Лабораториялық қондырғының сипаттамасы

113 
 
 
14.5-сурет. Жарық толқынының ұзындығын Френельдің бипризмасының көмегімен 
анықтауға арналған қондырғының жалпы көрінісі. 
1-  жарықтандырғыш  фонарь  ОИ-19,  2-жарық  фильтрі,  3-саңылау,  4-саңылаудың  енін 
өзгертуге арналған винт, 5-арнайы құрсауға орналастырылған бипризма, 6-арнайы құрсауға 
орналастырылған линза, 7-окулярлық микрометр, 8-рейтер, 9-үшқырлы оптикалық орындық, 
10-шкала,  11-ажыратқыш  тумблер,  12-реостаттың  сабы,  13-кернеуді  төмендеткіш 
трансформатор.  
 
 
14.6-сурет. МОВ-1-15* окулярлық микрометрдің жалпы көрінісі: 
1-окулярдың  венчигі,  2-микрометрлік  винттің  барабаны  (айналдырушысы),  3-
микрометрді бекітуге арналған сақина, 4-белгілі жағдайда ұстап тұрушы винт. 
Қондырғыдағы  МОВ-1-15*  (6-сурет)  оптикалық  микрометрдің  негізгі  элементтері: 
диоптриялық  бағыттағышпен  жабдықталған  үлкейту  15  еселік  компенсациялық  окуляр  1 
және  есеп  жүргізетін  тетік.  Қондырғының  есеп  жүргізуге  бейімделген  тетігін  кескіннің 
айқын көрінуіне бағыттау окуляр венчигі арқылы іске асырылады. Бағыттағыштың шектері 
5
 диоптрий.  Окулярдың  фокальдық  жазықтығына  есеп  жүргізуге  арналған  тетік 
орналасқан:  бір бөлігінің құны 1 мм болатын қозғалмайтын шкала бар;  шкала бетіне бірін-
бірі  көлденең  кесіп  өткен  сызығы  бар  жылжымалы  тор  орналасқан  және  шкала  деңгейіне 
орналасқан  екі  индекс  сызықша  бар.  Осы  айтылған  тетіктердің  орналасуы  14.7-суретте 
көрсетілген. 
Қаралатын  объектілер-интерференциялық  бейнелер  де  және  жалған  жарық  көздерінің 
кескіндері  де  оклярдың  фокальдық  жазықтығына  орналасатын  болады.  Сондықтан  көруге 
дайындалған окулярдың көріну өрісінде бейнелер де және есеп алуға арналған тетік те айқын 
көрінетін  болады.  Санақ  жүргізуге  бейімделген  жылжымалы  тор  мен  дәл  өлшейтін 
микрометрлік  винт  өзара  байланысты.  Ол  байланыс  бойынша,  бұдырланған  барабан  винтті 
бұраған  кезде,  қозғалмайтын  шкаламен  салыстырғанда  бірін-бірі  көлденең  кесіп  өткен 
сызықтар және екі индекс сызықша окулярдың көріну өрісінде қозғала бастайды. 
Барабан  винтінің  2  белгісін  толық  бір  айналдырғанда  (6-сурет)  айқасқан  сызықшалар 
қозғалмайтын  шкаланың  бөлігіне  орын  ауыстыратын  окулярдың  көріну  өрісінен  көруге 
болады. Винттің барабаны біркелкі болып 100 бөлікке бөлінген. Демек барабандағы бір бөлік 
құны  (негізгі  қозғалмайтын  шкаланың  бір  бөлігінің  құны  1мм  болатындығы  жоғарыда 
ескертілген). 

114 
 
Окулярлық  микрометрдің  көмегімен  алынатын  өлшеу  нәтижесі  қозғалмайтын 
шкаладан  және  айналатын  винт  барабанынан  алынады.  Нәтиженің  бүтін  санының  мәні 
барабандағы белгінің көрінуіне сәйкес қозғалмайтын шкаланың нөлінен бастап саналады. 
Нәтиженің  бүтін  саннан  кіші  саны  (бөліктері)  барабандағы  индекске  сәйкес  келетін 
шкала  бойынша  анықталады.  Окулярлық  микрометр  негізгі  тіреуге  сақина  3  көмегімен  4 
винтпен орнықтырылады.  
 
14.7-сурет. МОВ-1-15* микрометр окулярының көру өрісіндегі 
    есеп алуға бейімделген тетіктің көрінісі 
 
14.5.  Қондырғыны жұмысқа дайындау 
  Құрылғыны  құрастыру  кезінде  соққы  алудан  абай  болу  керек  және  жұмысқа 
дайындауды келесі реттермен орындаңыз: 
14.5.1.  қапталған  жәшікті  ашып  және  паспортындағы  3  бөлімге  сәйкес  құрылғының 
толық комплектте екендігін тексеріңіз. 
14.5.2.  қондырғыны  тасымалдау  кезінде  механикалық  зақымданудың  жоқтығына  көз 
жеткізу үшін  сырттай тексеріс жүргізіңіз. 
14.5.3.  қондырғы  орындығын  және  рейтерлерін  таза  немесе  бензинге  батырылған 
салфеткамен сүртіңіз; 
14.5.4. орындықты дайындалған үстелге қойыңыз және реттеуші аяқтарының көмегімен 
оларды горизонтальды бір деңгейде орнадастырыңыз. 
14.5.5. орындықты және лазер қорек көзін жермен жалғаңыз. 
14.5.6.Рейтерлерді орындыққа орналастыру алдында транспорттық жағдайда тұрған екі 
винтті айналдырып, бүйір саңылауларына әкелу керек. 
14.5.7. ұстағышқа лазерді бекітіп, юстировкалануын жүргізіңіз: 
 
Экранды  лазердің    шығу  терезесіне  дейін  жылжытып,  ұстағыштағы  гайкалар 
көмегімен сәулені экранның горизонталь шкалаларына сәйкестендіріңіз; 
 
Горизонталь  юстировка  жүргізу  винттерінің  көмегімен  вертикалды    шкалаға 
сәйкестендіріңіз; 
 
Экранды  орындықтың  шетіне  дейін  жылжыта  отырып,  горизонтальды  және 
вертикалды винттер көмегімен сәулені квадраттың ортасына әкеліңіз; 
 
Экранды  орындықтың  шетінен  лазерге  қарай  жылжыта  отырып  сәуленің  квадрат 
центріне қатысты ауытқымағандығын қадағалаңыз; 
 
14.6.  Жұмыс істеу тәртібі 
14.6.1. керек заттар: 
Орындық 20                                           экран 31 
Рейтерлер 21                                          қапталған призма 38 
Рейтер 23                                                штатив 28 
Лазер                                                        линза ұстағыш 51 
Линзалар 2                                              саңылау реттегіш 28 
Ұстағыш ОКГ 24 
14.6.2.  құрылғыны  1-суреттегі  схема  сәйкес  жинаңыз.  Лазердің  шығу  терезесінен 
жазықтыққа  дейінгі  арақашықтық  5-10  см.  Бипризма  саңылаудан  20  30  см  аралықта,  доғал 

115 
 
бұрышы  саңылауға  және  саңылаудың  оптикалық  осіне  параллель  етіп  орналастыру  керек. 
Бипризмадан 50-70 см аралықта линза 2  орналастыралады, ал шетіне экран 31 тұрады. 
Оптикалық  системаны лазер саңылау, призма жақтауына және линза центрінен өтетін 
етіп  юстировкалау  және  центрлеу  керек.  Линзаны  2  және  бипризманы  жылжыта  отырып, 
интерференциялық  картинаның  вертикалдық  сызықтарыны  аламыз.Өлшеулерді  жүргізен 
соң  ,  линза  мен    бипризманың  ретін  озгерте  отырып  жаңа  интерференциялық  бейнеге  қол 
жеткіземіз 
 
14.7.Жұмыстың орындалу тәртібі мен тапсырмасы 
Жұмысқа дайындалған құрылғы қызыл светофильтр өткізе отырып, толқын ұзындығын 
өлшейді. 
Жұмыстың  есептеу  бөлімі  келесідей  реттерде  жүргізіледі:  сәуле  жолына  светофильтр 
қойылады. Бипризманы экраннан линзаның көмегімен экранның фокальді жазықтығында екі 
когерент көздің жарықталуынан сурет алынуын қамтамасыз ететіндей жағдай да қою керек. 
Соңғы айтқанымыз орындалғанда, жорамал көздер арақашықтығын есептеуге болады. 
Тұрақты  жағдайда,  оптикалық  бейне  линза  мен  саңылаудың  арақашықтығын 
анықтайды- а, линза мен фокалді жазықтық арасы - а'.Солармен бірге, қорек көзі және 
экранның арақашықтығы анықталады - l. 
Көрсетілген  әдістермен  а,  а',l шамалары анықталған соң,оптикалық орындықтан 
линза алынып тасталады. Сосын инетерференциялық картина пайда болады. 
Енді  мирометрмен  екі  көршілес  интерференциялық  сызықтардың  δy  арақашықтығы 
өлшенеді.  
Барлық табылған шамаларды 14.9-өрнекке қоя отырып толқын ұзындығын анықтаймыз. 
Өлшеу және есептеу мәндерін төмендегі  14.1-кестеге толтыру керек. 
14.1-кесте 
N 
y 
δy 
а 
 а'
 
t
' 
λ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14.7. Бақылау сұрақтары 
14.7.1.  Интерференция құбылысы дегеніміз не? 
14.7.2.  Интерференциялық бейнелер неліктен когерентті жарық толқындар көздерінің 
ара  қашықтығы  азғантай  болғанда  және  олардан  шыққан  жарық  жолдарының  айырымы 
шектелген шамаға тең болғанда ғана байқалады? 
14.7.3.  Когерентті  кеі  жарық  көзінен  таралған  ақ  жарық  толқындарының 
қабаттасуынан пайда болған нөлдік интерференциялық максимумның түсі қандай болады? 
14.7.4.  Жарық  фильтрі  алынып  тасталынған  жағдайдағы  интерференциялық  бейненің 
қандай болатындығын түсіндіріңіздер. 
14.7.5.  Егер 
бипризманың 
сындырушы 
бұрышын 
үлкейтетін 
болсақ, 
интерференциялық бейне қандай болып өзгереді? 
14.7.6.  Неліктен  лабораториялық  қондырғыдағы  саңылаудың  горизонталь  бағыт 
бойынша өзгеруі тиімдірек болады? 
14.7.7.  Қондарғының дұрыс юстировкаланғанын қандай белгі көрсетеді? 

116 
 
 
14.8. 
Әдебиет  
14.8.1.  Ландсберг Г.С. Оптика. –М.: Наука, 1976. 
14.8.2.  Полатбеков П.П. Оптика. –Алматы: Мектеп, 1981. 
14.8.3.  Годжаев Н.М. Оптика. –М.: Высшая школа, 1977. 
14.8.4.  Сивухин Д.В. Общий курс физики. Оптика. –М.: Наука, 1985. 
 
 
№15 ЗЕРТХАНАЛЫҚ   ЖҰМЫС 
 ЖАРЫҚТЫҢ ТОЛҚЫН ҰЗЫНДЫҒЫН ФРЕНЕЛЬ БИПРИЗМАСЫ 
КӨМЕГІМЕН АНЫҚТАУ 
 
15.1. Жұмыстың мақсаты 
Толқын  фронтын  бөлу  арқылы  оптикада  когеренттілікті  қамтамасыз  ету  тәсілімен 
танысу.  Интеренференциялық  бейненің  айқындалуына  жарық  көзі  (саңылау)  өлшемінің 
әсерін сапа жағынан бағалау. 
Қондырғыны центрленген оптикалық жүйеге келтіру (юстировка) әдістерін үйрену. 
Оптикалық  микрометрді  сызықтық  параметрлерді  өлшеуге  пайдалану.  Жарық 
фильтрлері  арқылы  өтетін  жарықтың  толқын  ұзындықтарын  өлшейтін  интерференциялық 
әдісті зерттеу. 
Түрліше шамаларды өлшеудегі дәлдіктердің үйлесімділігін бағалау. 
 
15.2. Жарықтың интерференциясын зерттеуге кіріспе 
Интерференция  деп  толқындық  процестердің  қабаттасуы  кезінде  пайда  болатын 
кеңістіктегі энергияның қайта бөліну құбылысын айтады. Бақылау нүктесі А дан (15.1-сурет) 
1
r
 және 
2
r
 қашықтықта 
1
S
 және 
2
S
 тербеліс  көздері  орналасқан.  Осы 
1
S
 және 
2
S
 
толқындық  шығу  көздерінен  кеңістікке  тараған  және  олар  бақылау  нүктесі  А-ға  жеткен 
толқындар теңдеуін мына түрде жазуға болады:  
)
sin(
1
1
1
kr
t
a
x
   
 
 
 
 
(15.1) 
)
sin(
2
2
2
kr
t
a
x
  
 
 
 
 
(15.2) 
Мұндағы 
1
a
, 
2
a
 -  тербеліс  амплитудалары, 
2
k
 -  толқындық  сан, 
 -  толқын 
ұзындығы. Осы екі (15.1) және (15.2) теңдеуді біріктіріп шешу арқылы А нүктедегі қорытқы 
толқынды табамыз: 
)
sin( t
a
x
 
 
 
 
 
 
(15.3) 
мұндағы 
a
 -  қорытқы  амплитуда.  Ол  бастапқы  амплитудалармен  мынандай 
қатынаспен байланысты: 
 
0
2
1
2
2
2
1
2
cos
2 a
a
a
a
a
  
 
 
 
(15.4) 
(15.4) өрнектегі 
)
(
2
1
0
r
r
k
 - фазалар айырымы,  
2
2
1
1
2
2
1
1
cos
cos
sin
sin
kr
a
kr
a
kr
a
kr
a
arctg
 - қорытқы фаза болып табылады. 

117 
 
 
15.1-сурет. Толқын интерференциясына арналған сурет 
 
Қорытқы  амплитуданың  (15.4)  мәні 
)
(
2
1
0
r
r
k
 фазалар  айырымына  немесе 
1
2
r
r
 жол 
айырымына  тәуелді  болады,  (әдетте  жарық  интерференциясын 
қарастырғанда  жол  айырымының  (
1
2
r
r
)  орнына  оптикалық  жол  айырымын 
(
1
1
2
2
n
r
n
r
) алады, мұндағы 
1
n  және 
2
n   жарық толқындары таралған орталардың сыну 
көрсеткіштері). 
Егер,  ұзақ  уақыт  бақылау  кезінде  фазалар  айырымы  өзгеріске  ұшырамаса,  яғни 
const
0
 болған  жағдайда,  бақылау  (А)  нүктесінде  кездесетін  мұндай  толқындары  өзара 
когерентті  деп  атайды.  Бұл  шарт  орындалатын  болса,  екі  жағдайға  ерекше  назар  аударуға 
тура келеді: 
  1)  Егер 
т
2
,...,
4
,
2
,
0
0
 немесе 
т
т
2
2
 болған  жағдайда, 
қорытынды  амплитудасы, 
2
1
2
2
2
1
2 a
a
a
a
a
 теңдеуімен, 
ал  оның  энергиясы 
(интенсивтілігі) 
2
1
2
1
2
J
J
J
J
J
>
)
(
2
1
J
J
 теңдеуімен  анықталады,  өйткені 
2
a
I
. 
Басқаша айтқанда, бақылау нүктесінде интенсивтіктің күшейе түсетіндігі байқалды (бақылау 
нүктесіндегі  энергияның  қорытқы  мәні  толқын  көздерінің  жеке  әрқайсысынан  тараған 
энергиялардың қосындысынан көп артық болады). 
  2) 
)
1
2
(
,...,
5
,
3
,
0
т
     немесе     
2
)
1
2
( т
.  
Бұл жағадайда қорытынды тербелістің энергиясы (интенсивтілігі) төмендегі теңдеумен 
анықталады: 
2
1
2
1
2
J
J
J
J
J
<
)
(
2
1
J
J
. 
яғни бақылау нүктесінде қорытқы тербеліс интенсивтігінің әлсірегені байқалады.  
Осыдан,  когерент  толқындар  қабаттасқан  кеңістік  нүтелерінде  энергияның  қайта 
бөлінуін  көріп  отырсыздар.  Екі  толқын  көздерінен  бақылау  нүктесіне  дейінгі  когерентті 
жарық  толқындарының  жүрген  жол  айырымы  жарты  толқын  ұзындығы  санына  тәуелді 
болатындығын көреміз; яғни   жол айырымы 
2
 жарты толқын ұзындығының 2m (m=1,2...) 
жұп санына тең болса, онда ол нүктеде жарық интенсивтігінің күшейе түскендігі (максимум) 
көреміз. 
т
т
2
2
 
 
 
 
 
(15.5) 

118 
 
Егер, 
 жол  айырымы  жарты  толқынның  (2m+1)  тақ  санына  тең  болса,  ол  нүктеде 
интенсивтіктің әлсірей түскендігі (минимум) байқалады, яғни 
2
)
1
2
( т
 
 
 
 
 
(15.6) 
Міне, осы құбылыс толқындардың интерференциясы болып табылады. 
Когерентті  емес  толқындар  қабаттасқан  кезде  пайда  болатын  минимумдар  мен 
максимумдардың  кеңістіктегі  орны  өзгеріп  (ығысып)  отырады.  Өзгерудің  жылдамдығы  өте 
тез.  Пайда  болға  интерферениялық  бейнені  бақылауға  мүмкіндік  болмайды,  себебі 
қабаттасатын  толқындардың  фазаларының  ығысуы  өте  шапшаң  болады  (фазаларының 
өзгеруі немесе ығысуы 
0
 нольден 
 аралығында жылдам өзгеріп отырады). 
Кеңістіктің  әрбір  А  нүктесіндегі  қорытқы  толқын  амплитудасының  мәнін  анықтау 
(өлшеу) оның бақылау уақыты аралығындағы орташа мәнін береді: 
0
2
1
2
2
2
1
cos
2 a
a
a
a
a
 
мұндағы  
0
cos
 - бақылау уақыты аралығындағы 
0
cos
 шамасының орташа мәні.  
Бұл  жағдайда   
0
cos
 шамасының  нөлге  тең    болатындығына 
0
cos
=0  көз 
жеткізу қиынға түспейді. Демек, бақылау нүктесіндегі интенсивтік жеке толқын көздерінен 
таралған толқын интенсивтіктерінің қосындысына тең болады,яғни  
2
1
J
J
J
. Бұлай болу 
толқындардың  жай  қосылуы  немесе  тәуелсіз  толқындардың  қабаттасу  нәтижесі,  яғни 
толқындардың суперпозициясы болып саналады. 
Жарық  интерференциясын  бақылау  үшін  бірімен  бірі  байланыссыз  жеке  екі  табиғи 
жарық  көздерін  пайдалануға  болмайды.  Себебі,  мұндай  жарық  көздерінен  таралған 
толқындар  өз  ара  когерентті  болмайды  (когерентті  емес  толқындардың  интерференциялық 
бейнесін  көру  мүмкін  еместігін  жоғарыда    ескерткенбіз).  Себебі,  жарық  шығаратын 
денелердің  жарық  шығаруы  олардың  атомдарының  қозуымен  тікелей  байланысты    екендігі 
белгілі  мәселе.  Олай  болса  атомның  (дүркін-дүркін)  жарық  шығару  процесі 
8
10
с  уақытқа 
созылады  да,  онан  соң  ол  атом  жарық  шығаруды  қайта  бастайды.  Бірақ,  атом  шығарған 
толқындардың фазалары бірдей болмайды, яғни алғашқы толқын мен кейінгі толқын бірдей 
фазада шығарылуы мүмкін емес. Сондықтан дененің бір атомының қатарласа шығарған екі 
толқыны өзара когерентті болмайды.  
Бақыланатын  жарық  толқынын  шығаратын  атомдар  саны  өте  көп  болады,  олардың 
әрқайсысынан шыққан толқындар өз ара когерентті  болуы мүмкін емес  (Мысалы, қыздыру 
лампасынан таралатын жарықты алсақ, онда мыңдаған атом толқын шығарады). 
Осыған  қарамастан  когерентті  жарық  толқындарын  алу  аса  қиын  мәселе  емес. 
Когерентті жарық толқындарын алу үшін бір көзден шыққан жарық толқындарын екі ағынға 
бөліп, онан соң түрлі әдістерді пайдаланып екі ағынды кеңістіктің берілген нүктесінде қайта 
кездестіру  (қабаттастыру)  керек.  Осы  кезде,  екі  ағындағы  жарықты  құраушы  элементар 
бөлшектер,  өздері  бөлінген  негізгі  толқын  көзінде  болатын  дүркін-дүркін  шығаруды 
қайталап отырады, яғни олар бірдей фазада қайталанып отырады. Айта кету керек, бақылау 
нүктесінде кездесетін екі  тербелістің фазалары бірдей болмауы мүмкін, бірақ  фазаларының 
айырымы  уақыт  өтуіне  байланысты  өзгермейтін  болады.  Осы  жағдай  бізге  бақылау 
нүктесінде  болатын  бейнені  айқындап  береді.  Кездесетін  толқындардың  фазалар  айырымы 
осы  толқындардың  әрқайсысының  жұріп  өткен  жолының  ұзындығы  мен  ортаның  сыну 
көрсеткішіне байланысты болады. 
Оптикада  когерентті  толқындарды  алудың  екі  жолы  бар:  біріншісі  тербелістердің 
амплитудаларын бөлу (жұқа пленкада пайда болатын интерференция, Ньютон сақиналарын 
алуда  пайда  болатын  интерференция);  екіншісі  толқынның  фронтын  бөлу  (Френельдің 
бипризмасының көмегімен алынған, Юнгтің тәжірибесі бойынша алынған және т.б.). 
Когеренттік толқындарды алудың жолдары тиісті лабораториялық жұмысты орындауда 
тереңірек айтылатын болады. 

119 
 
 
15.3. Қысқаша теориялық кіріспе 
Бипризма деп табандары тиістіріліп біріктірілген, сындырушы бұрыштары өте кішкене 
(жарты  градус  шамасында)  екі  призма  түріндегі  оптикалық  бөлшекті  айтады.  Бипризма 
мөлдір шынының бір тұтас кесегінен жасалынады. 
Призмадан  өткен  жарық  сәулелерінің  жолдарын  қарастыралық.  Ол  үшін  нүктелік 
монохромат S жарық көзі бипризманың сындырғаш қабырғасына параллель орналасқан өте 
жіңішке  саңылау.  (Бұл  саңылау  15.2-суреттің  жазықтығына  перпендикуляр  орналасқан). 
Жарық көзіне таралған монохромат жарық толқыны призмаға келіп жеткеннен кейін, призма 
бетінде  оның  фронты  екіге  бөлінеді.  Бипризмадан  өткен  екі  жарық  шоғының  әрқайсысы 
геометриялық  оптиканың  заңына  сәйкес,  SО  оптикалық  осіне  қарай  ауытқиды.  Сонымен, 
бипризмадан  өткен  шоқта  қабаттасатын  болады,  бұлар 
1
S
 және 
2
S
 жалған  көздерден 
тараған  жарық  секілді  болады.  Осы  жарық  көздерінен  таралған  жарық  толқындары 
кеңістіктің барлық нүктелерінде кездесуі мүмкін. Бұл екі жарық шоғының толқындары өзара 
когерентті,  себебі  олар 
1
S
 және 
2
S
 бір  жарық  көзі  S  –  тен  тараған.  Жарық  толқындары 
қабаттасатын  кеңістіктің  кез-келген  нүктеде  жүрген  жолдарының  айырымына  байланысты 
интерференция бейнесі пайда болады (15.2-суретте интерференциялық бейне пайда болатын 
кеңістік  штрихпен  көрсетілген).  Мұндағы  S  –  жарық  көзі, 
1
S
 және 
2
S
 оның  жорамал 
кескіндері,  SО  –  системаның  оптикалық  осі.  Системаның  геометриясы  мен 
интерференциялық  көріністің  локальдық  (берілген  аудандағы)  сипаттамасы  арасындағы 
байланысты  табу  үшін  3-суретті  пайдаланамыз.  Бұл  суреттегі 
1
S
 және 
2
S
 сәулелердің 
призмадан  өткеннен  кейін  пайда  болған  жорамал  жарық  көздері, 
1
BB
 -  интерференциялық 
көрініс байқалатын экран, 
2
1
S
S
t
- жалған толқын көздерінің ара қашықтығы және 
l
AB
 
толқын  көздерінен  экранға  дейінгі  қашықтық  және 
m
y
BB
1
 деп  белгілеулер  жасап 
(сонымен қатар 
t
l
 деп санасақ) экранның берілген нүктесінде болатын жарықталынудың 
ең көп немесе ең аз болатын мәндеріне есеп жүргіземіз. 
 
15.2-сурет. Бипризма арқылы өткен сәулелер 
           жолының принциптік схемасы 
 
Егер 
1
1
B
S
 және 
1
2
B
S
 сәулелері жүрген жолдарының айырымы 
m
B
S
B
S
1
1
1
2
 
болса, онда экранның 
1
B
 нүктесінде жарықталыну максимал болады.  
Жоғарыда  айтылған 
t
l
 екендігін  еске  алып, 
C
S
S
2
1
 және 
1
ABB
 үшбұрыштардың 
ұқсастығынан мынадай теңдеу жазуға болады: 

120 
 
AB
BB
C
S
C
S
1
1
2
   немесе 
l
y
t
m
.  Осыдан 
m
 -  максимумның  В  нүктесінен 
t
l
y
m
 
қашықтығында  орналасатындығын  көреміз.  Осыған  сүйеніп  іргелес  жататын  екі 
максимумдардың ара қашықтығын мына теңдеумен анықтауға болады: 
t
l
y
y
y
m
m 1
  
 
 
 
(15.7) 
Бипризма  көмегімен  интерференцияланушы  жарық  толқын  ұзындығын  анықтауға 
мүмкіндік беретін негізгі есептеу формуласы осы болып табылады. Себебі, бұл формуладағы 
t
l
y
,
,
 шамаларды  пайдаланатын  қондырғыдан  тікелей  өлшей  алатындығымызды 
кейінірек  көретін  боласыздар.  Осыдан,  интрференцияланушы  жарықтың  толқын  ұзындығы 
(15.7) формула бойынша есетеп анықтауға мүмкіндік болады. 
 
 
15.3-сурет. 
B
B
1
 жазықтығына орныққан (локализацияланған) интерференциялық 
сызықтарды есептеуге аралған сурет 
 
Бақылауға  сүйеніп, 
2
1
S
S
t
 -  қашықтықты  және  жорамал  жарық  көздері  мен  экранға 
дейінгі  қашықтықты  ( l )  анықтаудың  аса  күрделі  емес  екендігін  айта  кету  керек.  Яғни, 
2
1
S
S
t
 қашықтығын  өлшеу  үшін  бипризма  мен  экран  арасын  (бипризма  мен  оптикалық 
микрометр арасына) оптикалық күші 5 диоптрий болатындай линза орналастырылады (15.4-
суретте  көрсетілген).  Линзаны  жүйенің  (системаның)  оптикалық  осі  бойымен  оңға  да  және 
солға  да  жылжытуға  болады.  Осыны  пайдаланып  линзан  жылжыта  отырып  оптикалық 
микрометрдің  фокаль  жызықтығында  (экранда)  толқынның  жорамал  көзі 
1
S
 және 
2
S
 
саңылаулардың  (
'
1
S
 және 
'
2
S
)  айқын  кескінін  алуға  болады.  Бұлардың  аралықтарын 
(
'
'
2
'
1
t
S
S
)  оптикалық  микрометр  көмегімен  өлшеп  алуға  болады.  Осыған  қоса 
толқындардың  жорамал  көздері  (
'
1
S
 және 
'
2
S
)  мен  линза  аралығына  (
a
)  және  линза  мен 
оптикалық  микрометр  (экран)  аралығына  (
'
a
)  өлшеулер  жүргізіледі.  Өлшеу  нәтижелері 
бойынша  (
2
1
OS
S
 және 
'
'
2
1
OS
S
 үшбұрыштарының  ұқсастығын  пайдаланып)  өзімізге 
анықтау керек t қашықтығын анықтауға мүмкіндік алынады, яғни  

121 
 
 
15.4-сурет. Жорамал жарық көздерінің ара қашықтығын есептеуге арналған сурет 
'
'
a
a
t
t
  
 
 
 
 
(15.8) 
'
1
S
 және 
'
2
S
  екі жорамал жарық көздерінің кескіндерін ұлғайтып та кішірейтіп те алуға 
болады. Біз пайдаланатын қондырғыда, оның оптикалық және геометриялық параметрлеріне 
байланысты саңылаулардың тек қана кішірейтілген кескінін алуға болады. 
Жорамал  жарық  көзі  мен  экран  аралығын  ( l )  өлшеу  жайлы  мынаны  айтуға  болады. 
Нақты жарық көзі 
S
 (саңылау) мен жалған жарық көздері 
'
1
S
 және 
'
2
S
 дәлірек қарастырсақ, 
жүйенің  (системаның)  оптикалық  осіне  перпендикуляр  болатын  бір  жазықтықта 
орналаспаған.  Бұлардың  бір  жазықтың  бетінен  ауытқуы  бипризманың  сындыру 
бұрыштарына  және  жарық  көздерінің  экраннан  ара  қашықтықта  ( l )  орналасуына 
байланысты  болады,  яғни  ығысу  шамасы  жарық  көзі  мен  экран  арақашықтығына 
салыстырғанда өте аз болады. Осыған байланысты жалған жарық көздерімен экран аралығы 
(
l )  деп  нақтылы  жарық  көзі  мен  экран  (қондырғыдағы  окулярлық  микрометр)  аралығын 
алуға болады. 
Сонымен (15.7) және (15.8) өрнектерді пайдаланып, есепке керекті жарық толқынының 
ұзындығын (жарық фильтрінен өткеннен соң) анықтауға арналған өрнекті мына түрде жазуға 
болады: 
l
a
y
at
'
'
 
 
 
 
 
 
(15.9) 
Осы  жолмен  түрлі  жарық  фильтрлері  (светофильтр)  өткізетін  жарық  толқындарының 
ұзындықтарын анықтауға болады. 
 

жүктеу/скачать 3,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: