Yorug'likning qaytish qonuni

4. Yorug’lik difraktsiyasi.


Yorug’likning to’lqin tabiatini tasdiqlovchi hodisalaridan biri yorug’lik difraktsiyasidir. Yorug’lik to’lqinlarining to’siqlarni aylanib o’tishi va geometrik soya sohasi tomon og’ishi difraktsiya deb ataladi. Yorug’lik to’lqinlarining difraktsiyasini kuzatish uchun ma’lum bir shart sharoitlar yaratilishi keraq Yorug’likning to’lqin uzunligi to’siq o’lchamiga juda yaqin bo’lganda difraktsiya kuzatiladi.
Kichik diametrli tirqichli AB to’siqqa manba’dan 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 (1-a, rasm). Agar tirqich kengligi torayib borilsa soyaning chegarai buziladi. Ekrandagi dog’ navbatlashib boruvchi yorug’ va qorong’u konsentrik aylanalar (halqalar) ko’rinishiga ega bo’lgan ketma - ket soyalardan iborat bo’ladi(1-b, rasm).

Ekran

Ekran

1-rasm



To’siqqa tushayotgan yorug’lik to’lqini monoxramatik bo’lsa (=const), halqalar almashinib boruvchi yorug’ va qorong’i aylanalar ko’rinishiga ega bo’ladi. Agar ekranga tushayotgan yorug’lik nomonoxramatik to’lqin bo’lsa(const),ekranda kamalak rangdagi difraksion manzara kuzatiladi.
Difraksion manzarasining ravshanligini oshirish maqsadida ikki va undan ortiq tirqichli optik asbobdan foydalaniladi. Bu asbobga difraksion panjara deyiladi.
Eng yaxshi difraksion panjarada 1 mm da shtrixlar soni bir necha mingga yetadi. Tirnalgan joylar chuqurchalarga o’xshaydi va uning kengligi bilan belgilanadi. Bu joyga yorug’lik dastalari kelib tushganida nur socxiladi va yorug’lik o’tmaydi. Shuning uchun xam 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.



2-rasm

Difraksion panjaraga monoxramatik yorug’lik nurlar dastasi tushayotgan bo’lsin (3-rasm). Difraktsiya tufayli tirqishdan o’tkan nurlar dastlabki yo’nalishga nisbatan  burchakka og’adi. Bu burchakka difraktsiya burchagi deyiladi. Panjaradan o’tgan kogerent nurlarni linza yordamida ekranga yig’ilsa, u yerda interferetsion manzara vujudga keladi. Markazda (M nuqtada) optik yo’l farqiga ega bo’lmagan nurlar yeg’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. Difraktsiya tufayli yorug’lik nurining og’ish burchagini  deb belgilasak va optik yo’llar farqi bo’lsin (chizmada ). 3-rasmdagi BDK uchburchadan nurlarning yo’l farqi
(1)
ga teng bo’ladi.
Panjaraga yorug’lik tik tushganda yo’l farqi bo’lsa difraksiylangan yorug’likning maksimum sharti quyidagi formula yordamida aniqlanadi:
dsin=k (2)
Bu yerda  - k tartibdagi maksimum yo’nalishini tafsiflaydigan difraktsiya burchagidir. Agar yo’l farqi
(2)


bo’lsa, difraktsiya minimum sharti bajariladi. Ya’ni


(3)