Yorug’lik interferensiyaning mohiyati

ZAMONAVIY INTERFERENSION ASBOBLAR.

REJA:

1.Yorug’lik interferensiyasining mohiyati

2.Interferension manzarani hisoblash

3.Yupqa plastinkalardagi interferensiya

4.Interferensiya hodisasini kuzatish shartlari

5.Interferometrlar

a) Maykelson interferometri

b) Yung sxemasi

6. Qo’llanilishi

7. Umumiy xulosalar

8. Foydalanilgan adabiyotlar.

YORUG’LIK INTERFERENSIYASINING MOHIYATI

Yorug’lik elektromagnit to’lqin nazaryasini XIX asrning ikkinchi yarmida Maksvel yaratgan Lekin bu davrgacha ham yorug’lik tabiati to’g’risida ikkita gepoteza mavjud edi.

1. Nyuton ilgari surgan korpuskular gepotezaga asosan yorug’lik juda kichik zarralar oqimidan iborat. Korpuskulalar yorug’lik manbaidan nur deb ataluvchi to’g’ri chiziqlar bo’ylab oqib chiqadi.

2. To’lqin gepotezani esa Gyugens yaratdi.Unga asosan manbadan tarqalayotgan to’g’ri chiziqlar nurlar deb ataladi. Bu nurlar to’lqin frontlari deb ataladigan sferik sirtlarga perpendiculardir. Manbadan uzoqlashilgan sari to’lqin fronti yassiroq bo’laveradi.

Nyuton va Gyugens vofatlaridan keyin ham bu gepoteza tarafdorlari o’rtasida uzoq bahslar davom etdi.lekin 1801-yil yosh ingilz fizigi Yung amalga oshirgan

Tajriba barcha olimlarni diqqatini o’ziga jalb qildi.Bu oddiy lekin ajoyib tajribaning sxemasi 1-rasmda keltirilgan.

Bunda M - yorug’lik manbai M₁ va M₂ lar to’siqdagi juda tor tirqishlar.Ular bir-biridan 1-2-mm uzoqlikda joylashgan. Nyutonning korpuskular gepoezasiga asosan M₁ va M tirqishlardan o’tgan korpuskulalar tufayli Э ekranda

tirqishlarning shakliga monand ravishda ikki yorug’ soha vujudga kelishi lozim edi.

Vaholanki ekranda bir necha yorug’ va qorong’u sohalar kuzatiladi Qizig’I shundagi M₁ va M₂ tirqishlar o’rta nuqtasining qarshisida yorug’ Soha vujudga keldi.2-rasm

Bu tajribada kuzatilgan hodisa Yorug’lik interferensiyasi

deb nomlandi. Interferensiyasi so’zi lotin tilidagi interfere-‘halaqit bermoq” Degan feldan kelib chiqqan.Haqiqatdan yorug’likni to’lqin deb qaraladigan bo’lsaekrandagi yorug’ va qorongг sohalarni vujudga kelishini quyidagicha tushuntirish mumkin. M₁ va M₂ lardan chiqayotgan to’lqinlar ekranning A₀ va A₁ sohalarida

uchrashib bir-birini kuchaytiradi.Bu to’lqinlar ekranning A₁ sohasida uchrashgandaesa bir-birini susaytiradi, aniqrog’I bir-birini yo’qotadi.

Agar yorug’lik nuri monoxramatik bo’lmasa interferension manzara ko’rinishi quyidagi ko’rinishda bo’ladi.

INTERFERENSION MANZARANI HISOBLASH
Ikki real yoxud mavhum kogerent yorug’lik manbalari chizma

tekisligida bir-biridan d masofa uzoqlikda joylashgan bo’lsin

3-rasm.



qizil

binafsha

l_{1 x x ∆x}

M_{1 ∆x}

l_{2 d/2 I ∆x}

M₂ d/2

l

Manbalarga parallel qilib ulardan l masofa uzoqlikda (l>>d) E

ekran joylashtiraylik. Ekranda ixtiyoriy A nuqtani tanlab

olaylik.Bu nuqtaning manbalardan uzoqligini mos ravishda

l₁ va l₂ deb, ekranning markaziy chizig’idan uzoqligini x deb

belgilaylik.Bu nuqtaga kogerent M₁ va M₂ manbalardan yetib

kelayotgan yorug’lik to’lqinlar uchun yo’l farqini hisoblaylik

Rasmdan ko’rinadiki l₁ va l₂ lar to’g’ri burchakli uchbur-

chaklarning gepotenuzalari Shuning uchun quyidagilarni

yozish mumkin;

l=l²+(x+)^{2 (1.1)}

l²₁=l²+(x-)² (1.2)
bu ifodalarni bir-biridan ayirsak.

l₂²-l²₁=2xd yoki (l₂-l₁)(l₂+l₁)=2xd bo’ladi.

Agar l₂-l₁=d belgilash kiritsak yuqoridagi ifodadan
(1.3)
ni hosil qilamiz. lekin l>>d deb shartlashgan edik Shuning

l₁+l₂≈2l deb hisoblash mumkin.Natijada (1.3) ifoda

(1.4)
Ko’rinishga keladi.Agar quyidagi qiymati yorug’lik to’lqinining yarim uzunligi (/2) ga juft karrali bo;lsa A nuqtaga kogerent manbalardan yetib kelayotgan to’lqin tizmalari bir xil fazaligi tebranishlarning qo’shilishi natijasida vujudga kelayotgan to’lqin tizmalari bir xil fazalarda bo’ladi.Bir xil fazali to’lqinlarning tebranishi natijasida vujudga kelgan natijaviy tebranish amplutudasi qo’shiluvchi to’lqinlar amplutudasining teng. Yig’indisiga teng.

E₁

E₁

E₂

E₂

E₁+E₂

E₁+E₂

Agar ning qiymati (/2) toq karrali bo’lsa manbalardan A nuqtaga yetib kelayotgan to’lqin tizmalari qarama qarshi fazalarda bo’ladi. Bu holda natijaviy tebranish amplutudasi qo’shiluvchi tebranishlar tebranishlar amplutudasi ayirmasiga teng.Yorug’lik intensivligi esa to’lqin amplutudasining kvadratiga proporsional. Shuning uchun ekrandagi interferension manzaraning maksimum va minimumluk shartlari quyidagicha bo’ladi.
±2k k=0,1,2,3… (1.5)

k=0,1,2,3,… (1.6)
3-б rasmda ekrandagi interferension manzara 3-в rasmda esa ekranning markaziy chizig’idan ikki tomonga uzoqlashilgan sari

Monoxromatik yorug’lik intensivligining o’zgarishi tasvirlangan. Bu rasmlardan ko’rininb turibdiki ekranning markaziy chizig’I bo’ylab intensivlikning maksimumi bu maksimumdan ikki tomonga qarab navbatma-navbat qorong’u va yorug’ sohalar kuzatiladi.Shuni ham aytish kerakki yuqorida bayon qilingan interferension manzaralar chiziqli manbalar (masalan insizgina o’zoro parallel chiziqlar) uchun o’rinli. Shuning uchun ekrandagi yorug’ va qorong’u sohalar (maksimum va minimum) yo’l-yo’l polasa shaklida kuzatiladi. (1.5) va (1.6) ifodalardan foydalanib ikki ketma-ket maksimumlarning (masalan k va k+1 maksimumlar) ekranning markaziy chizig’idan uzoqliklari

(1.7)

(1.8)
Ekanligini topamiz. Ularning birini ikkinchisidan ayirsak interferension manzaradagi ikki maksimumlar orasidagi masofa
=x_k+1-x_k= (1.9)

Bo’ladi Bundan kattalik yorug’likni to’lqin uzunligiga va tajriba parametrlarini ifodalovchi l/d nisbatga bog’liq degan xulosaga kelamiz Shuning uchun tajriba monoxramatik yorug’lik emas balki oq yorug’likdan foydalansa oq yorug’lik tarkibidagi turli rangli yorug’liklar uchun interferension manzaralar bir-biriga ustma-ust tushmaydi.Natijada rang-barang tovlanadigan interferension manzarani kuzatamiz.(4-rasm) Xaqiqatan,(1.9) ifodaga asosan, binafsha nurlar (₀=0,40 mkm)ning ikki qo’shni maksimumlari orasidagi masofa qizil nurlar (_o=0,75 mkm)ning ikki qo’shni maksimumlari orasidagi masofadan kichik.Bu xol 4-ga rasmda tasvirlangan.