Орындаған: Тұрабай Сакен, Физ(обр)-445-к тақырып
жүктеу/скачать 0,92 Mb.
|
Дифракциялық тордың көмегімен жарықтың толқын ұзындығын анықтау
- Бұл бет үшін навигация:
- Қысқаша теория
|
Орындаған: Тұрабай Сакен, Физ(обр)-445-К Тақырып:Дифракциялық тордың көмегімен жарықтың толқын ұзындығын анықтау. Қажетті приборлар: Жарық көзі, дифракциялық тор, шкаласы бар экран, саңылауы бар бөгет. Қысқаша теория Жарықтың толқындық қасиетін көрсететін құбылыстардың біреуі дифракция құбылысы. Дифракция деп жарықтың түзу сызықты жолдан бұрылу құбылысын айтады. Толқындар дифракцияға ұшырайтындықтан геометриялық көлеңкеге еніп кетеді, жолындағы бөгетті айналып өтеді, экрандағы кішкене саңылаулардан өтіп кетеді және т.б. Жарықтың түзу сызық бойымен таралуын Гюйгенс-Френель принципі бойынша түсіндіруге болады. Ол бойынша толқын келіп жеткен әрбір нүкте екінші реттік толқын көзі болып табылады. 1815 жылы Френель кұрделі есеп шығарудың орнынан зоналар әдісі деп аталатын көрнекті әдіс ұсынды. Ол әдіс толқындық бетті ойша дөңгелек зоналарға бөлуге және олардан таралып бір-біріне қосылып интерференцияланған элементар толқындардың амплитудалары мен фазаларын есепке алуға негізделген. Енді параллель сәулелердің тар саңылаудан өткенде дифракцияға ұшырауын қарастырайық (5.1.1-сурет). Мұнда параллель монохромат жарық шоғының жолында өте тар саңылауы бар бөгеті тұрсын. Сөйтіп түскен жарық толқынының саңылау арқылы бір бөлігі ғана өте алады. – сурет Сонда толқындық беттің саңылау жазықтығына дәл келіп тұрған бөлігінің барлық нүктелерінің тербеліс фазалары бірдей болады. Гюйгенс принципі бойынша толқындық беттің бұл бөлігінің әрбір нүктесі тербеліс көздері болып табылады да, олардан барлық жаққа тербелістер таралады. Сонда бастапқы бір бұрышын жасайтын бағыт бойынша таралған сәулелер шексіз алыстағы нүктеде қиылысқанда немесе жинағыш линзаның бас фокус жазықтығында ( нүктесінде) тоғысқанда қандай құбылыс болады, соны бақылайық. Ол үшін толқындық бетті бағытына перпендикуляр, бір-бірінен қашықтығы -ге тең болатын, бірнеше параллель жазықтықтар жүргізіп Френель зоналарына бөлеміз. Сонда саңылауынан өткен екі шеткі сәулелердің оптикалық жолдар айырмасы мынаған тең болады: (5.1.1) Егер, берілген бағытына қарап бөлгенде жұп зоналарға бөлінсе, онда сол бағытпен таралған жарық тербелістері бірін-бірі өшіреді, өйткені әрбір көршілес екі жұп зона бірін-бірі жойып жібереді. Егер бақылау бағытын өзгерткенде саңылау тақ зоналарға бөлінсе, онда алынған бағытта таралған жарық тербелістері қосылғанда бірін-бірі күшейтеді, өйткені зоналардың біреуінің әсері сақталады. Саңылауға сиятын Френель зоналарының саны бақылау бұрышы , саңылау ені және оған түскен монохромат жарық толқынының ұзындығы байланысты. Сонда саңылаудың мөлшері және жарық толқын ұзындығы тұрақты болса, онда саңылауға сиятын зоналар саны тек бұрышына тәуелді болады. Олай болса, зоналар саны жұп болса, онда бақылау нүктесіндегі жарық нашар болып көрінеді де, оның минимум шарты (5.1.2) мұндағы Егер зоналар саны тақ болса, онда нүктесінде жарықтың күшейтіндігін байқаймыз. Бұл кездегі дифракциялық бейненің максимум шарты (5.1.3) Бұл екі теңдеуден мынадай қорытынды шығады: егер де саңылаудан өткен екі шеткі сәуленің жол айырмасы жұп жарты толқындар ұзындығына тең болса, онда дифракцияланған жарық сәулелері бірін-бірі әлсіретеді, ал егер сол жолдар айырмасы тақ жарты толқындар ұзындығына тең болса, дифракцияланған жарық сәулелері бірін-бірі күшейтеді. жүктеу/скачать 0,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|