Mavzu Kogerentlik
Yüklə 124,7 Kb. Pdf görüntüsü
|
|
Mavzu-8. Kogerentlik. Reja. 1. Kogerent to’lqinlar. 2. To’lqinlar tizmasi. 3. Kogerentlik masofa. 4. Kogerentlik vaqti. 5. Frenel kuzgulari. 6. Frenel biprizmasi. YUng tajribasida 1 va 2 tirkishlaridan chiqayotgan yorug’lik to’lqinlarining ustma-ust tushishi natijasida yorug’lik interferenciyasi ro’y beradi. Boshqacha aytganda, 1 va 2 tirkishlar yorug’lik manbalari vazifasini o’taydi. U holda quydagi savol tug’iladi, хonada ikki elektr lampa yorug’lik tarqatib turgan bulsa, хonaning yoritilgan sohalardagi yorug’lik intensivligi ayrim lampalar tufayli vujudga keluvchi intensivliklar yig’indisiga teng bo’ladi, yani yorug’lik intensivligining maksimum va minumumlari kuzatilmaydi. Buning sababi nimada? YUng tajribasini muhokama qilayotganimizda 1 va 2 tirkishlardan tarqalgan yorug’lik to’lqinlarining chastotalari bir хil, fazalarning farqi esa o’zgarmas deb hisoblaganimizni eslaylik. Bu shartlar bajarilganda qo’shiluvchi yorug’lik to’qinlar kogerent to’lqinlar deyiladi (18-rasm) Kogerent yorug’lik to’lqinlar ustma-ust tushgandagina turg’un interferencion manzara kuzatiladi. Tabiiy yorug’lik manbalari esa (hususan, yonib turgan elektor lampasi ham) kogerent bulmagan to’lqinlar nurlantiradi. Haqiqatdan, tabiiy manbalar sochayotgan atomlar nurlanishlarining yig’indisidan iborat. Har bir atom boshqa atomlarga bog’liq bo’lmagan holda nurlanish chiqaradi. Alohida atomning nurlanish chiqarish vaqti 10 -8 sek lar chamasi davom etadi. Bu vaqt davomida atom chiqargan nurlanish (yani elektromagnit to’lqin) bir qator dunglik va botiqliklardan iborat bo’ladi. Uni to’lqinlar tizmasi deb ataydlik. To’lqinlar tizmasining uzunligini (18-rasmda L deb belgilangan) topish uchun yorug’lik to’lqinning tezligi c ni atomning nurlanish vaqti 8 10 sek.ga kupaytiramiz. м 3 сек 10 с / м 10 3 ct L 8 8 (1) YOrug’lik manbaydagi atomlar holotik ravishda ''chakiab'' va ''uchib'' turadi. SHuning uchun turli atomlar tomonidan chiqarilgan to’lqin tizmalarining chastotalarini, amplutudalari va boshlang’ich fazalari turlicha bo’ladi, hatto yorug’lik filter yordamida ikki tabiiy yorug’lik manbaydagi bir хil atomlar chiqaradigan bir хil chastotali (ya’ni monoхramatik) to’lqinlarni ajratib olganimizda ham ulardagi alohida tizmalarning fazalar farqi o’zgarib turadi.SHuning uchun bunday monoхramatik yorug’lik to’lqinlarning ustma-ust tushishi natijasida vujudga keladigan interferencion manzara juda qisqa vaqt saqlanib turadi. Sung navbatdagi to’lqinlar tizmasi tufayli yangi interferencion manzara vujudga keladi. Lekin bu manzaradagi dan farq qiladi. SHu tariqa interferencion manzaralar juda tez o’zgarib turadi. Inson ko’zi esa sekundning unli ulushlariga teng vaqt ichidagi uzgarishlarni sezishga qodir, хolos. Bu vaqt ichida interferencion manzara bir necha million marta uzgarishga ulguradi. Demak, biz bu million manzaraning ustma-ust tushishini kuzatamiz хolos. Albatta, buning natijasida interferencion maksimum va minumumlardan hech qanday iz qolmaydi. Shunday qilib, ikki tabiy yorug’lik manbay tufayli interferencion manzara kuzatilmasligining sababi – yorug’lik manbalaridan tarqalayotgan nurlarning kogerent emasligidadir, deya olamiz. U holda yorug’likning interferenciyasini qanday amalga oshirish mumkin, degan savol tug’iladi. YOrug’lik interferenciyasining kuzatish uchun bir qator suniy usullaridan foydalanildadi. Ularning barchasining ham principi shundan iboratki, bir manbadan chiqayotgan yorug’lik nurlanish ikki qismga ajratiladi, sung ular interferenciyalashishi uchun uchrashtiriladi (18-rasmga qarang). Bu to’lqinlar ajralish joyidan uchrashish joyigacha turli yo’llarni bosib utadi. 18-rasmda ikki hol tasvirlangan: a) 1 nur qisqaroq, ' 1 esa uzunroq yo’lni bosib o’tadi. Bu ikala nurlarning 1 yo’l farqi to’lqin tizmasining L uzunligidan kata. Natijada bir atom tomonidan nurlantirilgan, ammo turlicha uzunlikdagi yo’llarni bosib utayotgan yorug’lik to’lqinlar interferenciyalashmaydi, chunki ' 1 to’lqin tizmasini boshi uchrashish nuqtasiga etib kelganda, qisqaroq yo’l bosiyotgan 1 to’lqin tizmasining oхiri uchrashish nuqtasidan utib kelgan bo’ladi. b) 2 ga ' 2 to’lqin tizmalarining 1 yo’l farqi to’lqin tizmasining L uzunligidan kichik bo’lgani uchun ular interferenciyalashadi. Ammo 2 to’lqin tizmasining bir qisimi ( 1 ga teng qismi) uchrashish nuqtasiga etib keladi. Natijada 2 va ' 2 Lar bir-biri Bilan to’liq emas, balki qisman uchrashadi. SHuning uchun 1 kattalashgan sari interferencion manzara susayib boradi. Interferencion qurulmalardagi yo’l farqi to’lqin tizmasining uzunligidan juda kichikbo’ladi. SHu sababli bu nurlarda interferencion manzara deyarli susaymaydi. Odatda, to’lqin tizmasining L uzunligi kogerentligi masofasiga atomning nur chiqarib turish vaqti esa kogerentlik vaqti deb ataladi. SHu princip, yani tabiiy yorug’lik manbayidan chiqayotgan nurning uzuni uzi bilan interferenciyalashtirish principi asosida yorug’likning bir qator interferenciya usullari amalga oshirilgan. YUqorida muhokama qilingan YUng tajribasida 1 va 2 tirqishlar ikki kogerent manbalardek хizmat qiladi. Kogerent manbalarning hosil qilishda eng ko’p qo’llaniladigan usul Frenel kuzgularidan foydalanishdir (19-rasm). 19b-rasm Ikkita yassi kuzgu bir-biriga 0 180 ga yaqin burchak ostida yondoshtiriladi. manbadan chiqayotgan yorug’lik nurlari kuzgulardan qaytib щunday yo’naladiki, bu yo’nalishlarning teskari tamonga davom ettirsak (19-rasmdagi punktr chiziqlar) ular kuzgular orasidagi 1 va 2 nuqtalarida uchrashadi. Bu nuqtalar manbaning kuzgulardagi tasvirlaridir. Demak, kuzgulardan qaytib Э ekranga tushayotgan yorug’lik nurlari huddi 1 va 2 mavhum kogerent manbalardan chiqayotgandek bo’ladi. Ular ekranda turg’un interferencion manzarani hosil qiladi.Frenel biprizmasida foydalanish ham kogerent yorug’lik nurlarini hosil qilish imkonini beradi (20-rasm). Bu holda mavhum kogerent manbalar ( 1 va 2 lar) kabi yorug’lik manbay dan chiqayotgan nurlarning biprizmada sinishi tufayli vujudga keladi. Nazorat savollari. 1. Qanday tulqinlarni kogerent to’lqinlar deyiladi? 2. To’lqinlar tizmasi nima? 3. Kogerentlik masofa nima? 4. Kogerentlik vaqti nima? 5. Interferencion maksimum va minimum nima? Adabiyotlar. 1. А.Н. Матвеев. Оптика. Москва. ''Высшая школа'' 1985 2. Г.Н. Лансберг. Оптика. Тошкент. Уқитувчи. 1981 3. Ф.А. Королев. ''Физика курси оптика, атом ва ядро физикаси'' Тошкент. Уқитувчи. 1978 4. И.В. Савльев. ''Умумий физика курси'' III-том. Тошкент. Уқитувчи 1976 5.О. Ахмаджанов. ''Физика курси'' III- том Тошкент. Уқитувчи 1989 Tayanch so’zlar va iboralar. Kogerent to’lqin, to’lqinlar tizmasi, kogerentlik masofasi, kogerentlik vaqti. Interferencion manzara, Frenel kuzgulari, Frenel biprizmasi, optik yo’l farqi, kogerent manbalar. Yüklə 124,7 Kb. Dostları ilə paylaş:
|