Презентатция Жарық интерференциясы Дайындады: Анарханова Гулнора Тобы: 126-38а Қабылдады: Серікбаева Фариза ЖАРЫҚТЫҢ ИНТЕРФЕРЕНЦИЯСЫ Тербелістің когеренттілігі. Монохромат жарықтың интерференциясы. Когеренттіліктің ұзындығы және уақыты. Интерференциялық аспаптар.
Екі жарық шоғы қосылып қараңғылық туғыза алады. Бұл құбылысты 1801 ж. Юнг ашып, жарықтың интерференциясы деп аталады. Интерференция құбылысын физикалық оптика қарастырады.
Жарықты толқын деп қарастырғанда ғана интерференцияны сәтті түсіндіруге болады. Сонымен, жарықтың электромагниттік табиғаты ашылудан көп бұрын жарық толқын екендігі тағайындалды. Тербелістер мен толқындардың когеренттігі және интерференция Тербелістер мен толқындардың когеренттігі және интерференция Периодтары бірдей бір бағытта тербелетін екі гармоникалық тербеліс (1) қосылған кезде қайтадан гармоникалық тербеліс алынады (2) мұндағы А -оның амплитудасы: (3) (3) өрнегінен қорытқы тербеліс амплитудасының квадраты қосылатын тербелістердің амплитудаларының квадраттарының қосындысына тең емес, яғни қосынды тербеліс энергиясы жеке тербеліс энергияларының қосындысына тең болмайтындығы келіп шығады. Қосылу нәтижесі бастапқы тербелістердің фазаларының ( ) айырымына тәуелді болады. Таза гармоникалық тербелістер, яғни амплитудасы өзгермейтін шексіз ұзақ созылатын тербелістер болмайды. Таза гармоникалық тербелістер, яғни амплитудасы өзгермейтін шексіз ұзақ созылатын тербелістер болмайды. Кез-келген нақты тербеліс белгілі уақытқа созылады. Осы жағдайда амплитуда квадратына пропорционал қорытқы интенсивтік те уақытқа байланысты өзгереді, және де осы өзгерістер өте тез өтеді. Интенсивтіктің тез өзгерісін сезетіндей қабылдағыштың болмауынан біз интенсивтіктің қайсыбір орташа мәнін тіркеуге мәжбүр боламыз. Егер тербелістер кездейсоқ үзілетін болса, немесе орташалау уақыты ішінде бұлардың фазалары бейберекет өзгеретін болса, онда Егер тербелістер кездейсоқ үзілетін болса, немесе орташалау уақыты ішінде бұлардың фазалары бейберекет өзгеретін болса, онда
сонда
, яғни
болады.
Сонымен периодтары бірдей екі тербеліс қосылғанда мынадай екі жағдай байқалады:
уақыты ішінде екі тербелістің
фазалар айырымы тұрақты болған жағдайда( ) тербелістер когерентті деп аталады. Когерентті тербелістер қосылғанда қорытқы тербеліс интенсивтігі бастапқы тербелістердің интенсивтіктерінің қосындысынан өзгеше болады. Бұл құбылысты тербелістердің интерференциясы деп аталады;
2) уақыт ішінде фазалар айырымы бейберекет түрде өзгерсе, мұндай тербелістер когерентті болмайды да тербелістердің қорытқы интенсивтігі бастапқы тербелістердің интенсивтерінің қосындысына тең болады. Когерентті емес тербелістер қосылғанда интерференция байқалмайды. Жол айырымы себепші болатын фазалар айырымы мынаған тең (5) Егер бастапқы фазалар бірдей болса ( ), болған жағдайда тербелістер фазалары бойынша дәл келеді де интенсивтік максимум мәніне жетеді. болған жағдайда, тербелістер қарама-қарсы фазада болады да қорытқы интенсивтік минимум болады: . m саны интерференция реті деп аталады, ол 1,2,3... мәндер қабылдайды. Жарық көзінде өтетін бірқатар физикалық процестер шығарылатын толқынның фазасы мен амплитудасын тұрақты деп санауға болатын ең кіші уақыт аралығын анықтайды. Осы уақыт аралығы когеренттік уақыты ( ) деп аталады, ол шамамен деп бағаланады. Когеренттік уақытын білу арқылы өте маңызды басқа физикалық шаманы-когеренттік ұзындығын бағалауға болады; ол-толқынның фазасы мен амплитудасы орташа алғанда тұрақты болып қалатын уақыт ішінде толқынның таралатын қашықтығы. -тің қабылданған бағалануы жағдайында оптикадағы когеренттік ұзындығы 3-30 см болады. Кейбір дербес жағдайларда толқын цугы ұзындығымен ( ) дәл келуі мүмкін.
Интерференциялық
аспаптар
Когеренттік (периоды бірдей және фаза айырымы кез келген нүктеде тұрақты) толқындарды туғызу үшін;
- Интерференциялық бейнені бақылау үшін.
Когерентті қосылатын толқындарды алу әдісі. Способы получения когерентных сходящихся волн 1
S
S’
S”
P
Толқындық фронтты бөлу әдісі
Способ деления волнового фронта
Юнг тәжірибесі
Толқындық фронтты бөлу әдісі арқылы интерференцияны бақылау бір толқындық фронттың әртүрлі бөліктерін бөліп кейін бұл когерентті бөлек толқындарды қайта бір–біріне қосу болып келеді
m(=3) – х кескінде орналасатын интерференциялық жолақтардың саны
Юнг тәжірибесін сипаттайтын геометриялық құрылғы. Екі сәуленің жол айырымы:
r2-r1 = dsinθ.
Қорытынды: Қорытынды: кез-келген екі гармоникалық тербеліс әрқашан когерентті; - гармоникалық тербелістер интерференциялануға қабілетті монохромат толқындарды туғызады;
- толқын ұзындықтары бірдей толқындардың интерференциялану шарты - олардың когеренттігі, яғни бақылау үшін жеткілікті уақыт ішінде фазалар айырымы тұрақты болуы.
Достарыңызбен бөлісу: |