Yorug’lik to’lqin asoslari. Yor ug’lik inter feren siyasi. Yo rug’lik dispersiyasi yorug’lik difraksiyasi yorug’likni yutilishi yorug’lik ni sochilishi


Download 202.83 Kb.
Pdf просмотр
bet1/2
Sana10.01.2019
Hajmi202.83 Kb.
  1   2

4.14. YORUG’LIK TO’LQIN ASOSLARI.YOR UG’LIK 

INTER FEREN SIYASI. YO RUG’LIK DISPERSIYASI .  

YORUG’LIK DIFRAKSIYASI. YORUG’LIKNI 

YUTILISHI. YORUG’LIK NI SOCHILISHI. 

 

Reja:



 

 

1. Yorug‟lik interferensiyasi.  

2. Yorug‟lik difraksiyasi.  

3. Yorug‟lik dispersiyasi.   

4. Yorug‟likning yutilishi.  

5. Yorug‟likni sochilishi. 



 

Tayanch so’z va iboralar: Yorug’lik, spektr, to’lqin uzunligi, tezlik, yo’llar farqi, 

fazalar  farqi,  difraksion  to’r,  chastota,  yorug’lik  interferensiyasi,  yorug’lik 

difraksiyasi,  Nyuton  halqalari,  yorug’lik  dispersiyasi,    yorug’likning  yutilishi, 

yorug’-likni sochilishi,  yorug’likning qutblanishi. 

 

 

  

1. Yorug’lik interferensiyasi. 



Elektromagnit to’lqin tarqalayotganda  fazoning har bir nuqtasida elektr va 

magnit maydonlar davriy ravishda (masalan w chastota bilan) o’zgarib turadi. Bu 

o‟zgarishlar E va H vektorlarining tebranishlari sifatida  ifodalanadi.  

Bunda  Em  va  Hm  mos  ravishda  elektr  va  magnit  maydon  kuchlanganligi 

vektorlarining maksimal (amplituda) qiymatlari  

       E  va  H  vektorlarining  tebranishlari  bir  xil  fazada    va  o‟zaro  perpendikulyar 

tekisliklarda sodir bo‟ladi. 1-rasmda Ox yo‟nalish bo‟yicha tarqalayotgan  to‟lqin 

tasvirlangan.  Elektromagnit  to‟lqin  E  va  H  vektorlarining  fazoda  tebranishidan 

iboratdir. Lekin soddalashtirish maqsadida  biz bundan keyingi mulohazalarimizda 

faqat E vektorning tebranishlari to‟g‟risida gapiramiz, H vektorni esa deyarli esga 

olmaymiz.    Ammo  E  vektorga    perpendikulyar  yo‟nalishda    H  vektor  ham  

tebranayotganligini  unutmaslik  kerak.  Agar  to‟lqinning  turli  nuqtalaridagi  E 

vektorlar  faqat bir tekislikda yotsa,  bunday to‟lqinni yassi elektromagnit  to‟lqin 

deb,    bu  tekislikni  esa  tebranish  tekisligi  deb  ataymiz.  1-rasmda  tasvirlangan 

to‟lqin yassi elektromagnit to‟lqindir. 

         Maksvell  hisoblashlar  asosida    elektromagnit  to‟lqinlar    3*10 

8

  m/s  tezlik 



bilan tarqalishi lozim , degan  xulosaga keldi, bu qiymat keyinchalik optik usullar 

bilan  aniqlangan    yorug‟lik  tezligiga  teng  bo‟lib  chiqdi.        Bu  esa  yorug‟lik  – 

elektromagnit to‟lqindir deb talqin qilinishiga imkon berdi. 

       Hozirgi  vaqtda  eng  zamonaviy    tajribalar  asosida    yorug’likning  vakuumda 



tarqalish tezligi      c = (299792456,2 

+



1,1) m/s          deb qabul qilingan. 

        Haqiqatdan,  keyinchalik    amalga  oshirilgan  tekshirishlar  elektromagnit 

to‟lqinlarning   chastotalar  diapazoni  nihoyat keng ekanligini ko‟rsatdi. Xususan 

inson ko‟zi seza oladigan elektromagnit to‟lqinlarning chastotalari  

ν= (0,75 + 0,40) 10

15 


 Gs.                                      (1) 

diapazonda yotadi. Bunday chastotali to‟lqinlarning  vakuumdagi uzunligi  

Intervalga  to‟g‟ri  keladi.  Elektromagnit  to‟lqinlarning    bu  diapazoni    yorug‟lik 

to‟lqinlar deb yuritiladi. Mexanik tebranishlar  chastotalarning  ma‟lum diapazoni  

inson  tovush  tarzida    qabul  qilgandek,  elektromagnit  to‟lqinlar    chastotalarning 

yuqorida  keltirilgan diapazonini  ko‟zimiz yurug‟lik sifatida qayd qiladi. 

           Chastotalar 

intervali 

AA 


qanchalik 

kichik 


bo‟lsa, 

nurlanish 

monoxromatikroq  bo‟ladi.  har  qanday  real  monoxromatik  yorug‟lik  uchun    AA  

chekli qiymatga ega. Yuqoridagi (1) ifoda esa ideal  monoxromatik to‟lqin uchun 

o‟rinlidir. 

       Yorug‟lik  nurlarining  yo‟nalishiga  perpendikulyar  qilib  hayolan  S  yuzni 

joylashtiraylik.  Bu  yuz  orqali  birlik  vaqtda    o‟tayotgan  yorug‟lik    to‟lqinlarning 

energiyasi    yorug’lik  oqimi  (F)    deb  ataladi  va  J/s  yoki  Vt    hisobida  o‟lchanadi. 

Birli8k vaqt ichida  yuz birligi orqali  o‟tayotgan yorug‟lik oqimi , ya‟ni  

I = F/S                                                                   (2) 

Yorug‟lik oqimining zichligi yoki yorug‟lik intensivligi deyiladi. 

         Yorug‟lik  intensivligi    Vt  /  m

2

  hisobida  o‟lchanadi.  Yorug‟lik  intensivligi 



yorug‟lik tarqalayotgan muhitning sindirish  ko‟rsatkichi n ga va yorug‟lik to‟lqin 

amplitudasining kvadratiga proporsional: 

  

 

 



 

I ~ nE


2   

m     


 

 

 



 

      (3) 

Yung  tajribasida    M

1

  va  M



2

  tirqishlardan  chiqayotgan    yorug‟lik 

to‟lqinlarning  ustma-ust tushishi natijasida  yorug‟lik interferensiyasi  ro‟y beradi. 

Boshqacha  qilib  aytganda,  M

1

  va  M



2

  tirqishlar  yorug‟lik    manbalari  vazifasini 

o‟taydi.  U  holda  quyidagi    savol  tug‟iladi:  xonada  ikki  elektr    lampa  yorug‟lik 

tarqatib  turgan  bo‟lsa,  xonaning    yoritilgan  sohalaridagi    yorug‟lik  intensivligi 

ayrim lampalar tufayli    vujudga keluvchi  intensivliklar  yig‟indisiga teng  bo‟ladi, 

ya‟ni yorug‟lik intensivligining  maksimum va minimumlari kuzatilmaydi. Buning 

sababi nimada?  

Yung  tajribasini  muhokama  qilayotganimizda  M

1

  va  M



2

  tirqishlardan 

chiqayotgan  yorug‟lik to‟lqinlarining  chastotalarini bir xil, fazalarining farqi esa 

o‟zgarmas  deb  hisoblaganimizni  eslaylik  ((6)  ga  q.)  .  bu  shartlar  bajarilganda  

qo‟shiluvchi  yorug‟lik to‟lqinlar kogerent to‟lqinlar deyiladi. Kogerent  yorug‟lik 

to‟lqinlar  ustma-ust      tushgandagina  turg‟un    inteoferension  manzara  kuzatiladi. 

Tabiiy  yorug‟lik    manbalari  (xususan,  yonib  turgan  elektr  lampochkasi  ham)  esa 

kogerent bo‟lmagan to‟lqinlar nurlantiradi. Haqiqatdan, tabiiy yorug‟lik  manbalari 

sochayotgan yorug‟lik ko‟p atomlar nurlanishlarining yig‟indisidan iborat. Har bir 

atom  boshqa    atomlarga  bog‟liq  bo‟lmagan  holda  nurlanish  chiqaradi.  Alohida 

atomning  nurlanish  chiqarish  vaqti  10

-8

  sekundlar  chamasi  davom  etadi.  Bu  vaqt 



davomida    atom  chiqargan  nurlanish  (ya‟ni  elektromagnit  to‟lqin)  bir  qator 

do‟nglik va botiqlardah iborat  bo‟ladi. uni to‟lqinlar tizmasi deb ataylik. To‟lqinlar 

tizmasining  uzunligini  topish  uchun  yorug‟lik  to‟lqinining  tezligi  s  ni  atomning 

nurlanish vaqti A= 10

-8

 s ga ko‟paytiramiz: 



L =c A = 3 10

-8

 m/s 10



-8

 s =3m                                (4) 

Yorug‟lik manbaidagi atomlar xaotik ravishda “chaqnab” va “o‟chib” turadi.  

Shuning  uchun    turli  atomlar  tomonidan    chiqarilgan  to‟lqin  tizmalarining 

chastotalari, amplitudalari va boshlang‟ich fazalari turlicha bo‟ladi. hatto yorug‟lik 


fil‟tr yordamida ikki  tabiiy  yorug‟lik manbaidagi bir xil atomlar chiqaradigan bir 

xil chastotali (ya‟ni monoxromatik) to‟lqinlarni ajratib olganimizda ham , ulardagi  

alohida  tizmalarning    fazalar  farqi    o‟zgarib  turadi.  Shuning  uchun    bunday 

monoxromatik    yorug‟lik  to‟lqinlarining    ustma-ust  tushishi    natijasida  vujudga 

keladigan  interferension    manzara  juda  qisqa  vaqt  saqlanib  turadi.  So‟ng 

navbatdagi to‟lqinlar tizmasi  tufayli yangi interferension manzara vujudga keladi.  

Lekin  bu  manzaradagi    maksimum  va  minimumlarning    joylashuvi  oldingi 

to‟lqinlar tizmasi  tufayli vujudga kelgan interferension  manzaragidan farq qiladi. 

Bu  vaqt  ichida    interferension  manzara    bir  necha  million  marta  o‟zgarishga  

ulguradi. Demak, biz bu million manzarani ustma-ust tushishini kuzatamiz, xolos. 

Albatta  buning  natijasida  interferension  maksimum  va  minimumlardan  xech 

qanday  iz  qolmaydi.  Shunday  qilib,  ikki  tabiiy  yorug‟lik  manbai  tufayli  

interferension    manzara  kuzatilmasligining    sababi  yorug‟lik  manbalaridan 

tarqalayotgan    nurlarning  kogerent  emasligidir  deya  olamiz.  U  holda  yorug‟lik  

interferensiyasini qanday amalga oshirish mumkin degan savol tug‟iladi. 

Odatda, to‟lqin tizmasining L uzunligi   kogerentlik masofasi, atomning nur 

chiqarib  turish vaqti esa  kogerentlik vaqti deb ataladi.  

Shu  prinsip,  ya‟ni  tabiiy  yorug‟lik  manbaidab  chiqayotgan  nurning  o‟zini 

o‟zi  bilan  interferensiyalashtirish  prinsipi  asosida  yorug‟likning  bir  qator  

interferensiya  usullari  amalga  oshirilgan.  Yuqorida  muhokama  qilingan  Yung  

tajribasida M

1

 va M

2

 tirqishlar ikki kogerent manbadek xizmat qiladi.  



Kogerent  manbalarni  hosil  qilishda    eng  ko‟p  qo‟llaniladigan  usul  Frenel‟  

ko‟zgularidan foydalanishdir (6-rasm). Ikkita yassi ko‟zgu bir-biriga 180

0

 ga yaqin 



burchak  ostida  yondoshtiriladi.    M  manbadan  chiqayotgan  yorug‟lik    nurlari 

ko‟zgulardan  qaytib  shunday  yo‟naladiki,    bu  yo‟nalishlarni    teskari  tomonga  

davom  ettirsak  (rasmdagi  punktir  chiziqlar),  ular  ko‟zgular  orqasidagi  M  va  M 

nuqtalarda  uchrashadi.  Bu  nuqtalar  M  manbaning  ko‟zgulardagi  tasvirlaridir. 

Demak, ko‟zgulardan qaytib E ekranda tushayotgan yorug‟lik  nurlari xuddi M

1

 va 



M

2

  mavhum  kogerent  manbalardan  chiqayotgandek  bo‟ladi.  ular  ekranda    turgun 



interferension    manzarani  hosil  qiladi.  Frenel‟  biprizmasidan  foydalanish  ham 

kogerent  yoruglik  nurlarini  hosil  qilish  imkonini  beradi  (7-rasm).  Bu  holda 

mavhum  kogerent    manbalar  (M

1

  va  M



2

  lar)  tabiiy  yorug‟lik  manbai  M  dan 

chiqayotgan nurlarning biprizmada sinishi tufayli vujudga keladi. 

Rasmda  yupqa  shaffof  plastinka  kattalashtirilgan  holda  tasvirlangan.  Bu 

plastinkaning  ustki  va  ostki    tekisliklari  o‟zaro  parallel  .  Qalinligi  d  ga  teng. 

Plastinkaga  biror  i  burchak  ostida    parallel  nurlar,    ya‟ni  yassi  yorug‟lik  to‟lqini  

tushayotgan  bo‟lsin.    Bu  nurlardan  hayolan  ikkitasini  (  rasmda  1  va  2  deb 

belgilangan) ajratib ular haqida mulohaza yurgizamiz.  

       Nurlarga  perpendikulyar  ravishda    o‟tkazilgan    AB  tekislik  yassi  yorug‟ik  

to‟lqinining frontidir. Bu tekislikga etib kelgan  vaqtda  1  va 2 nurlarning fazalar 

farqi 




 



va    yo‟llar  farqi 



 



0  bo‟ladi.  A  nuqtaga  tushayotgan  1  nur 

qisman  qaytadi ( rasmda 1

1

 deb belgilangan), qisman sinib AD yo‟nalishda davom 



etadi.  Singan  nur  plastinkaning  ostki  tekisligiga    etib  borgach  qisman  siljib 

plastinkadan  havoga  chiqadi.  Boshqa  qismi  esa  DC  yo‟nalishda  plastinka  ichiga  

qaytadi. Qaytgan  bu nur  plastinkaning ustki tekisligidan  qisman qaytadi, qisman 


sinib  havoga  chiqadi  (  nurning  bu  qismi  1``    deb  belgilangan).  Lekin  C  nuqtaga  

yassi  yorug‟lik    to‟lqinning  2  nuri  ham  tushadi.  2  nurning  plastinka    ustki 

tekisligidan  qaytgan  qismi  (rasmda  2`  deb  belgilangan)  va  1``  nur 

interferensiyalashadi,  chunki  plastinkaning  ustki  va  ostki  tekisliklaridan    qaytgan 

bu nurlar o‟zaro kogerentdir. Agar  plastinka A to‟lqin uzunligi monoxromatik nur 

bilan  yoritilayotgan  bo‟lsa,  C  nuqtadagi    yorug‟lik  intensivligi  1  va  2  nurlar  

uchrashguncha    bosib  o‟tgan  yo‟llarning    farqiga  bog‟liq  bo‟ladi.    1  nur  ADS 

yo‟lni,  2  nur  BS  yo‟lni  bosib  o‟tadi.  Lekin  yo‟llar  farqi    bu  ikki  yo‟lning  

geometrik    ayirmasiga  teng    deb  bo‟lmaydi.  Buning  sababi  shundaki,  1  nur 

sindirish  ko‟rsatkichi  n  bo‟lgan  plastinka   ichidagi, 2 nur  esa  vakuumdagi  yo‟lni 

bosib  o‟tadi. Shuning uchun 1 va 2 nurlarning  geometrik   yo‟llar farqini emas , 

balki optik yo‟llar  farqini hisoblash kerak. U holda avval  optik yo‟l uzunligi  deb 

ataluvchi tushincha  bilan tanishaylik. 

 

Yorug‟lik  to‟lqin  sindirish  ko‟rsatkichi  n  bo‟lgan  muhitda  vakuumdagiga 



nisbatan  n  marta  kichik  tezlik  bilan  (Aa)  tarqaladi.  Shuning  uchun    vakuumda 

yorug‟lik to‟lqin  biror chekli vaqt  davomida muhitdagi  nisbatan n marta uzunroq 

yo‟lni bosib o‟tadi. Bu yo‟l uzunligini  optik yo’l uzunligi deb atash odat bo‟lgan. 

Boshqacha  qilib  aytganda,  optik  yo’l    uzunligi  sindirish  ko’rsatkichi  n  bo’lgan 



muhitda    yorug’lik  to’lqin  biror  masofani  bosib  o’tishi  uchun  ketgan  vaqt 

davomida    yorug’lik  vakuumida  qanday  yo’lni    bosib  o’tishi    mumkinligini 

ko’rsatuvchi kattalikdir.  

 

Bundan tashqari  yorug‟lik to‟lqini  optik zichligi kichikroq muhit bilan 



optik zichligi  kattaroq muhit chegarasidan qaytganda uning fazasi A ga o‟zgaradi. 

Unday holat muhokama qilayotgan misolda 2 nurning S nuqtadan qaytishda sodir 

bo‟ladi. buni hisobga olish uchun  yo‟llar farqini  hisoblayotganda A  ga 

yorug‟likning vakuumdagi yarim to‟liq uzunligini qo‟shish yohud ayirish kerak. 

Natijada 1 va 2 nurlarning  S nuqtadagi optik yo‟llar farqi bo‟ladi. Trigonometrik  

formulalar yordamida AD,DS,BS larni plastinka qalinligi A va  

 

 

 



 

 

                                                                      



1-rasm. 

yorug‟likning tushish burchagi i orqali ifodalash mumkin. U holda (16) ifoda 

quyidagi ko‟rinishga keladi: 

 

Bu ifodaga asosan A ning qiymati nurlarning tushish burchagi i , plastinka 



moddasining  sindirish ko‟rsatkichi n va qalinligi d ga bog‟liq. Quyidagi hollarni 

ko‟raylik.    

 

Shuning uchun ponaning shisha plastinkalar bilan  chegaradosh ustki va 



ostki  qatlamlaridan qaytayotgan nurlarning  yo‟llar farqi AAA ga juda yaqin 

bo‟ladi. 

 

Ponaning qalinroq   soha tomon  siljiganimizda shunday B sohaga etib 



kelamizki,  bu erda bo‟ladi.  yanada qalinroq sohalar tomon yiurganimizda AA 

bo‟lgan S soha bo‟lgan D soha  va x. klarga duch kelamiz, shuning uchun A to‟lqin  

 


uzunlikni monoxromatik parallel  nurlar bilan yoritilayotgan ponaning sirtida    

1.11-rasmda tasvirlangandek  navbatma-navbat keluvchi qorong‟i va yorug‟ yo‟l-

yo‟l sohalar (polosalar) namoyon bo‟ladi. 

Yassi shisha plastinkaga   radiusi R bo‟lgan   yassi qavariq  linza qo‟yilgan 

bo‟lsin.  12a-rasmda  bu  sistemaning  kesimi    tasvirlangan.  Linza    bilan 

plastinkaning tutash  nuqtasi B dan uzoqlashgan sari  havo qatlamining  qalinligi 

ortib  boradi.    Linzaning  yassi  tomoniga    tik  ravishda  parallel    monoxromatik  

nurlar  tushayotgan bo‟lsin.  Shu nurlar ichidan  birini hayolan ajratib qo‟yaylik. 

Bu nur S nuqtaga etib borgach, qisman qaytadi, qisman havo qatlami ichiga kirib 

boradi.  Nurning  bu  ikkinchi qismi  D  nuqtadan  qaytgach  (  tushish  burchagi  nolga 

teng  bo‟lgani  uchun    havo  qatlamining  ustki  va  ostki  qismlaridan    qaytish 

burchaklari    hamda  sinish  burchagi  nolga  teng),  S  nuqtadan  qaytgan  nur    bilan 

interfernsiyalashadi.  Interferensiyalashuvchi  nurlarning  yo‟llar  farqi    havo 

qatlamining qalinligi d ga bog‟liq. Tajribada qo‟llanilayotgan  yassi qavariq linza  

R  radiusli  sferaning    bir  bo‟lagidan  iborat,  bo‟lgani  uchun  linza  bilan  

plastinkaning tutash nuqtasi B dan bir xil uzoqlikdagi nuqtalar uchun ( bu nuqtalar 

markazi  B  da  joylashgan  r  radiusli    aylanalardan  iboratdir)      havo  qatlamini 

chegaralovchi sirtlardan  qaytuvchi nurlarning  yo‟llar farqi bir xil bo‟ladi. shuning 

uchun  B nuqta  atrofida  qorong‟i va yorug‟ konsentrik  halqalar kuzatiladi (rasm).  

Bu  tajribani  birinchi  marta    N‟yuton  amalga  oshirgani  uchun    interferension  

manzara N’yuton halqalari deyiladi. k  – halqaning radiusi r

R

va unga mos bo‟lgan  



havo qatlamining   qalinligi d  orasidagi bog‟lanishni  aniqlaylik. To‟g‟ri burchakli 

AOS uchburchakdan quyidagi tenglikni yoza olamiz: 

            

 

 



R

2

 = r



2

R

 + ( R - d)



Bu  tenglikni    soddalashtirib  va  d

2

    hadni  kichikligi  tufayli 



hisobga olmasdan   

           

 

d = r


2

R

 /2R 



ifodani 

hosil 


qilamiz. 

Natijada 

havo 

 

qatlamini 



chegaralovchi    sirtlardagi    S  va  D  nuqtalardan  qaytgan  

nurlarning yo‟llar farqi 

       Interferension  maksimum    va  minimum    shartlardan 

foydalansak,  tenglik  bajarilganda  yorug’  halqalar  tenglik 

bajarilganda  esa qorong‟i halqalar  vujudga keladi. Bu ikki 

tenglikdan    yorug‟  halqalarning  radiuslari  ifoda  orqali, 

qorong‟i halqalarning radiuslari orqali esa  

ifoda orqali aniqlanishini topamiz. Qorong‟i halqalar  interferension manzaraning  

markazidan boshlanadi.  Shuning uchun qorong‟i  halqalarning hisobi k = 0 dan, 

yorug‟lik halqalrining  hisobi esa k = 1 dan boshlanadi. Shuni ham qayd qilaylikki, 

agar tajribalarda monoxromatik nur emas,  balki oq yorug‟likdan  

foydalanilsa  interfernsion  manzaralar  rang-barang  bo‟yalgan  bo‟ladi.  Yuqorida 

ko‟rilgan  ikkala    misolda  ham  ayrim    sohalardagi  interferensiyalashuvchi    nurlar 

uchun  yo‟llar  farqi    doimiy  bo‟lishining  sababi  muhit  (  biz  ko‟rgan  misollarda  

havo pona  va havo qatlami) qalinligining doimiyligidir. Boshqacha aytganda, shu 

misollardagi  yorug‟  va  qorong‟i  sohalarning    xar  biri  muhitning    birday 

qalinlikdagi  joylaridan  qaytgan  yorug‟lik      nurlarining  interferensiyalanishihsi 


sababli  vujudga  keladi.  Shuning  uchun  yuqoridagi  tajribalarda  kuzatilgan  

polosalarni  (1-misol)  va  halqalarni  (2-misol)  birday  qalinlik    polosalari  va  



halqalari deyiladi.   

3. Plastinka qalinligi  o‟zgarmas, d = const bo‟lsin, lekin nurlarning tushish 

burchagi xar xil. Bu holni quyidagi  

1.    Yassi  –  parallel  plastinkaga  tushayotgan  barcha  nurlar  uchun  j  =  const 

bo‟lsin  ,  ya‟ni  plastinkaga  AA  to‟lqin  uzunligi  monoxromatik  parallel  nurlar 

tushayotgan bo‟lsin. U holda plastinkaning  ustki va ostki  tekisliklaridan qaytgan 

nurlarning interferensiyalanishi natijasida yorug‟lik intensivligining maksimumi : 

shart  bajarilganda  kuzatiladi. Plastinka  yassi-  parallel  ya‟ni    plastinkaning  barcha  

qismlarining qalinligi  bir xil bo‟lganligi uchun  plastinkaning hamma sohalarida A 

ning  qiymati  bir  xil  bo‟ladi.  shuning  uchun  shart  bajarilgan  taqdirda  p  plastinka  

yuzining barcha qismi A to‟lqin uzunlikli nurning rangiga bo‟yalgandek ko‟rinadi. 

(19)  shart  bajarilganda    esa  plastinkaning  yuzi  qorong‟i  bo‟ladi.  Nurlar  parallel 

ya‟ni  i=const  lekin  d  o‟zgaruvchan  bo‟lsin.    Bu  hol  quyidagi  tajribada    amalga 

oshirish  mumkin.  Bir-birining  ustiga  qo‟yilgan    ikki  yassi  parallel  plastinkaning 

oralig‟iga    bir  tomondan  yupqa    shisha    bo‟lakchasini  qistirib  qo‟ysak,    bu  ikki 

plastinka    oralig‟idagi  hajm  ponasimon  havodan  iborat  bo‟ladi  (rasm).  Bu  havo 

pona qalinligi  asta-sekin o‟zgarib boruvchi plastinkadir.  

Faqat bu plastinkaning moddasi havodan iborat. Havo ponaning A sohasida 

qalinlik juda kichik, tajribada amalga  oshirish mumkin. Yassi-parallel plastinkaga 

M nuqtaviy manbadan yorug‟lik tushayotgan bo‟lsin (13-rasm). Turli burchaklar ( 

i

1

 = i



2

 = i


3

) ostida tushayotgan nurlar plastinkaning  ustki va ostki sirtlaridan qaytib 

,  L  linzaning  fokal  tekisligida    joylashgan  E  ekranda    uchrashadi  va 

interferensiyalashadi.  Agar  tajribada  monoxromatik  nurlardan  foydalanilsa, 

yorug‟lik interferensiyasining  natijasi faqat tushish burchagi i ga bog‟liq xolos. Bu 

holda  interferension  manzara    navbatlashuvchi  egri  chiziq  shaklidagi  yo‟l-yo‟l 

yorug‟  va  qorong‟i  polosalardan  iborat  bo‟ladi.  har  bir  polosa  nurlar  tushish 

burchagining    biror  qiymatiga  mos  keladi.  Shuning  uchun  bu  polosalarni  birday 



qiyalik  polosalari  deb  ataladi.  Plastinkaga  oq  yorug‟lik  tushayotgan  bo‟lsa, 

ekranda rang – barang birday qiyalik  polosalarning sistemasi namoyon bo‟ladi.  

Shuni  ham  qayd  qilish  lozimki,    yuqa  plastinkalardagi  interferensiya  faqat  

qaytgan yorug‟likdagina emas, balki o‟tgan yorug‟likda ham kuzatiladi. 

Oldingi  paragrflarda  ikki  yorug‟lik  to‟lqinning    yoki  bir  yorug‟lik 

to‟lqinning    ikki  qismining  interferensiyalanishishi  haqida  mulohazalar  yuritdik.  

Yorug‟lik  interferensiyasidan  foydalanib  yorug‟lik  to‟lqinning  uzunligini 

jismlarning sindirish  ko‟rsatkichi yoki   o‟lchamlarini aniqlash mumkin.  Buning 

uchun  tuzilishi    turlicha  bo‟lgan  interferometrlardan  foydalaniladi.    Birinchi 

interferometr  –  Maykel‟son  interferometrning    ishlash  prinsipi  bilan    tanishaylik. 

M  manbadan    chiqayotgan  monoxromatik    yorug‟lik  nurlar  yarim    shaffof  P 

plastinkaga  tushsin  (3  rasm).  Yorug‟lik  to‟lqin  plastinkadan  qisman  qaytadi, 

qisman  o‟tadi.    Qaytgan  va  o‟tgan    nurlar  o‟zaro  perpendikulyar  ravishda 

joylashgan  1  va  2  ko‟zgulardan  orqaga  qaytadi.  1  ko‟zgudan  qaytgan  nur  P 

plastinkadan    qisman  o‟tib,  OK  yo‟nalishda    kuzatuvchining  ko‟zi    tomon 

yo‟naladi. 2 ko‟zgudan qaytgan nur P dan qaytib, u ham OK   bo‟ylab  yo‟naladi.  



Bu  nur  birinchi  nur  bilan    interferensiyalashish    natijasida  ekranda    qorong‟i  va 

yorug‟ polosalardan iborat bo‟lgan  interferension manzara namoyon bo‟ladi. 

 

                                       3-rasm. 



Ko‟zgulardan  birini  (3-rasmda  2  ko‟zgu)  deformasiyasi  o‟rganilayotgan  

jismga yopishtirib qo‟yaylik. Deformasiya tufayli  jism (unga biriktirilgan ko‟zgu 

ham)  AA  masofaga      plastinka  tomon  siljisin.  U  holda  ikkinchi  kpo‟zgu  tushib,  

undan  P  tomon  qaytayotgan    nur  AAA  qadar    kamroq  yo‟l  yuradi.    Bu  esa  o‟z 

navbatida    interferensiyalashayotgan    to‟lqinlar  yo‟llar    farqining  o‟zgarishiga 

sabab bo‟adi.  Natijada ekrandagi  interferension manzara  oldingisiga nisbatan  bir 

to‟liq polosa  qadar siljiydi.  Shu tariqa interferension  manzaraning  siljishi jism  

deformasiyasining  kattaligi to‟grisida axborot beradi. 

 Bu  misolda  faqat  bir  texnik  vazifani    bajarish  uchun  moslangan 

interferometr    bilan  tanishdik.  Umuman,  turlicha    vazifalarni  hal  qilishda  

qo‟laniladigan  interferometrlarning    kostruksiyalari    ham  turlicha  bo‟ladi.    lekin 

ularning barchasida   o‟lchanishi lozim bo‟lgan  parametr  o‟zgaruvchan qolganlari 

esa o‟zgarmas  bo‟ladi. Ammo ikki nurning interferensiyalanioshi tufayli  vujudga 

keladigan  manzaraning    bir  kamchiligi  mavjud:  ekrandagi  yoritilganlik 

maksimumdan  minimum  tomon  asta  o‟zgarib  boradi.  Boshqacha  qilib  aytganda, 

maksimumlar  yoyilganroq  bo‟lib,  umumiy  fonda  unchalik  aniq  ajralib  turmaydi. 

Interferension  manzaraning    keskinligini  oshirish  maqsadida  ikki  emas,  balki 

ko‟proq  kogerent  nurlarning  interferensiyalashishidan  foydalaniladi  teng 

amplitudali 2,3,4,5 kogerent to‟lqinlarning  interferensiyalashishi tufayli   vujudga 

kelgan manzaralar tasvirlangan. 

Interferension  manzaralarda    mujassamlashgan  yorug‟lik    energiya 

interferensiyalashayotgan  to‟lqinlar  soni  N  ga  proporsional,  maksimumlrdagi 

energiya  N

2

  ga  proporsional  ravishda  ortib  boradi.  Energiyaning  saqlanish 



qonuniga  asosan  ,  N  ortgan  sari  interferension  manzaraning    maksimumlaridan 

bo‟lak  qisimlari  qorong‟iroq  bo‟ladi  va    manzaraning  ko‟proq  qismini  egallaydi. 

Shuning  uchun  ko‟p  nurli    interferensiyada  ikki  nurli  interferensiyaga    nisbatan 

maksimumlar ensizroq va yorqinroq bo‟ladi.  

Qo‟shiluvchi  tebranishlar  amplitudalari  geometrik  progressiya    bo‟yicha 

kamayib  borgan  hollarda  ham  vujudga  keladigan    interferension  manzara    teng 

amplitudali  tebranishlar  qo‟shilganda  hosil  bo‟ladigan    interferension  manzaraga 

o‟xshash  bo‟ladi  (16-rasm).  Lekin  qo‟shiluvchi  to‟lqinlar    soni  etarlicha  ko‟p 

bo‟lgan  holda  interferension  manzaradagi  kichik  maksimumlar  va  intensivligi 

nolga teng bo‟lgan sohachalar yo‟qoladi. 

Amplitudalari  geometrik    progressiya  bo‟yicha  kamayib  boruvchi  ko‟p 

nurlarning  interferensiyasi  Fabri-Pero  etalonida  qo‟llaniladi.  Fabri-Pero  etaloni 



(1.17-rasm) ikki  yassi  –parallel plastinkadan iborat. Bu plastinkalarning bir-biriga 

qaragan  tomonlari    yupqa  yarim  shaffof  kumush  qatlami  bilan  qoplangan.  Bu 

qatlamlarning  yorug‟likning  qaytarish  koeffisenti  p`~  0,90-  0,95  Fabri-Pero 

etaloniga yoyiluvchi monoxromatik nurlar tushayotgan bo‟lsin. 

4-rasm. 

Rasmda ana shu nurlardan biri, aniqrog‟i plastinkaga 

i  burchak  ostida  tushayotgan  nur  tasvirlangan.  Plastinkalar 

orasidagi  havo  qatlamida    yorug‟likning  yo‟li  17-rasmda 

strelkalar  bilan ko‟rsatilgan. B plastinkadan o‟zaro parallel 

1,2,3  va  x.k.  nurlar  chiqadi.  Bu  nurlarning    intensivliklari 

nularning    nomerlari  oshgan  sari    geometrik  progressiya  

bo‟yicha  kamayib  boradi.  Bu  nurlar  L  linza  bilan  uning 

tekislikdagi ekranda yig‟iladi. 

Fabri-Pero

  etalonida  interferension  manzara  halqasimon    shaklga  ega 

bo‟ladi.  agar  etalonga  tushayotgan    nurlanish  ikki  turli    to‟lqin  uzunlikli 

yorug‟likdan  iborat  bo‟lsa,    ikkita  halqa  sistemasi  kuzatiladi.  To‟lqin  uzunligi 

kattaroq  bo‟lgan  nur  tufayli  vujudga  kelgan    halqaning  radiusi  kattaroq  bo‟ladi.  

shu  yo‟sinda  to‟lqin  uzunliklari    bir-biriga  ancha  yaqin    bo‟lgan  spektral  

chiziqlarni tekshirish mumkin. 





Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2019
ma'muriyatiga murojaat qiling