M. agayev, D. C.ƏSGƏrov fiZİkadan laboratoriya iŞLƏRİNƏ RƏHBƏRLİK

Hesablama cədvəli

№	rm ,m	rn ,m	R, m	λ, m
1
2
3

Laboratoriya işinə aid suallar. Işığın interferensiyası. Nazik lövələrdən interferensiya, optik yollar fərqi.


LABORATORİYA İŞİ № 29

LAZER ŞÜALANMASININ DALĞA UZUNLUĞUNUN DİFRAKSİYA QƏFƏSİ VASİTƏSİLƏ TƏYİNİ

İşin məqsədi: Difraksiya qəfəsi vasitəsilə monoxromatik işığın difraksiyasının öyrənilməsi.

Ləvazimat: lazer, difraksiya qəfəsi, ekran, ölçü xətkeşi.
Qısa nəzəri məlumat

İşıq şüaları optik bircins mühitdə düz xətt boyunca yayılır. Lakin işıq öz yolunda optik qeyri-bircins maneə ilə rastlaşdıqda özünün əvvəlki düzxətli yayılma istiqamətini dəyişir, maneələri aşaraq həndəsi optikadan məlum olan kölgə oblastına yayılır.Bu hadisəyə işığın difraksiyası hadisəsi deyilir. Difraksiya hadisəsi o zaman daha aydın şəkildə müşahidə olunur ki, maneə üzərinə düşən işıq şüasının dalğa uzunluğu λ maneənin ölçüsü l tərtibində olsun λ~l.

Difraksiya qəfəsi eni eyni olan bir müstəvi üzərində bir-birinə paralel yerləşmiş çoxsaylı şəffaf yarıqlardan ibarətdir (Şəkil 1). Bu yarıqlar bir-birindən qeyri-şəffaf aralıqlarla ayrılırlar. Difraksiya qəfəsini adətən şüşə üzərinə paralel cizgilər çəkməklə hazırlayırlar. Tədqiq olunan şüalanma oblastından asılı olaraq 1 mm-dəki cizgilərin sayı 100 mm^-1 -dən 1200 mm^-1 –dək ola bilər.

Əgər yarıqların eni a qeyri-şəffaf aralıqların eni isə b-dirsə, onda a+ b = d -yə difraksiya qəfəsinin sabiti deyilir. Bütün yarıqlardan eyni istiqamətdə yayılan şüalanmaların amplitudları bərabərdir. Bu dalğaların interferensiyanın nəticəsi qonşu yarıqların eyni nöqtələrindən (məsələn, C və E ) buraxılan dalğaların fazalar fərqindən, yaxud C_ nöqtəsinə qədər olan yollar fərqindən asılıdır. Əgər
ED=d sin  =  k, k = 0,1,2..., (1)

şərti ödənilərsə qonşu yarıqlqrdan gələn dalğalar bir-birini qarşılqlı olaraq gücləndirir və Linzanın fokal müstəvisindəki C_ nöqtəsində difraksiyanın maksimumu müşahidə olunur.

İndi isə lazer şüasının dalğa uzunluğnun difraksiya qəfəsi vasitəsilə təyin üsuluna baxaq. Lazer şasının dalğa uzunluğunu təyin etmək üçün istifadə olunan qurğunun sxemi şəkil 2-də verilmişdir.

Optik kvant generatoru 1 vasitəsilə alınmış monoxromatik lazer şüası, onun yayılma istiqamətinə perpendikulyar istiqamətdə yerləşən difraksiya qəfəsi 2 üzərinə düşür. Qəfəsin arxasında yerləşən ekran 3 üzərində difraksiya mənzərəsi müşahidə olunur. Ekranı hərəkət etdirməklə əsas maksimumlar arasında olan məsafəni dəyişdirmək olar. Difraksiya qəfəsinin maksimumluq şərtindən istifadə edərək monoxromatik lazer şüası dalğa uzunluğunu təyin etmək olar.

(
1) ifadəsindən alırıq ki,

(2)

Şəkil 3 -dən göründüyü kimi - dir.

D
ifraksiya bucağının çox kiçik qiymətlərində isə olduğunu (2)- də nəzərə alsaq, bu halda dalğa uzunluğu üçün

(3)

alarıq. Burada k - spektrin tərtibi, d - difraksiya qəfəsi sabiti, L - difraksiya qəfəsindən ekrana qədər olan məsafə, x – isə k tərtibli maksimumdan mərkəzi maksimuma qədər olan məsafədir.