Laboratoriya ishi -7
Mavzu: Malyus qonunini tajriba yordamida tekshirish
Ishdan maqsad:
Yorug‘likning qutblanish hodisasini o‘rganish. Yorug‘lik
oqimi intensivligining qutblagich bilan analizator plastinkalari orasidagi burchakka
bog’liqligini o‘rganish
Kerakli asbob va uskunallar:
1.
Yorug‘lik manbai
2. Qutblagich
3. Fotodatchik
4. Mikroampermetr
Nazariy ma’lumotlar.
Yorug‘lik–to‘lqin uzunligi 450nm dan 780nm gacha bo‘lgan
elektromagnit
tebranishlarning fazodagi tarqalishidir. Elektromagnit to‘lqinlar ko‘ndalang
to‘lqinlar bo‘lib,
E
va
H
vektorlar to‘lqinning yo‘nalish tekisligiga tik
tekisliklarda tebranadi.
E
vektor tebranadigan tekislikka tebranish tekisligi,
H
magnit vektori tebranayotgan tekislikka qutblanish tekisligi deyiladi
(1– rasm).
1–rasm.
Yorug‘lik tarqatuvchi har bir real manba tartibsiz nur sochuvchi, ya’ni elektr
va magnit vektorlarining tebranish tekisligi turlicha bo‘lgan ko‘plab atomlardan
tashkil topgan. Bu atomlardan tarqalayotgan to‘lqinlar bir – biriga qo‘shilib
yorug‘lik manbaini hosil qiladi (2–a rasm).
Tabiiy yorug‘likda elektr vektorining tebranishi boshqa yo‘nalishlardagi
tebranishlardan ustunlikka ega bo‘lgan biron–bir yo‘nalish mavjud emas.
2–rasm.
Elektr va magnit vektorlari har xil yo‘nalishlar bo‘yicha yo‘nalgan yorug‘lik
tabiiy yoki qutblanmagan yorug‘lik deyiladi. Tabiiy yorug‘likdan
qutblangan
yorug‘lik olish uchun shunday sharoitlar olish lozimki, bu sharoitlarda yorug‘lik
to‘lqinning
E
vektori aniq bir yo‘nalish bo‘ylab tebranadigan bo‘lsin.
Agar elektr tebranishlarni biron–bir yo‘nalish bilan tartibga solinsa (elektr
tebranish vektori bitta tekislikda tebranadigan bo‘lsa), bunday yorug‘lik nuri
qutblangan nur deyiladi (2–rasm).
Yorug‘lik to‘lqinning
E
vektori aniq bir yo‘nalish bo‘ylab tebranadigan
sharoitlarni o‘zida mujassamlashtirgan qurilmalar polyarizatorlar deyiladi, yoki
boshqacha aytganda tabiiy yorug‘likni qutblantirib beradigan qurilmalar–
qutblagichlar deyiladi.
Qutblangan yorug‘lik tabiiy yorug‘likdan
farq qilib, faqat intensivligi
(maydonning
E
kuchlanganlik amplitudalariga bog‘liq bo‘lgan) va rangi (
to‘lqin
uzunligiga bog‘liq bo‘lgan) bilan emas, shu bilan birga tebranishlar tekisligining
vaziyati bilan ham xarakterlanadi.
Turmalin yorug‘likni qutblaydigan tabiiy kristallarga kiradi.
Kristallning
'
OO
optik o‘qiga parallel kesilgan 1 turmalin plastinka orqali o‘tgan tabiiy nur
batamom qutblanadi va faqat
O
bosh tekislikda, ya’ni optik o‘q va nur bo‘lgan
tekislikdagina elektr tebranishlarga ega bo‘ladi (3–rasm).
40.3–rasm.
Agar 1 plastinka orqasida optik o‘qi shu 1 plastinkaning optik o‘qiga
perpendikulyar oriyentirlangan 2 turmalin plastinka joylashtirilgan bo‘lsa, u holda
ikkinchi plastinka orqali nur o‘tmaydi (chunki uning elektr tebranishlari 2
plastinkaning bosh tekisligi
Q
ga perpendikulyardir). Agar 1 va 2 plastinkalarning
optik o‘qlari 90
0
ga farq qiluvchi biror
burchak tashkil qilsa, u holda yorug‘lik 2
plastinkadan o‘tadi. Biroq, 2 plastinka orqali o‘tgan yorug‘lik
tebranishlarining E
amplitudasi bu plastinkaga tushuvchi yorug‘lik tebranishlarining
o
E
amplitudasi
kichik bo‘ladi (4–rasm):
cos
o
E
E
(1)
Yorug‘likning intensivligi yorug‘lik tebranishlarining amplitudasi kvadratiga
proporsional bo‘lgani uchun
2
cos
o
I
I
(2)
bu yerda
o
I
– plastinka – 2 ga tushayotgan yorug‘likning intensivligi,
I
–bu
plastinka orqali o‘tgan yorug‘likning intensivligi (2) ifoda Mal’yus
qonuni
deyiladi.
4–rasm.
2 plastinkaning qutblangan nur atrofida burilishda bu plastinka orqali o‘tgan
bu yorug‘likning intensivligini o‘zgartiradi.
0
0
da intensivlik maksimum
bo‘ladi, yorug‘likning to‘la sinishiga mos keladigan minumumga esa
0
90
da ega
bo‘ladi.
Tabiiy yorug‘likni qutblovchi 1 plastinka polyarizator (qutblagich),
qutblangan yorug‘likning intensivligini o‘zgartirishga xizmat qiladigan 2 plastinka
analizator deb ataladi.
Yorug‘lik optik izotrop bo‘lgan ikki dielektrik muhit chegarasida sinsa va
qaytsa, tushish burchagining ma’lum qiymatlarida qutblangan nurni hosil qilish
mumkin.
Bryuster qonuniga asosan, tushish burchagi va muhitning sindirish
ko’rsatgichi orasidagi munosabat
12
n
tgi
B
(3)
qanoatlantiradigan qilib tanlab olinsa, qaytgan
nur tushish tekisligiga
perpendikulyar tekislikda to‘la qutblangn bo‘ladi, singan nurning qutblanish
darajasi esa eng katta qiymatga erishadi.
B
i
– Bryuster burchagi, (3) bog‘lanish esa
Bryuster qonuni deyiladi (4–rasm).Bryuster burchagida qaytgan va singan nurlar
o‘zaro perpendikulyar bo‘ladi.
Qurilmaning optik sxemasi 5–rasmda keltirilgan.
5-rasm
Bu yerda 1–tabiiy yorug‘lik manbai, 2– tirqish, 3– molibden shishasidan
yasalgan ko‘zgu, 4 va 5– polyariodlar, 6–fotoelement, 7–fototokni o‘lchashga
mo‘ljallangan asbob. Bu asboblar vertikal va gorizontal yo‘nalishlarda siljiy
oladigan maxsus reyterlarga o‘rnatilib, 1m
uzunlikdagi
optik skamya
ga
joylashtiriladi. 3 ko‘zguga vertikal va gorizontal tekislikda burilish burchaklarini
hisoblash imkoniyatini beruvchi shkalalar o‘rnatilgan.