchi va uchinchi dastalar bir-birining ustiga tushadi.Bu dastalarda yo‘l farqi quyidagiga teng
_(1.2.1)

1.2.3-rasm. Jamen interferometr
Agar plastinkalar bir-biriga parallel qilib o‘rnatilgan bo‘lsa,ya’ni bo‘lsa,u holda

Agar plastinkalar bir-biriga nisbatan biror burchak ostida joylashgan bo‘lsa,u holda .
burchak dan farq qilgani sababli ni r bilan, ( ) ni bilan belgilab, ni boshqacha ifodalaymiz:
_(1.2.2)
r sinish burchagi va farq o‘rniga tushish burchagi farq orqali ifodalangan tegishli miqdorlarni kiritib,sinish qonuniga,ya’ni qonuniga asosan, ekanligini topamiz (bu yerda -plastinkalar orasidagi burchak). va n=1,5 bo‘lgan odatdagi sharoitlarda bo‘ladi.
Shunday qilib, ikkala plastinkaga perpendikulyar bo‘lgan tekislikda tushayotgan yorug’lik dastalarining yo‘l farqi
_(1.2.3)
bo‘ladi,bu yerda -plastinkalar orasidagi burchak.
Birinchi plastinkani to‘lqin uzunligi bir hil bo‘lgan parallel nurlar dastasi bilan yoritganda chiqayotgan nurlar yo‘l farqiga bog’liq holda intensivligini ko‘p yoki oz bo‘lgan yorug’lik hosil bo‘ladi.Oq yorug’lik bilan yoritilganda plastinka bizga bir tekis bo‘yalganga io‘xshab ko‘rinadi.Yoyiluvchi nurlar dastasi bilan yoritilganda esa 2 va 3 nurlar yo‘liga qo‘yilgan obyektivning fokal tekisligiga biz berilgan r ga mos keladigan interferension polosalar sistemasini, ya’ni teng o‘gmalik polosalarini ko‘ramiz.
1va 4 nurlar obyektivning gardishi ichiga tushmaydi. Yo‘llar farqi bo‘lgan yo‘nalishlardagi nurlar uchun maksimumlar hosil bo‘ladi,bu yerda m-juft sonlar.m ning toq qiymatlariga tegishli yo‘nalishlardagi nurlar uchun minimum hosil bo‘ladi. Polosalar orasidagi burchak masofa I burchakni imiqdorda o‘zgartirilib aniqlanadi, bu o‘zgarishda yo‘llar farqi ga o‘zgaradi, ya’ni
yoki _(1.2.4)
Bundan chiqadiki,to‘lqin uzunligi ortganda va to‘lqin plastinkalar orasidagi burchak kamayganda polsalar orasidagi masofa ortadi. 3…ayrim to‘lqin bo‘lishiga mos kelgan turli uzunlikdagi to‘lqinlarga tegishli polosalar orasidagi masofalar farqi juda kichik bo‘ladi qoladi Shuning uchun yo‘l farqi 0ga teng bo‘lgan holga mos kelgan markaziy polosa bizga oq bo‘lib ko‘rinadi,ya’ni hamma to‘lqin uzunliklariga (hamma ranglarga)mos birinchi minimumlar o‘rinlari deyarli ustma-ust tushadi.Plastinkalar orasidagi ikki yoqli burchakning qirrasi gorizontal bo‘lganda oq polosa ko‘rinadi.
Hozir tasvir etilgan prinspga asoslangan asbob Jamen interferometry deyiladi;bu asbob juda bir jinsli qalin shishadan yasalgalgan ikkitayaxshi yassi parallel plastinkadan iborat bo‘lib, massiv plita ustiga montaj qilingan. Plastinkalar maxsus asbobning sozlash vintlari vositasida aniq parallel holatga keltiriladi. Interferension manzara cheksizlikka fokuslangan ko‘rish turubasi orqali kuzatiladi.Jamen interferometrining plastinkalari odatda deyarli parallel qilib joylashtiriladi,shuning uchun keng interferension polosalar kuzatiladi. Plastinkalarning o‘zi ancha qalin (20 mm va undan ortiq)qilib yasaladi shunday qilinganda 1 va 2 dastalar bir-biridan imkon boricha ko‘proq uzoqlashadi,o‘shanda nurlardan birining yo‘lidagi sharoitni ikkinchisiga halaqit bermasdan o‘zgartirish mumkin. Qalin plastinkalardan har birini qaytaruvchi sirtlariga metal qatlam qoplangan ikkita metal plastinka bilan almashtirish mumkin. Bu yupqa plastinkalar qalin plastinkaning oldingi va ketingi sirtlari o‘rnida turadi.Oldingi plastinkaga yarim shaffof metal qatlami qoplanadi, ketingi plastinkaga yorug’likni yaxshi qaytaradiganzich qatlam qoplanadi. Boshqacha aytganda, qalin havo plastinkasi hosil bo‘ladi. Bunday sxemani D.C.Rojdestvenskiy interferensiyalovchi dastalarni bir-biridan uzoqlashtirish maqsadida ishlatgan edi. Bu sxemani yana bir afzal tomoni shuki, u ultra binafsha nurlar yutulishini kamaytiradi
Kvarch yoki flyuoritdan yasalgan yupqa plastinkalardan uzoq ultra binafsha sohada o‘lchash ishlari olib borishga yaratilgan intererometr yasash mumkin.
Ikki nur yo‘liga qo‘yilgan trubkalardagi farqlar tufayli hosil bo‘ladigan ancha kata yo‘l farqini kompensatsiya qilish imkoniyatiga ega bo‘lish uchun Jamen interferometrida ikkita bir xil shisha plastinkadan iborat bo‘lgan kompensator qo‘llaniladi, bu plastinkalardan birining og’maligini bir tekis o‘zgartirish mumkin. Plastinka og’maligining o‘zgartirilishi ikkkila dastaning plastinkalar ichidagi yo‘llari farqini juda anoiq va bir tekis kompensatsiyalashga imkon beradi.
Jamen interferometri nurlaridan birining yo‘liga sindirish ko‘rsatgichi atrofidagi havoning sindirish ko‘rsatgichi atrofidagi atrofidagi havoning sindirish ko‘rsatgichidan boshqacha bo‘lgan biror modda qatlamli,masalan, shisha yoki slyudadan yasalgan yupqaplastinka yoki biror gaz ustuni quyamiz. Nur yo‘liga qo‘yilgan qatlamning qalinligi l ga, sindirish ko‘rsatgichi n₂ ga,havoning sindirish ko‘rsatgichi n₁ ga teng bo‘lsin. U holda asbobda interferensiyalanuvchi nurlar orasidagi yo‘l farqi miqdorda o‘zgaradi.
Agar tekshirilayotgan monohramatik yorug’likning to‘lqin uzunligi hisobida ifodalangan bu yo‘l farqi m ga teng bo‘lsa,u holda butun interfersion manzara m polosaga siljiydi, bu yerda m- kasr son bo‘lishi ham mumkin. Bu siljishni o‘lchab, biz m ning qiymatini topamiz plosaga qadar (m= ) siljish juda aniq va bemalol ko‘rinishi tajribada ma’lum.
m ni aniqlab va munosabatdan foydalanib, nurlar yo‘liga qatlam qo‘yilganda moddaning sindirish ko‘rsatgichining o‘zgarishini hisoblab chiqarish mumkin.Qatlamning l qalinligini ancha katta 9maslan,10cm) qilib olish mumkin ,shu sababli =50 10^-5cm=5000A⁰ bo‘lganda o‘zgarishini yarim milliondan birga yetkazish mumkin. Maxsus qurilmalarda sindirish ko‘rsatgichida bo‘ladigan juda kichik o‘zgarishlari kuzatiladi.
Shunday qilib, gaz temperaturasi o‘zgarganda yoki yot aralashmalar quyulganda sindirish ko‘rsatgichida bo‘ladigan juda kichik o‘zgarishlarni aniqlashda Jamen interferometridan foydalanish mumkin.Shuning uchun bu asbob ko‘pincha interferension refraktormetr deb ataladi. Yuqorida aytib o‘tilgandek, bu asbob sindirish ko‘rsatkichining o‘zining absolyut qiymatini bu asbob bilan aniqlash ancha qiyin.Odatda Jamen interferometrida bizni qiziqtirayotgan gaz yaxshi o‘zganilgan biror gaz bilan, masalan havo bilan solishtiriladi.

Maykelson interferometri

Interferension manzaralar hosil qilish uchun zarur bo‘lgan sxemalar yaratuvchi juda ko‘p qurulmalar bor. Bunday asboblardan biri fan tarixida ma’lum rol o‘ynagan Maykelson interferometridir.