№1 дәріс Тақырыбы: Кинематика. Динамика
жүктеу/скачать 2,32 Mb.
|
Физикадан ДӘРІСТЕР ТЕЗИСТЕРІ
| Интерференция құбылысы
Жарықтың толқындық табиғаты интерференция (Interfere – грек тілінен «араластыру» дегенді білдіреді) құбылысы арқылы түсіндіріледі. Мысалы, сабын көпіршігіне, суға тамған мұнай кілегейіне күн сәулесі түскенде, олардың беттері қызыл- жасылды болып құлпырып тұрады. Мұндай жолақтардың түрлі түсті болуы көпіршік пен сұйыққа ақ жарық түскендіктен болады. Яғни, жұқа пленканың бетіне монохромат жарық түссе, онда аралары күңгірт жолақпен бөлінген бір түсті жолақтар байқалып, олардың жарықталынуы бірдей болмайды. Олай болса, осындай ашық және күңгірт жолақтардың пайда болуы – жұқа пленка беттерінен шағылған жарық толқындары бірімен-бірі қосылысқанда олардың бірін-бірі күшейту немесе әлсірету себебінен болады. Бұл құбылыс жарықтың интерференциясы деп аталады. Интерференция құбылысы жарық толқындарымен қатар, дыбыс толқындары мен электромагниттік толқындарға да тән қасиет. Голанд ғалымы Х. Гюйгенс (1678 ж.) жарық құбылыстарын түсіндіретіндей жарықтың толқындық тнориясын ұсынды. Бұл теория бойынша жарық дегеніміз ерекше серпімді ортада, яғни эфирде таралатын толқындық процесс. Гюйгенстің пікірінше жарық дыбысқа ұқсас сфералық беттер және толқындар түрінде таралады, сөйтіп жарық толқындары эфирде таралатын механикалық серпімді тербелістер болып табылады. Бұдан Гюйгенс принципі деп аталатын мынадай қорытынды шығады. Толқындық бет жеткен ортаның әрбір нүктесі элементар толқындардың дербес көзі болады, сол элементар толқындарды ораушы деп жаңа толқындық бттің орнын көрсетеді. Толқындық беттерге тік жүргізілген түзулер жарық таралатын бағытты көрсетеді. Осы толқындық теория бойынша, тығыздығы аздау ортадан тығыздығы көбірек ортаға өткенде жарық жылдамдығы кемиді, яғни тығыздығы көбірек ортаның сыну көрсеткіші тең болатындығы тәжірибеден анықталады. Сонымен, жарықтың сыну көрсеткішінің мазмұнын толқындық теория дұрыс түсіндіргенмен жарықтың түзу сызық бойымен таралу заңдылығын түсіндіре алмады. Бірнеше толқындардың фазалары бірдей болса , онда мұндай толқындар бірін-бірі күшейтеді де, ал фазалары қарама-қарсы болса, онда толқындар бірін-бірі әлсіретеді. Осындай интерференциялық көріністер байқалу үшін кеңістіктің әрбір нүктесінде қосылатын толқындар фазалардың айырымы бақылау кезінде өзгермей нақты болуы керек. Сондықтан, фазалар айырымы уақытқа байланысты өзгермейтін толқындар когерентті толқындар днп аталады. Осындай толқындар шығаратын көздер когерентті көздер болып есептелінеді. Жарық толқындарының интерференциялық шартттарына олардың жиліктерінің бірдей және фазалар айырымының уақытқа байланысты тұрақты болуы жатады. Осындай шарттарды тек қана монохроматты жарық толқындары ғана қанағаттандырады. Жарық толқындарының таралу бағытын белгілі бір сәуле арқылы кескіндеп көрсетуге болады. Сондықтан бұдан былай сәуле бағыттарын толқынның таралу бағыты деп түсіну керек. Тәжірибе жасап когерентті жарық толқындарының интнрференциясын бақылайық (11.1-сурет). Суретте көрсетілгендей параллель жарық шоғы кішкене екі тесігі бар I экранға түседі, одан соң S және S тесіктерден өткен жарық II экранға түскен, сонда бұл экранның бетінде ашық және күңгірт жлақтар, яғни интерференциялық көріністер байқалады. Себебі Гюйгенс принципі бойынша I экранның тесігі сфералық толқындардың жаңа көзі болып табылады. Сөйтіп S және S тесіктеріндегі тербелістерді алғашқы бір ғана толқын қоздырғандықтан, олардың фазалары бірдей де, амплитудалары өзара тең.Соңында екі толқын көзінен щыққан жарық толқындары II экранның бетінде қосылады. Р нүктесінде қосылған толқындар фазаларының айырымы Р нүктесіне дейін жүрілген жолдар айырымына байланысты болады. 11.1-сурет 11.2-сурет Сөйтіп Р нүктесіндегі қосылған тербеліс амплитудасы олардың алғашқы амплитудаларының геометриялық қосындысына тең болады, яғни: Осы теңдеуді талдап шешсек, мынадай қорытынды шығады: 1. Егер фазалар айырымы 2π, 4π болса, онда = 1 болады да, Бұдан бақылау нүктесінде тербелістер бірін-бірі күшейтіп, қорытқы тербеліс амплитудасы өзінің максимал мәніне, яғни тең болады. A – амплитуда ω - айналма жолдар жиілігі t – уақыт φ0 – фаза жүктеу/скачать 2,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|