Umumiy fizika kursidan praktikum o’quv qo’llanma

 
 

---

184 
4-laboratoriya ishi 
HE-NE-LAZER BILAN LLOYDNING AKSLANTIRISH TAJRIBASI 
(Qoʻshimcha foydalanish uchun adabiyotlar: 10, 19, 21, 22, 24, 54, 55, 60.) 
 
Tajriba maqsadi: Toʻgʻri va qaytgan ikki nurlar interferensiyasini kuzatish. 
Lazerning toʻlqin uzunligini aniqlash 
Qisqacha nazariya: Lazer (ing. laser; Light Amplifi cation by Stimulated 
Emission of Radiation-majburiy nurlanish yordamida yorugʻglikning kuchayishi 
maʼnosini anglatadigan soʻz birikmalarining bosh harflaridan olingan), optik kvant 
generator - ultrabinafsha, infraqizil va koʻzga koʻrinadigan soha diapozondagi 
nurlanishlarni hosil qiluvchi qurilma; kvant elektronikadagi asosiy qurilmalardan 
biri. Birinchi lazer 1960-yilda yoqutda amerikalik olim T. Meyman tomonidan 
yaratilgan.
Lazerni ishlashi atom va molekulalarning majburiy nurlanishiga asoslangan. Lazer 
har xil energiya (elektr, yorugʻlik, kimyoviy, issiklik va h.k.) ni optik diapozondagi 
kogerent elektromagnit nur energiyasiga aylantirib beradi. Lazer boshqa yorugʻlik 
manbalardan kogerentligi, monoxromatikligi, juda kichik burchak ostida 
yoʻnalganligi bilan, nur kuvvatining katta spektral zichlikka, juda yuqori tebranish 
chastotasiga egaligi bilan farqlanadi. Aktiv muhitga koʻra, lazer quyidagi 
guruhlarga boʻlinadi: 1) qattiq jism va suyuqlikdan tayyorlangan lazer; 2) gazli 
lazer; 3) yarimoʻtkazgichli lazer. Bulardan tashqari, eksimer, kimyoviy va h.k. 
lazer xillari ham bor. Lazerda teskari bogʻlanish optik rezonator (ikki koʻzgu) 
yordamida amalga oshiriladi. Koʻzgular orasiga aktiv modda joylashtiriladi. Nur 
toʻlqini koʻzgulardan qaytib, yana aktiv moddadan oʻtadi, unda majburiy 
oʻtishlarni yuzaga keltiradi. Koʻzgulardan biri qisman shaffof boʻlib, u cheksiz 
koʻp oʻtishlardan keyin kuchaygan nurni tashqariga chiqib ketishiga xizmat qiladi. 
Lazer ning ishlash tamoyilida atom tuzilishi muhimdir. Moddalarni tashkil qilgan 
atomlarni energetik holatlari (orbitasi) har xil. Pastki orbitada zarrasi boʻlgan atom 
turgʻun, yuqori orbitada zarrasi boʻlgan atom beqaror boʻladi. Yuqori orbitada 
zarra uzoq turmaydi. Maʼlum vaqt oʻtgach, zarra pastki orbitaga tushib, atom 

---

185 
oʻzidannur chiqaradi. Yuqori energetik holatlar (orbita) dagi oʻz-oʻzidan pastga, 
yaʼni, energetik turgʻunroq holatga tushmasa, uni turtib tushirib yuborishi mumkin. 
Buni fanda majburiy nurlatish deyiladi. Togʻ ustidan pastga yumalatilgan bitta tosh 
bir necha toshni yumalatib tushirganidek, moddaning bitta zarrasi turtib yuborilsa, 
barcha orbitalardagi zarralar qoʻzgʻaladi. Atom chiqargan nur bilan yutilgan nur 
koʻshilib, ikkitasi toʻrtta, toʻrttasi sakkizta va h.k. lazer nuriga aylanadi. Bu 
nurlarni kvant generator (elektr signal kuchaytirgichiga oʻxshab) kuchaytirib, 
gʻoyat toʻgʻri yoʻnalgan nur (energiya)ga aylantirib beradi. Energiya manbai 
(oʻzgarmas tok, yuqori yoki oʻta yuqori chastotali tok, optik yoki lazer nuri, 
elektron nur dastasi) hisobiga aktiv moddadagi elektronlar yuqori (uygʻotilgan) 
sathlarga oʻtib, inversiya holati (elektronlar soni yuqori sath 𝑁
2
da quyi sath N, 
dagiga nisbatan koʻp boʻladi) vujudga keladi. Ularga biror energiya manbai bilan 
taʼsir ettirilsa (yorugʻlik nuri), aktiv modda ishga tushadi. Bunda elektronlarga 
berilgan energiya bir necha ming marta koʻpayadi va shu onda lazer nuri shaklini 
oladi.
Yorugʻlikning tabiati koʻp yillar mobaynida munozaralarga sabab boʻlgan. 1690 
yilda Xristian Gyuygens yorugʻlikni toʻlqin xossasiga ega deb talqin qilgan; 1704 
yilda Isaak Nyuton yorugʻlik nurini zarrachalar oqimi deb izohlagan. Bu 
qaramaqarshilikni kvant mexanikasi hal qilib, zarracha toʻlqin dualizmi gʻoyasi 
yuzaga kelgan.
XIIX a XIX asrlarda interferension tajribalar yorugʻlik tabiatiga nisbatan ancha 
oydinlik kiritgan. Bu tajribalarni xarakterlovchi asosiy prinsiplarga koʻra, qaytish, 
sinish, blokirovka va nurning sochilishi kabi toʻlqin optik metodlar orqali 
manbadan chiqayotgan yorugʻlikni ikkita osongina ta′sirlashadigan nurga keltirish 
mumkin. Shuning uchun ikkita nurning bir-biri bilan ta′sirlanishini nurning 
interferensiyasi deb atashadi. 
74-rasmga koʻra, yorugʻlik manbai A ning mavhum tasviri A′ koʻzguda lazer 
nurining akslanib qaytishi oqali yuzaga keladi. Toʻgʻri va qaytgan nurlar 
proyeksion ekranda interferensiyalanadi. Toʻlqin intensivligining maksimumlari 

---

186 
doimo A dan A′ gacha masofada nurlar yoʻli orasidagi farq 𝛥𝑠, toʻlqin uzunligiga 
л karrali boʻlgan joyda joylashadi.
Katta L masofalarda ikki qoʻshni maksimumlar (yoki minimumlar) orasidagi 
masofa d uchun quyidagi munosabat oʻrinli: 
𝜆 =
𝑎 𝑑
𝐿
(4.2)
a: A bilan A′ yorugʻlikmanbalari orasidagimasofa
d: ikkita maxsimum orasidagi masofa
L: ekran bilan A yoki A′ yorugʻlikmanbai orasidagi masofa
λ: toʻlqin uzunligi, A yorugʻlik manbai bilan A′ mavhum yorugʻlik manbai 
orasidagi a masofa oddiy optik qurilmada aniqlanadi.
74-rasm 75-rasm 
 
74-rasm. LLoydning akslanish tajribasida nurning sxematik bosib oʻtadigan yoʻli. 
A: yorugʻlik manbai (He-Ne laser). A′: mavhum yorugʻlik manbai. 𝑎: A bilan A′ 
orasidagi masofa. L: yorugʻlik manbai A yoki A′ bilan ekran orasidagi masofa 
75-rasm. A va A′ yorugʻlik manbalariningH linza orqali yarim shaffof ekranda 
akslanishi. A: yorugʻlik manbai (geliyevo-neonoʻy lazer). A′: mavhum yorugʻlik 
manbai. H: aks ettirish linzasi. 
𝑎: A bilan A′ orasidagi masofa. B: ekranda A bilan 
A′ yorugʻlikmanbalari orasidagimasofa. g: obyekt masofasi q linzadan A va A′ 
gacha masofa. b: tasvir masofasi q ekrandan H linzagacha masofa. R: koʻzgu. 
 

---

187 
Buning uchun ikkita A bilan A′ yorugʻlik manbalari linza orqali S ekranda ravshan 
tasvirlangan. 75-rasmdan akslanish tenglamasini chiqarish mumkin: 
𝑎
𝑔
=
𝐵
𝑏
yoki
𝑎 = (𝐵 𝑔)/𝑏 (4.3) 
𝑎: A bilan A′ yorugʻlik manbalari orasidagi masofa
B: ekrandagi A bilan A′ yorugʻlik manbalari orasidagi masofa
g: obyekt masofasi q linzadan A va A′ gacha masofa
b: tasvir masofasi q ekrandan H linzagacha masofa
L masofa uchun quyidagi munosabat qoʻllaniladi: 
𝐿 

𝑔 

𝑏 (4.4) 
Agar akslantiruvchi linzaningfokus masofasi f ma′lum boʻlsa, obyekt masofasi g 
akslantirish tenglamasi yordamida olinishi mumkin:
1
𝑔
=
1
𝑓
−
1
𝑏
yoki
𝑔 =
𝑓 𝑏
𝑏−𝑓
(4.5) 
(4.3), (4.4) va (4.5) tenglamalardan 
𝜆 toʻlqin uzunligi uchun quyidagi nisbat kelib 
chiqadi:
𝐴 =
𝑑
𝐿
𝑓 𝐵
𝑏−𝑓
= 
𝑑 
𝑓 𝐵
𝑏
2
(4.6)