Fraungofer Difraksiyasi. Fraungofer defraksiyasi

Difraksion panjara. Panjarani ajrata olish kuchi. bu davriy ravishda tirqish va to’siqlardan iborat tiniq
o ptik qurilma hisoblanadi. Tirqish kenligi b va to’siq kenligi a bo’lsa, difraksion panjaraning davri d = a + b bo’ladi. Bu vaqtda panjaradagi tirqishlar soni: N = l/d . Bu yerda l – panjaraning eni. Bu tizimga parallel yorug’liklar tushganda Fraungofer difraksiyasi vujudga kelib, nurlar tushish yo’nalishiga nisbatan burchakka og’adilar. Bu nurlar linza yordamida toplanganda, linzaning fokall tekisligida o’zaro bir-birini almash tiruvchi oq va qora tasmlar hosil bo’ladi.
Bu vaqtda difraksion manzara bir nechta maksimumlardan iborat bo’ladi. Difraksiya vaqtida burchakning ma’lum qiymatlarida ikkala tirqishning mos nuqtalaridan kelayotgn nurlar bir xil fazada bo’ladi. Bu nurlarning interferensiya-lanishi natijasida intensivlikning asosiy maksimumi kuzatiladi.

d sin = 2 k , k = 0, 1, 2, 3 ….
Kuzatish burchagi ning ma’ lum qiymatlarida nurlar qarama-qarshi
fazada bo’lib yo’llar farqi yarim to’lqin uzunligi juft karalli bo’ladi, bu holda nurlarning interferensiyalasnishi natijasida yorug’lik intensivligining so’nishi kuzatiladi va qo’shimcha minimumlik sharti bajariladi.
Kuzatish burchagining ma’lum qiymatlari:

kuzatiladi va bu shart qo’shimcha maksimumlar sharti hisoblanadi.

1.Fraungofer nemis fizigi paralel nurlarda Difraksiyani ko’rgan. Buning uchun manba cheksiz uzoqda bo’lishi kerak yoki linzani fokus masofasida bo’lishi kerak. (1-rasm).

Agar MN tirqishni eni to`lqin ( ) uzunligidan kichik bo’lsa cheksiz tirqish deb aytiladi. MS va ND nurlar orasidagi yo`l farq  -burchakda

(1)

1. ifoda bilan aniqlanadi.

   
   

(m=1,2,3,…) (2)

MN - tirqishni frenel zonalariga ajratib yozamiz. Har bir zona (2) shartni bajarish V nuqtada min, agar  shartda (m=1,2,3,...) bajarilsa max kuzatiladi. da markaziy max uning ikkita tamonida -1,-2,-3,... 1,2,3, maksimumlar bo’ladi.

(1-rasm).

2. Fraungofer Difraksiyasi ayniqsa difraksion panjarada ahamiyati katta va amaliy qullaniladi. Oldingi bitta tirqish emas bir necha tirqich ya’ni ketma-ket keluvchi shaffof va shaffofmas tirqishlardan o’tgan nurlar Difraksiyalanadi interferensiyalanadi (2-rasm).

Panjara N-ta tirqishdan iborat bo’lsa unda yo’l farqi quyidagi ifoda bilan  ifodalandi. d=a+b - difraksion panjara doimiysi deyiladi. Agar  shart bajarilsa (3)  (m=1,2,3,... ) shart bajariladi maksimumlar V nuqtada kuzatiladi.

2-rasm

Agar oq yorug’lik yuborilsa spektrga ajraladi chunki (3) da    ga bogliq.

3.Masalan tabiiy va tayorlangan difraksion panjara qushni pati, kristallar, difraksion panjaralarda aniq spektrni ko’rish mumkin. Ajrata olish qobiliyati: Buyumlardan kelayotgan nurlar ustma-ust tushadi. Optika asboblar ularni Difraksiya tufayli ajratish uchun quyidagi shart bajarilishi kerak. (Mikroskop misolida ko’ramiz).



3-rasm

4-rasm

mana shu shart bajarilganda 1,2 nuqtalar ayrim holatda ko’riladi.  kattalik ajrata olish qobiliyati deyiladi. Masalan mikroskop uchun 0.3 mk. ya’ni 3*10^-5 sm.dan kichik buyumni mikroskopda ko’rib bo’lmaydi. Bunda  y - 1,2 nuqtalar orasidagi masofa.  - yorug’lik to’lqin uzunligi, n - muhitni sindirish kursatkichi u – ko’rinish burchagi.

4.Fazoviy panjaralarda Difraksiya.

Faqat ikki ulchovli difraksion panjara emas balki uch ulchamli fazoviy panjaralar ham mavjud. Bu yerda kristall panjaralar (ya’ni uchta ulchov buyicha aniq takrorlanuvchi atom, molekulalar) kristall panjarada ham Difraksiya ruy beradi.

Masalan: Kristall uchun d=10^-10 m. Atom, molekulalar orasidagi masofa d- bo’lib, rentgen nurlari uchun to’lqin uzunlik  =10^-10 10^-8 m ga teng. Bu Difraksiya nazariyasini Vulf va Breglar aniqlaganlar (5-rasm).

5. Ularning fikricha tushayotgan 1,2 manohramatik nur kristall atomlaridan qaytib -burchak ostidagilari quyidagi shartni bajaradi.

2dsin =n bu Vulf-Breg tenglamasi deyiladi.

5-rasm

Interferensiyalanib bir-birini kuchaytiradi va interferensiya manzara bo’ladi. Qaytuvchi nurlar uchun. Bu metod bilan 1) Rentgen to’lqin uzunligi  ma’lum bo’lsa panjarani d - davrini topish, ya’ni kristalini urganish mumkin. Rentgenostrukturaviy analiz shunga asoslangan ya’ni kristalni hossalari rentgen nurlari Difraksiyasiga asoslanib urganiladi. 2) Тeskarisi. Agar d-ma’lum bo’lsa  ni topish kerak bo’lsa rentgeno spektroskopiya deyiladi.