Yorug’likning ikkilamchi sinishi

[ 3 ]. G.S.Landsberg “Optika” Toshkent-“o’qituvchi” 1981.
2.3.Magnit maydonida yorug’likning ikkilanib sinishi.
(Kotton-Muton hodisasi)
Elektr maydonida nurning ikkiga ajralib sinishiga o’xshash magnit maydoni ta’sirida ham sun’iy anizotropiya yuzaga keltirish mumkin.Agar anizotrop molekulalar o’zgarmas elektr momentiga ega bo’lganiga o’xshab qo’shimcha ravishda o’zgarmas magnit momentiga ega bo’lsa (paramagnit jism), ularning magnit maydoni ta’siri ostidagi harakteri elektr maydonida bo’ladigan hodisaga o’xshash bo’lishi kerak.Garchi alohida molekulalar anizotrop bo’lsa-da, tashqi magnit maydoni bo’lmaganda molekulalar xaotik joylashgani tufayli muhit makroskopik jihatdan izotrop bo’ladi.Molekulalarning bu tashqi maydonga nis- batan ma’lum tartibda joylashib qoladi.Anizotrop molekulalarning ma’lum tartibda joylashishi oqibatida butun muhit anizotropiya xossalariga molik bo’ladi, bu xossalarni odatdagi usul bilan kuzatish mumkin.Haqiqatan ,ham, yorug’likning tarqalish chizig’iga ko’ndalang yo’nalgan kuchli magnit maydoni ta’siri ostida nurning ikkiga ajralib sinish hodisasi yuz bergani aniqlandi. Bu tajribaning sxemasi Kerr hodisasini kuzatishda qo’llanilgan sxemaga o’xshaydi. Magnit maydonida nurning ikkiga ajralib sinish hodisasining bu tajribalarga asoslanib chiqariladigan qonuni Kerr hodisasining qonuniga o’xshaydi, masalan, bu qonun quyidagi ko’rinishda bo’ladi:
— = D yoki = =Cl (12)
buyerda H — magnit maydonining kuchlanganligi, C = muhitning xossalariga bog’liq bo’lgan doimiy miqdor. Bu doimiyning qiymati juda kichik, shuning uchun katta hajmlar ichida kuchli maydonlar hosil qilishga imkon beruvchi kuchli magnit ishlatish tufayli natija olish mumkin bo’ldi. Masalan, nitrobenzolda
C = 2,53 SGSM ekanligi topilgan. Bu esa, masalan, 20000 E maydonda yorug’likning yo’l uzunligi 8 sm bo’lganda ikki komponentaning yo’l farqi 0,008 λ ga teng ekanini bildiradi; bu yo’l farqi fazalarning atigi li farqiga mos keladi. Tavsif etilayotgan hodisaning qonuniyatlari va nazariyasi Kerr hodisasining qonuniyatlari va nazariyasiga butunlay o’xshaydi.
Magnit maydonida yorug’likning ikkiga ajralib sinish hodisasi 1905 yilda Kotton va Muton tomonidan kashf etildi. Bu hodisani mohiyati quyidagidan iborat
(17-rasm). Magnitning ikki qutblari o’rtasiga izotrop suyuqlikni joylashtirsak, magnit maydoni ta’siri ostida izotrop jism bir o’qli kristall hossasiga ega bo’ladi va bu jismning optik o’qi magnit maydon yo’nalishiga parallel bo’ladi. Bu holda ham yorug’lik ikkiga ajralib sinadi: oddiy va g’ayrioddiy nurlar hosil bo’ladi. (O va N nurlar).

17 – rasm


18-rasm.

18/19-rasmlar. Magnit maydonida yorug’likning ikkilanib sinishi.

19-rasm.

Kotton – Muton doimiysi C_k-m quyidagicha aniqlanadi.

(13)
n-moddaning sindirish ko’rsatkichi, H-magnit maydon kuchlanganligi. C_k-m o’rniga ko’pincha C_ ishlatiladi.


(14)
Kotton-Muton hodisasi Kerr samarasining kelib chiqishiga o’xshatib tushuntiriladi.Bu hodisani suyuqliklarda kuzatish uchun magnit maydon kuchlanganligi 10² A\M chegarasida bo’lishi kerak.⦋4⦌

20-rasm. Kotton-Muton effekti.
[ 4 ]. D.V.Suvuxin.“Optika“.M.Nauka, 1960.


XULOSA

1. 
   Demak, kristallarda yorug’lik tarqalishida bo’ladigan asosiy optikaviy hodisa bu nurning ikkilanib sinishi, ya’ni kristalga tushgan yorug’likning sinishi natijasida ikkiga ajralishidir. Kristall dielektriklar optik anizatrop bo’lishi kerak shunda ulardan yorug’lik o’tganida yorug’likning optik xossalari kristalning yo’nalishiga bog’liq bo’ladi buning natijasida yorug’likning ikkilanib sinishi deb nom olgan xodisa ro’y beradi. Bu hodisa island shpati uchun 1670-yilda Erazm Bartolomin tomonidan kuzatilgan
   
2. 
   Elektr maydonida yorug’likning ikkilanib sinishini Kerr hodisasi yordamida tushuntirsa bo’ladi. Bunda Kerr hodisasini nazariy jihatdan bayon etish uchun ancha oddiy bo’lgan sharoitlarda dastlab qattiq jism va suyuqliklarda keyinchalik gazlarda kuzatilgan, qattiq jism va suyuqliklarda bu effekt ancha kuchli bo’lgan. Shu bilan birga Kerr hodisasi keyingi yillarda nihoyatda muhim ilmiy va ilmiy-texnik sohalarda tadbiq etilgan; bular Kerr hodisasining amalda inersiyasiz yuz berishiga, ya’ni tashqi maydonning juda tez bo’ladigan o’zgarishlari orqasidan borishiga asoslangan. Shunday qilib elektr maydonida nurning ikkiga ajralib sinish hodisasi nazariy tomondan ham, amaliy tomondan ham juda muhim va qiziqarli hodisalar jumlasiga kiritsak bo’ladi.
   
3. 
   Shu bilan birga Kerr hodisasining tabiatini tadbiq etish uchun elektr maydonida nurning ikkiga ajralib sinish hodisasining paydo bo’lishiga yoki yo’qolishiga sabab bo’ladigan propesslarning davom etish vaqti to’g’risidagi masalaning hal etilishi muhim ahamiyatga ega bo’ladi. Bu borada ko’plab tajribalar o’tkazilgan. Dastlab Abragam bilan Lemuan o’lchab ko’rganlar keyinchalik bu ish 1939-yilgacha bir necha marta takrorlangan. Bu ishlarning hammasida izlanayotgan vaqtni qoniqarli aniqlikda o’lchab bo’lmagan. Kerr hodisasining davom etish vaqti lazer yorug’ligining kuchli va qisqa impulslari ishlatilganda miqdor jihatidan aniqlangan.
   
4. 
   Kerr samarasini hosil bo’lish va yo’qolish vaqti 10^-10 s ga teng bo’lib, bu vaqt molekulalarning qayta oriyentasiyalanish vaqti bilan bir xil tartibga ega. Fazalar farqi  = 2 ga teng bo’lganda, Kerr katagini (yacheykasini) quyidagi hollarda qo’llash mumkin, juda tez ta’sir etuvchi, ya’ni inersiyasiz zatvor sifatida, tovushli kino va televideniyada chastotasi katta bo’lgan yorug’likni modulyasiyalash uchun va h.k. Huddi shuningdek lazerlar texnologiyasida ulkan impulslarni generasiyalashda Kerr samarasidan foydalanish mumkin. Biz doimiy elektr maydoni ta’siri ostida yorug’likning ikkiga ajralib sinishining yuzaga kelishini ko’rib o’tdik. Bunday hodisa o’zgaruvchan maydon va yorug’lik maydonida ham kuzatiladi.
   
5. 
   Magnit maydonida ham elektr maydonida nurning ikkiga ajralib sinishiga o’xshab sun’iy anizotropiya yuzaga keltirish mumkin ekan. Magnit maydonida yorug’likning ikkiga ajralib sinish hodisasini Kotton – Muton hodisasi orqali tushintirsa bo’lar ekan. Bu hodisa ham Kerr hodisasiga o’xshash ekan.Bu hodisani mohiyati shundan iboratki, magnitning ikki qutblari o’rtasiga izotrop suyuqlikni joylashtirsak, magnit maydoni ta’siri ostida izotrop jism bir o’qli kristall hossasiga ega bo’ladi va bu jismning optik o’qi magnit maydon yo’nalishiga parallel bo’ladi. Bu holda ham yorug’lik ikkiga ajralib sinadi.
   
6. 
   Hozirgi vaqtda fan va texnikada qutblangan yorug’lik hosil qilish uchun ikkilanib sindiruvchi kristallardan tayyorlangan qutblantiruvchi prizmalar qo’llaniladi.