Реферат Тақырыбы: Жарық дифракциясы. Гюйгенс-Френель принципі
жүктеу/скачать 28,84 Kb.
|
Реферат Та ырыбы Жары дифракциясы. Гюйгенс-Френель принципі Ор (1)
| Жарықтың интерференциясы
Егер жарық толқындар ағыны болып табылатын болса, онда жарықтың интерференция құбылысы байқалуы тиіс. Бір-біріне тәуелсіз екі жарық көзін, мысалы екі электр шамын, пайдаланып интерференциялық көріністі шығарып алуға болмайды. Тағы бір шамды жаққанда беттің жарықталуы ғана күшейеді., бірақ жарықталудың максимумы мен минимумының кезектесуі жағдайын туғызбайды. Несебепті бұлай болатынын жәнеұандай жағдайларда жарықтың интерференция құбылысы байқалатынын айқындайық. Жарық толқындардың когеренттік шарты. Мұның себебі алуан түрлі жарық көзі шығаратын толқындардың бір-бірімен үйлеспейтіндігінде. Тұрақты интерференциялық көрініс шығарып алу үшін үйлесімді толқындар болуы қажет. Олардың толқын ұзындықтары бірдей және кеңістіктің кез келген нүктесіндегі фазалар айырмасы тұрақты болуы қажет. Толқын ұзындықтары бірдей және фазалар айырмасы тұрақты болып келетін мұндай үйлесімді толқындар когерентті толқындар деп атайтынын еске аламыз. Екі жарық көзінен ұзындықтары бірдей дерлік жарық толқындарын шығарып алу қиын емес. Ол үшін толқын ұзындықтарын аса қысқа интервалмен жіберіп тұратын жақсы жарық сүзгісін пайдалану әбден жеткілікті. Алайда бір-біріне тәуелсіз екі жарық көзінен шыққан жарық толқындардың фазалар айырмасының тұрақты болуын жүзеге асыру мүмкін емес. Жарық көзі атомдары жарықты бір-біріне тәуелсіз ұзындығы бір метрдей синусоидалық толқындардың жеке- жеке «үзіктері» түрінде шығарып таратады. Екі көзден шыққан толқындардың үзіктері бірінің үстіне бірі келіп түседі. Осының нәтижесінде кеңістіктің кез келген нүктесіндегі тербелістер амплитудасы уақыт өтумен, дәл осы мезетте әр түрлі жарық көзінен шыққан толқындардың үзіктері бір-біріне қатысты қалай ығысқанына байланысты құбылып, өзгеріп тұрады. Әр түрлі жарық көзінен шыққан толқындар, олардың фазалар айырмасы тұрақты болып қалмайтын себепті, когерентті емес. Жарықталудың максимумдары мен минимумдары айқын бөлістіретіндей орнықты көрініс кеңістікке байқалмайды. Жұқа қабықшалардағы интерференция. Осыған қарамастан жарық интерференциясын бақылауға болады. Жарық интерференциясын тіпті ертеде бақылаған, бірақ оған ешбір мән берілмеген. Бала кезімізде сабын көпіршіктерін ұшырып ойнағанда, сондай-ақ керосиннің не мұнайдың су бетінде қалқыған жұқа қабықшасының кемпірқосақ түсті болып құбылғанын байқағанда интерференциялық көріністерді талай рет көрдік. «Ауада шарқ ұрған сабын көпіршігі, айналадағы түрлі нәрселердің барлық түстерімен боялып құбылады. Сабын көпіршіктері табиғаттың ең бір керемет тамаша нәрсесі» (Марк Твен). Сабын көпіршігін осындай таң қаларлық етіп отырған осы жарық интерференциясы. Ағылшын ғалымы Томас Юнг тұңғыш рет, біреуі жұқа қабықшаның сыртқы бетіне, екіншісі ішкі бетінен шағылған толқындарды қосу арқылы, оның түстерін түрлендіру мүмкіндігі жөнінде данышпан ойға келді. Ол толқындардың біреуі қабықшаның сыртқы бетінен, ал екіншісі ішкі бетінен шағылады. Сонда жарық толқындарының интерференциясы – екі толқынның қосылуы пайда болады. Соның салдарынан кеңістіктің әр түрлі нүктесінде қорытқы жарық тербелістерінің күшеюінің не бәсеңдеуінің уақыт жөнінен орнықты көрінісі бақалады. Интерференция нәтижесі (қорытқы тербелістердің күшеюі немесе бәсеңдеуі) жарықтың қабықшаға түсу бұрышына, қабықшаның қалыңдығына және толқынның ұзындығына тәуелді. Егер сынған толқын шағылған толқыннан толқындар ұзындығының бүтін санына қалып қойса, ондай жағдайда жарық күшейеді. Егер екінші толқын біріншіден толқындар ұзындығының жартысына немесе жарты толқынның тақ санына қалып қойса, онда жарық бәсеңдейді. Қабықшаның сыртқа және ішкі беттерінен шағылған толқындардың когеренттігі, олардың екеуінің де бір жарық шоғының бөліктері болуымен қамтамасыз етіледі. Әрбір сәуле шығарушы атомнан шыққан толқындар цугасын қабықша екіге бөледі, содан соң осы бөліктер бірігеді де интерференцияланады. Сондай-ақ, Юнг жарық түстеріндегі айырмашылық жарық толқыны ұзындығындағы айырмашылыққа байланысты болатынын түсінді. Әр түсті жарық шоқтарына ұзындығы әртүрлі толқындар сәйкес келеді. Бір-бірінен ұзындығы өзгеше болатын толқындар бірін-бірі күшейтуі үшін қабықшалардың әр түрлі қалыңдығы керек. Демек, егер қабықшалардың қалыңдығы бірдей болмаса, онда қабықша ақ жарықпен жарықталғанда түрлі түстер шығуы тиіс. жүктеу/скачать 28,84 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|