Uzunligini aniqlash

5-laboratoriya ishi. LABORATORIYA ISHI: DIFRAKSION PANJARA
YORDAMIDA YORUG‘LIKNING TO‘LQIN
UZUNLIGINI ANIQLASH
Ishning maqsadi. Yorug‘likning to‘lqin uzunligini difraksion panjara yordamida
aniqlashni o‘rganish.
Kerakli asbob va jihozlar.
1. Panjara doimiysi 1-100mm yoki1-50 mmbo‘lgan difraksion panjara.
2. Yorug‘lik manbayi.
3. O‘rtasida tirqishi bo‘lgan
qora ekran.
4. Millimetrli masshtabga ega bo‘lgan uzun va qisqa chizg‘ichlar.
5. Asboblar o‘rnatiladigan qurilma (4.18-rasm).

ikkala tomonida difraksion spektrlarning birinchi, ikkinchi va h.k. tartiblari
ko‘rinadi. Tirqishli chizg‘ichni yoki difraksion panjarani uzun chizg‘ich
bo‘ylab surib, birinchi tartibdagi qizil nur shkaladagi butun son ro‘parasiga
keltiriladi. Tirqishdan tanlangan nurgacha bo‘lgan masofa y ni aniqlab olinadi
(4.19-rasm). So‘ngra difraksion panjaradan tirqishli chizg‘ichgacha bo‘lgan
masofa x ni o‘lchab olinadi. Bunda y << x ekanligidan sinφ ≈ tgφ deb olinadi.

1. Tajribalarning aniqligi spektrning tartib raqami ortib borishi bilan
qanday o‘zgaradi?
2. Difraksion panjara davrining ortib borishi o‘lchashlar aniqligiga
qanday ta’sir ko‘rsatadi?
3. Tajribani monoxromatik nur (lazer nuri) bilan o‘tkazilsa, qanday
manzara ko‘rinadi?
4. Oq nur bilan tajriba o‘tkazilsa, difraksion manzara markazida nima
sababdan oq polosa hosil bo‘ladi?
Difraksion panjarani o’rganish va yorug’likning to’lqin uzunligini toppish.
Yorug'likning to'lqin tabiatini tasdiqlovchi hodisalaridan biri yorug'lik difraksiyadir. Yorug'lik to'lqinlarining to'siqlarni aylanib o'tishi va geometrik soya sohasi tomon og'ishi difraksiya deb ataladi. Yorug'lik to'lqinlarining difraksiyani kuzatish uchun ma'lum bir shart sharoitlar yaratilishi kerak. Yorug'likning to'lqin uzunligi to'siq o'lchamiga juda yaqin bo'lganda difraksiya kuzatiladi.
Kichik diametrli tirqichli AB to'siqqa manbadan yorug'lik nuri tushayotgan bo'lsin. Agar to'siq orqasiga ekran joylashtirilsa, biz ekranda aniq soya bilan chegaralangan yorug' dog' paydo bo'lganligini ko'ramiz(l-a, rasm). Agar tirqich kengligi torayib borilsa soyaning chegarasi buziladi. Ekrandagi dog' navbatlashib boruvchi yorug' va qorong'u konsentrik aylanalar (halqalar) ko'rinishiga ega bo'lgan ketma - ket soyalardan iborat bo'ladi(l-b, rasm).
To'siqqa tushayotgan yorug'lik to'lqini monoxramatik bo'lsa( ), halqalar almashinib boruvchi yorug' va qorong'i aylanalar ko'rinishiga ega bo'ladi. Agar ekranga tushayotgan yorug'lik nomonoxramatik to'lqin bo'lsa( ),ekranda kamalak rangdagi difraktsion manzara hosil bo’ladi.
Difiraksion manzarasining ravshanligini oshirish maqsadida ikki va undan ortiq tirqichli optik asbobdan foydalaniladi. Bu asbobga difraksion panjara deyiladi.Eng yaxshi difiaksion panjarada 1 mm da shtrixlar soni bir necha mingga yetadi. Tirnalgan joylar chuqurchalarga o'xshaydi va uning kengligi b bilan belgilanadi. Bu joyga yorug'lik dastalari kelib tushganida nur sochiladi va yorug'lik o'tmaydi. Shuning uchun ham tirnalgan joylar to'siqlar vazifasini bajaradi. Tirnalmagan joylar yorug'likka nisbatan shaffof bo'ladi va yorug'lik nurining dastasi o'tadi(2-rasm). Bu joylar tirqishlar vazifasini o'taydi. Tirqishning kengligi a bilan to'siq kengligi b ning yig'indisini d bilan belgilaymiz: d=a+b. Bu kattalik difraktsion panjara davri yoki doimiysi deyiladi.
D ifraktsion panjaraga monoxramatik yorug'lik nurlar dastasi tushayotgan bo'lsin (3-rasm). Difraksiya tufayli tirqishdan o'tkan nurlar dastlabki yo'nalishga nisbatan φ burchakka og'adi. Bu burchakka difraksiya burchagi deyiladi. Panjaradan o'tgan kogerent nurlarni linza yordamida ekranga yig'ilsa, u yerda interferetsion manzara vujudga keladi. Markazda (O nuqtada) optik yo'l farqiga ega bo'lmagan nurlar yig'ilib, interferetsion maksimumi hosil qiladi, qolgan nuqtalarda nurlarning yo'l farqi yarim to'lqin uzunliklarining toq yoki juft sonlariga to'g'ri kelgan almashinib boruvchi minimumlar va maksimumlar (qorong'i va yorug' yo'llar) hosil bo'ladi.

Difraksiya tufayli yorug'lik nurining og'ish burchagini deb belgilasak va optik yo'llar farqt : (1)

ga teng bo'ladi. Panjaraga yorug'lik tik tushganda yo'l farqi bo'lsa difraksiylangan yorug'likning maksimum sharti quyidagi formula yordamida aniqlanadi:

(2)
Bu yerda - k tartibdagi maksimum yo'nalishini tafsiflaydigan difraksiya burchagidir. Agar yo'l farqi

(3)
bo'lsa, difraksiya minimum sharti bajariladi. Ya'ni

(4)
Savollar:

1. Ushbu jumlaning mazmuniga mos ravishda gapni davom ettiring: «Yorug'lik
to'lqinlarining tarqalishda to'g'ri chiziqdan og'ishi va to'siqni aylanib, soya sohasiga o'tishi ... deb ataladi». Nuqtalar o'rniga to'g'ri javobni tanlang.
A)interferentsiya B) dispersiya C) yorug'likning qutblanishi D) difraksiya
2. Shisha prizmaning yorug'likni spektrga ajratishi nimaga asoslangan?
A) sindirish ko'rsatkichining to'lqin uzunligiga bog'liq bo'lishiga
B)to'la ichki qaytish hodisasiga C)interferentsiya hodisasiga D)difraksiya hodisasiga
3. 1 mm da 100 ta shtrixi bor. Difraktsion panjaraning doimiysini (mkm) aniqlang?
A)l B)10 C)2 D)0,l
4. Agar difraktsion panjaraning 1 mm masofasida 625 ta shtrix bo'lsa va birinchi tartibli maksimum 30° burchak ostida kuzatilayotgan bo'lsa, yorug'likning to'lqin uzunligini toping (mkm).
A) 0,8 B)0,4 C)0,7 D)0,6
5. Davri 0,02 mm bo'lgan difraktsion panjara o'rdamida hosil qilingan 2-tartibli spektrdagi zangori ( ) rangli nurlaming og'ish burchagini aniqlang?
A) 0,72° B)l,44° C)2,87° D) 5,73°
6. Difraksiyaiovchi panjaraning I mm masofasida 500 ta shtrix bo'lsa, ikkinchi tartibli difraksiya maksimumi 30° burchak ostida kuzatilayotgan yorug'likning to'lqin uzunligi qancha bo'ladi?
A) 0,5 mkm B) 0,6 mkm C) 0,7 mkm D) 0,8 mkm
7. Doimiysi (davri) 1,2 mkm bo'lgan difraktsion panjara orqali 30° burchak ostida ko'rinayotgan birinchi tartibli spektral chiziqqa mos keladigan to'lqin uzunligini toping (mm).
A) 300 B)750 C)450 D)600

8. Davri 0,001 mm bo'lgan difraktsion panjara yordamida hosil qilingan birinchi tartibli spektrda yashil ( ) nur qanday burchak ostida ko'rinadi?

   
   A)0° B)60⁰ C)45° D)30°
   

9. Doimiysi (davri) 2,2 mkm bo'lgan difraktsion panjaraga to'lqin uzunligi 0,5 mkm bo'lgan yassi monoxromatik to'lqin normal tushmoqda. Kuzatish mumkin bo'lgan maksimumlar sonini toping?

   
   

A) 5 B)9 C)4 D)2

10. Biror difraktsion panjaraning har bir millimetrida 250 ta shtrix bor. Difraktsion panjaraga to'lqin uzunligi 500 nm bo'lgan monoxromatik yorug'lik tushmoqda. To'rtinchi difraktsion maksimum qanday burchak ostida kuzatiladi?
A) 15° B) 30° C) 45° D) 60°
11. 1 mm da 100 ta shtrixi bo'lgan difraktsion panjaraga yorug'lik tushmoqda. Ekrandagi birinchi maksimum nolinchi maksimumdan 14 sm uzoqlikda kuzatildi. Ekran bilan difraktsion panjara orasidagi masofa 2 m bo'lsa, yorug'likning to'lqin uzunligini (mkm) toping?
A) 0,7 B)6,5 C)6,4 D) 0,6
12.To'lqin uzunligi bo'lgan yorug'likni davri 5 bo'lgan difraksiya panjarasida difraksiyalanishida 2-tartibli raaksimum qanday burchak ostida kuzatiladi?
A) B) C) D)
13. 1 mm ga 400 shtrix to'g'ri keladigan difraktsion panjaraga to'lqin uzunligi sm bo'lgan yassi monoxromatik yorug'lik to'lqini tik tushmoqda. Spektrning eng katta tartibini aniqlang?
A) 3 B)2 C)5 D)6
14.Rangi yashil ( ) nur bilan yoritilgan va doimiysi 100 mkm bo'lgan difraksiyalash panjarasi nechta difraksiyaviy maksimum hosil qiladi?
A) 250 B)400 C)401 D) 300
15.Difraksiya panjarasi yordamida hosil qilingan spektrning birinchi tartibli chizig'i burchak ostida kuzatiladi. Shu panjara hosil qiladigan spektrdagi kuzatilishi mumkin bo'lgan chiziqning eng katta tartibi topilsin.
A) B) C) D)
 fizika laboratoriya fanidan

Mavzu: Difraksion panjarani o’rganish va yorug’likning to’lqin uzunligini topish.
Topshirdi:_________________________________ _______


Qabul qildi:________________________________ ___