Suallarının cavabları. Optikanınəsasqanunları: işığın düz xətli yayılması qanunu. İşıq


 İşığın təbiəti haqqında korpuskulyar və dalğa nəzəriyyələri



Yüklə 1,74 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə3/7
tarix24.04.2020
ölçüsü1,74 Mb.
#30948
1   2   3   4   5   6   7
Fizika-2-cavablarAZ


 

11. İşığın təbiəti haqqında korpuskulyar və dalğa nəzəriyyələri 

Optikanın  qədim  elmlərdən  biri  olmasına  baxmayaraq  işığın  təbiəti  haqqında  ardıcıl 

müşahidə və çoxsaylı təcrübələrə əsaslanan ilk elmi nəzəriyyə XVII əsrin axırlarında İ. Nyuton 

və X. Hüygens tərəfindən verilmişdir. Nyuton iki halı nəzərdən keçirmişdir. Birinci mülahizəyə 

görə işıq dalğa təbiətlidir, ikinci mülahizəyə görə isə işıq  -  mənbə tərəfindən buraxılan və düz 

xətt boyunca  yayılan xüsusi maddi hissəciklər  – korpuskullar selindən ibarətdir. Nyuton bu iki 

nəzəriyyəni:  işığın  dalğa  və  korpuskulyar  nəzəriyyəsini  birləşdirməyə  çalışırdı.  O,  belə  hesab 

edirdi  ki,  işıq  da  səs  dalğaları  və  suda  əmələ  gələn  dalğalar  kimi  enerjiyə  malikdir.  Lakin 

əşyaların maneə arxasında görünə bilməməsi işığın düz xətt boyunca yayılması ilə əlaqədardır. 

Bu  səbəbdən  də  Nyuton  işığın  dalğa  nəzəriyyəsini  rədd  edərək  korpuskulyar  nəzəriyyəni  əsas 





Şəkil  25.15 

 

 



götürdü.  Nyuton  özünün korpuskulyar nəzəriyyəsini verdikdən qısa bir  müddət sonra Hüygens 

işığın  dalğa  nəzəriyyəsini  irəli  sürmüşdür.  Hüygens  işığın  efir  adlanan  elastik  mühitin 

həyəcanlanmalarından  ibarət  dalğa  prosesi  olduğunu  söyləmişdir.  Bu  nəzəriyyəni  verərkən  o, 

akustik və optik hadisələr arasındakı oxşarlığı əsas götürmüşdür.  

Hüygens  prinsipinə  görə  dalğanın  çatdığı  hər  bir  nöqtə  yarımsferik  dalğa  mənbəyinə 

çevrilir və həmin yarımsferik dalğaların qurşayanı dalğa cəbhəsini verir. Bu prinsip qeyd etmək 

lazımdır ki,  sırf həndəsi  xarakter daşıyır.  Bu nəzəriyyənin  də uğurları ilə  yanaşı  çətinlikləri  də 

oldu.  


Beləliklə, XVIII əsrin əvvəllərindən başlayaraq bu iki nəzəriyyə arasında kəskin mübarizə 

dövrü  başlandı.  Qeyd  etmək  lazımdır  ki,  bu  mübarizə  zamanı  Nyutonun  nüfuzu  da  böyük  rol 

oynayırdı.  Lakin  həmin  dövrlərdə  müşahidə  olunan  işığın  interferensiyası,  işığın  difraksiyası, 

qoşaşüasınma hadisələri və bir sıra başqa optik hadisələr korpuskulyar nəzəriyyə əsasında izah 

edilə  bilmədiyinə  görə  dalğa  nəzəriyyəsi  güclənməyə  başlandı.  İşığın  polyarlaşma  hadisəsi  isə 

onun eninə dalğa olmasını sübuta yetirdi.  

 

XIX əsrin ikinci yarısında elektromaqnit dalğaları kəşf olunduqdan sonra işıq dalğalarının 



elektromaqnit dalğalarının tərkib hissəsi olduğunu göstərmək mümkün oldu.  

Beləliklə,  XIX  əsrin  sonunda  fizika  elminin  inkişafında  böyük  rol  oynamış  Maksvellin 

işığın elektromaqnit nəzəriyyəsi meydana gəldi.  

         Maksvellin elektromaqnit nəzəriyyəsinə görə elektromaqnit dalğasının yayılması üçün heç 

bir “efir” tələb olunmur, olar eninə dalğa şəklində yayılır və  







c

                     (25.1)  

olmalıdır. Burada, 

san

m

c

/

10



3

8



 işığın boşluqda yayılma sürəti, 

 isə uyğun olaraq dielektrik 



və maqnit nüfuzları 

və 



 olan mühitdə işığın yayılma sürətidir.  

Maksvell nəzəriyyəsi  isə öz növbəsində işığın  dispersiya hadisəsini izah edə bilmədi. Bu 

isə  Lorentsin  elektron  nəzəriyyəsinin  yaranmasına  səbəb  oldu.  Bu  nəzəriyyəyə  görə  işığın 

dielektrik  nüfuzluğu  və  deməli,  sındırma  əmsalı  rəqsin  tezliyindən  asılıdır.  Lorentsə  görə  efir 

sükunətdə  olan  sonsuz  mühitdir.  Bu  mühit  yalnız  işığın  həmin  mühitdə  yayılma  sürəti  ilə 

xarakterizə olunur. Lakin sükunətdə olan “efir” anlayışı Maykelson  və Morli  təcrübəsi  vasitəsi 

ilə inkar edildi. Nəticədə, nisbilik nəzəriyyəsi elektrodinamikası “efir” anlayışını rədd etdi.     

XIX  əsrin  sonu,  XX  əsrin  əvvəllərində  korpuskulyar  nəzəriyyə  üzərində    nisbi  “qələbə” 

qazanmış  dalğa  nəzəriyyəsi  digər  çətinliklərlə  də  rastlaşdı.  Közərdilmiş  cismin  şüalanması 

zamanı enerjinin dalğa uzunluğuna görə paylanmasını və fotoeffekt hadisəsini izah edə bilmədi.  

1900 – cu ildə Alman alimi Maks Plank klassik fizika qanunlarına tamamilə zidd olan yeni 

fərziyyə irəli sürdü. Bu fərziyyəyə görə enerjinin elektromaqnit dalğası şəklində şüalanması və 

ya udulması arasıkəsilməz deyil, kvantlarla, yəni porsiyalarla baş verir. 



h



 

 



Burada, 

Csan

h

34

10



62

,

6





 Plank sabiti adlanır.  

XX  əsrin  əvvəllərində  yenidən  korpuskulyar  nəzəriyyəyə  qayıdış  başladı.  Lakin  qeyd 

etmək lazımdır ki, bu korpuskulyar nəzəriyyə əvvəlkindən fərqli olan və keyfiyyətcə yeni məna 

kəsb  edən  korpuskulyar  nəzəriyyə  idi.  Plankın  yuxarıda  söylənilən  ideyası  klassik  fizika 

qanunlarına  zidd  olsa  da,  təcrübi  faktlarla  tamamilə  üst  –  üstə  düşür  və  bu  nəzəriyyəyə  görə 

işığın yayılması üçün heç bir “efir” anlayışına ehtiyac yoxdur.  



         Bütün  bunlara  yekun  vuraraq  demək  olar  ki,  işıq  eyni  zamanda  ikili  təbiətə:  həm 

korpuskulyar, həm də dalğa xassəsinə malikdir. Bu dualizm nəinki təkcə işıq hadisələrində, elecə 

də  elementar  hissəciklərdə  də  özünü  göstərir.  Bu  isə  o  deməkdir  ki,  həm  matrisa  mexanikası, 

həm  də  dalğa  mexanikası  riyazi  ekvivalent  mexanikalardır.  Hər  iki  mexanikada  ilkin  şərtlər: 

matrisa  mexanikasında  elektron-hissəcik,  dalğa  mexanikasında  elektron  –  dalğa  haqqında 

təsəvvürlər doğrudur, başqa sözlə bu mexanikaların qarşısında eyni bir mexanika, lakin müxtəlif 

formalarda yazıla bilən atom mexanikası durur.    

 

12. İşığın interferensiyası. 

Dalğa təbiətliyi baxımından görünən işıq dalğaları 



mkm

76

,



0

38

,



0

  intervalına  uyğun  gələn 



eninə  elektromaqnit  dalğalarıdır.  Elektromaqnit  dalğaları  elektrik  və  maqnit  sahələrinin 

intensivlik  vektorlarının  bir  –  birinə  perpendikulyar  müstəvilərdə  rəqslərinin  mühitdə 

yayılmasından ibarətdir. 

 

İşıq  dalğalarının  rəqslərindən  danışarkən  elektrik  vektorunun  dəyişməsini  nəzərə  almaq 



lazımdır. Təcrübələr göstərir ki, işığın müddələrlə qarşılıqlı təsiri (kimyəvi, bioloji, fizioloji və s. 

təsirləri)  əsas  etibarı  ilə  elektrik  vektoru  vasitəsi  ilə  baş  verir.  Ona  görə  də  işığı  onun  elektrik 

sahəsinin intensivlik vektoru (

E

) və onun tənliyi ilə xarakterizə edirlər. 



 

Hətta  ən  kiçik  işıq  mənbəyi  belə  külli  miqdarda  elementar  mənbələrdən    -  atomlardan 

ibarətdir.  Atomun  hər  bir  şüalanma  aktının  ömrü  çox  az,  təqribən 

8

10



san.  olduğundan  bu 

şüalanma sonlu uzunluqlu monoxromatik “dalğa parçası”ndan – sinusoid parçasından ibarət olur.  

 

“Dalğa parçası”nın vakumda uzunluğu 



m

m

c

l

3

10



10

3

8



8





- dən çox olmur. Vakum 



olmayan mühitdə işıq daha kiçik sürətlə yayıldığından “dalğa parçası”nın uzunluğu da və deməli, 

dalğa  uzunluğu  (

)  da  kiçilir.  Bir  qədər  sonra  qeyd  edəcəyimiz  səbəbə  görə 





ə  bəzən 

koherentliyin uzunluğu da deyirlər.  

Periodları  eyni  olan  iki  dalğa  bir  nöqtədə  rastlaşdıqda,  həmin  nöqtədə,  bir  halda  zəifləmə, 

digər halda güclənmə müşahidə olunur. İşıq dalğalarının görüşərkən bir-birini gücləndirməsi və 

zəiflətməsi interferensiya hadisəsi adlanır. 

İşığın  interferensiyasını  müşahidə  edə  bilmək  üçün  bir-birinin  üzərinə  düşən  dalğaların 

təsirini  müəyyən  müddət  sabit  saxlamaq  və  ona  görə  də  dalğaların  fazalar  fərqinin  müəyyən 

müddət  sabit  qalmasını  təmin  etmək  lazımdır.  Belə  şərti  ödəyən  dalğalara  koherent  dalğalar 

deyilir. Eyni periodlu və zamandan asılı olaraq sabit fazalar fərqinə malik olan dalğalar koherent 

dalğalar adlanır. 

 Müxtəlif  atomların  şüalanma  aktları  bir  –  birindən  asılı  olmadığından  onların  hətta  eyni 

vaxtda  şüalandırdığı  “dalğa  parçaları”nın  rəqs  tezlikləri,  fazaları  və  amplitudları,  eləcə  də  rəqs 

müstəviləri  bir  –  birindən  fərqli  olur.  Bu  cür  fərqlər  hətta  eyni  atomun  müxtəlif  vaxtlarda 

şüalandırdığı “dalğa parçaları” üçün də xarakterdir. Deməli, işıq dalğaları çoxlu sayda müxtəlif 

monoxromatik  dalğaların  birgə  hərəkətindən  ibarətdir.  Beləliklə,  təbii  işıq  mənbələrindən  heç 

biri  monoxromatik  işıq  şüalandıra  bilmədiyindən  təbii  şüaların  heç  biri  digər  ilə  koherent  ola 

bilməz. Lakin, sadə  yolda bir – birilə koherent olan iki işıq dalğası almaq mümkündür. Bunun 

üçün təbii işıq dalğasının amplitudunu və ya dalğa cəbhəsini müəyyən üsulla iki hissəyə ayırıb, 

bu  dalğaları  bir  –  birindən  fərqli  optik  yollarla  hərəkət  etdirmək  lazımdır  (bit  qədər  sonra 

koherent  mənbələrin  alınma  üsulları  haqdq  bəhs  edəcəyik).  Dalğa  hissələrinin  bir  –  birilə 

görüşənədək keçdiyi optik yollarfərqli koherentliyin uzunluğundan böyük olmadıqda, onlar eyni 

“dalğa parçası”na mənsub olur və buna görə də eyni tezlikli monoxromatik dalğalar olacaqdır. 


Bu  dalğaları  görüşdürənədək  onları  elə  yollarla  hərəkət  etdirmək  olar  ki,  onların  optik  yollar 

fərqi və deməli, fazalar  fərqi sabit qalsın. Aydındır ki,  bu şərtlər ödənilsə, dalğalar bir  – birilə 

koherent olacaqdır.  

 

Dalğa  təbiətliyi  baxımından  işıq,  elektrikvə  maqnit  sahələrinin  intensivlik  vektorlarının 



rəqslərindən  ibarətdir.  Təcrübə  göstərir  ki,  işığın  maddələrlə  qarşılıqlı  təsirinə  (işığın  fizioloji, 

fotokimyəvi, gözə təsiri, fotoeffekt hadisəsi vəs. ) səbəb yalnız onun elektrik sahəsidir. Ona görə 

də işığı onun elektrik sahəsinin intensivlik vektoru (

E

) və onun tənliyi ilə xarakterizə edirlər.  



 

Hər hansı istiqamətdə, məsələn, 



x

oxu boyunca  yayılan müstəvi elektromaqnit dalğasının 

tənliyinə əsasən işıq dalğasının tənliyi aşağıdakı şəkildə olar: 

)

cos(



0





kx

t

E

E

m

                            (26.1) 

Burada, 

E

- işığın elektrik sahəsinin intensivlik vektorunun fəzanın kordinatı 



x

olan nöqtəsində, 



  anındakı  qiymətidir.

m

E

-  intensivlik  vektorunun  amplitud  qiyməti, 





2



-  bu  vektorun 

dairəvi rəqs tezliyi, 

0

a

- rəqsin başlanğıc fazası, 

isə dalğa ədədidir.  

 

Gələcəkdə  bizə  lazım  olacağından  dalğa  ədədinin,  eləcə  də  dalğa  vektorunun  düsturunu 



burada yazaq: 





2

k

  və  

n

k



2



                      (26.2) 

Burada, 

n

-  verilən  nöqtədə  dalğa  cəbhəsinə  perpendikulyar  olan  vahid  vektordur.  Aydındır  ki, 



ümumi  halda  dalğa  cəbhəsinin  müxtəlif  nöqtələrində  dalğa  vektorlarının  istiqamətləri  eyni 

olmaya da bilər. 

 

Müxtəlif optik mühitlərdə dalğanın yayılma sürəti eyni olmadığından bu mühitlərdə işığın 



dalğa  uzunluqları  da  bir  –  birindən  fərqli  olacaqdır.  Tezliyi 

olan  işığın  vakuumdakı  dalğa 



uzunluğu

0



olarsa,  onda    maddədən  keçərkən  işığın  dalğa  uzunluğu  bu  maddənin  şüasındırma 

əmsalı dəfə azalacaqdır: 



n

0



                                      (26.3)  



Bildiyimiz  kimi,  işığın  rəqs  tezliyi  çox  yüksək,  yəni 

15

10



hc  tərtibdəndir.  İşıq  dalğasının 



daşıdığı  enerji  selinin  sıxlıq  vektorunun  dəyişmə  tezliyi  isə  bundan  iki  dəfə  böyükdür.  Bu  cür 

sürətli dəyişməni nəinki göz, ən həssas optik cihaz belə “hiss” etməyə qadir deyildir. İşıq selinin 

yalnız orta qiymətini, yəni intensivliyini qeyd etmək mümkündür.  

      Tutaq  ki,  bir  –  birilə  kohorent  olan  iki  işıq  dalğasının  fəzanın  ixtiyari  nöqtəsində 

doğurduqları rəqslərinin tənlikləri aşağıdakı şəkildədir: 

)

cos(



1

1

1



a

t

E

E

m



 

və 



).

(cos


2

2

2







t

E

E

m

                      (26.4) 

 

Dalğaların toplanmasını amplitudların həndəsi cəminin tapılması vasitəsilə həyata keçirək. 



Bunun  üçün  vektor  diaqrqmından  istifsdə  edək  (şəkil  26.1).  Rəqslərin  eyni  düz  xətt  üzrə  icra 

edildiklərini  qəbul  etsək  kosinuslarteoreminə  əsasən  yekun  rəqsin  amplitudu  üçün  aşağıdakı 

ifadəni yaza bilərik: 

)

cos(



2

1

2



2

2

2



2

1

2



1







m



m

m

m

m

E

E

E

E

E

            (26.5)  

İşığın  intensivliyi 

2

m



E

  ilə  mütənasib  olduğundan  (26.5)  düsturuna  əsasən  işığın  yekun 

intensivliyi: 

)

cos(



2

1

2



2

1

2



1







J

J

J

J

J

                 (26.6) 



düsturu ilə ifadə olunar.  

 

İki  təbii  işıq  mənbəyinin  dalğaları  üçün  fazalar 



fərqi tez – tez dəyişərək sıfırdan 

2 - yə qədər mümkün 



olan  bütün  qiymətləri  eyni  ehtimalla  alır.  Onda  yekun 

intensivliyin  (J)  qiyməti  həm  zaman  və  həm  də  məkan 

etibarilə  tez  –  tez  dəyişəcəkdir.  Nə  gözümüz    və  nə  də 

heç  bir  optik  cihaz  belə  dəyişməni  hiss  etməyə  qadir 

olmadığından,  müəyyən  ani  müddət  üçün  intensivliyin 

yalnız  orta  qiymətini  qeyd  etmək  mümkündür.  Qeyd 

etdiyimiz kimi, belə orta qiymət üçün 

0

)



cos(

1

2





dır.  Ona  görə  də 



2

1

J



J

J



,  yəni  fəzanın  istənilən  nöqtəsində  yekun  intensivlik  toplanan 

rəqslərin  intensivliklərinin  cəmi  ilə  təyin  olunan  eyni  qiymətə  malik  olacaqdır,  başqa  sözlə 

desək,  belə  fəza  hər  yerdə  bərabər  işıqlanacaqdır.  Lakin  toplanan  dalğalar  fəzanın  verilən 

nöqtəsinə heç olmazsa müşahidə müddətində dəyişməyən fazalar fərqi ilə daxil olduqda, (26.6) 

düsturuna əsasən həmin nöqtədə işığın yekun intensivliyinin qiyməti də sabit qalacaqdır. Fəzanın 

müxtəlif nöqtələrinə işıq dalğaları bir – birindən fərqlənən müxtəlif fazalar fərqi ilə daxil olur. 

Ona  görə  də  müxtəlif  nöqtələrdə  fazalar  fərqinin  qiymətindən  asılı  olaraq  işığın  yekun 

intensivliyinin  qiyməti  də  bir  –  birindən  fərqlənəcəkdir.  Başqa  sözlə,  belə  fəzada  işığın 

interferensiyası  hadisəsi  baş  verəcəkdir:  fazala  rfərqi  üçün 

)

cos(



1

2



>0  şərtinin  ödənildiyi 



nöqtələrdə  >

2

1



J

J



)

cos(


1

2





<0  şərtinin  ödənildiyi  nöqtələrdə  isə  <

2

1

J



J

olacaqdır. 



Xüsusi  halda  fazalar  fərqinin 

,...)


3

,

2



,

1

,



0

(

2



1

2





k

k



  qiymətlərində  dalğalar  bir  –  birini 

maksimum  gücləndirəcək, 



)

1



2

(

1



2





k

qiymətlərində isə maksimum zəiflədəcəkdir. Bu 

şərtlər  daxilində  toplanan  dalğaların  amplitudları  da  bir  –  birinə  bərabərdirsə 

)

(

2



1

m

m

E

E

intensivliyin  maksimum  qiyməti 



,

4

1



J

J

  minimum  qiyməti  isə   



0



J

olacaqdır. 

Aydındır  ki,  belə  vəziyyətdə  interferensiya  mənzərəsi  daha  aydın  və  qabarıq  müşahidə 

ediləcəkdir.  

 

13. İşıq dalğalarının interferensiyasının minimum və maksimum şərtləri. 

İnterferensiya  mənzərəsinin  aydın  müşahidə  edilməsi  xeyli  dərəcədə  mənbəyin  ölçüsündən 

asılıdır:  mənbəyin  ölçüsü  işığın  dalğa  uzunluğundan  nə  qədər  kiçik  olarsa,  interferensiya 

mənzərəsi  də bir o qədər aydın  görünəcəkdir. Çünki,  bu halda mənbəyin istənilən nöqtəsindən 

müşahidə  nöqtəsinə  qədər  olan  məsafələr  arasındakı  fərq  işığın  dalğa  uzunluğundan  kiçik 

olacağından,  belə  mənbədən  hər  bir  müşahidə  nöqtəsinə  müxtəlif  yollarla  daxil  olan  şüaların 

optik yollar fərqini tamamilə sabit hesab etmək olar. 

      Mənbəyin  ölçüsü  işığın  dalğa  uzunluğuna  bərabər  və  ya  ondan  böyük  olduqda,  mənbəyin 

müxtəlif  nöqtələrindən  hər  bir  müşahidə  nöqəsinə  daxil  olan  şüaların  optik  yollar  fərqi  bir  – 

birindən dalğa uzunluğuna nisbətən daha çox fərqlənəcəklərindən sabit qalmayacaqdır. Ona görə 

də  bu  hal  üçün  işığın  interferensiya  maksimumlarının  və  minimumlarının  kəskin  sərhədi 

olmayacaq və mənbəyin səthi kifayyət qədər böyük olduqda isə interferensiya mənzərəsi bərabər 

işıqlanma ilə əvəz ediləcəkdir.  

Vakuumda rəqsin fazası 

2   qədər dəyişdikdə optik yol 



0

qədər sürüşdüyündən, hər hansı 



mühitin  ixtiyari  nöqtəsinə  daxil  olan  dalğaların  fazalar  fərqi 

)

(



1

2



ilə  optik  yollar  fərqi 



)

(

1



1

2

2



l

n

l

n



 arasında: 



y

 

E

 

2



 

1



 

 



E



E

 

2

1





 

E

)

(



180

2

1





 

Şəkil 26.1 





2

)



(

/

1



2

0



 



münasibəti olmalıdır. Buradan interferensiya maksimumunun alınması şərti 

,

2



2

)

(



2

0

0



1

2

0









k



k







            (26.7) 

interferensiya minimumunun alınması şərti isə: 

2

)



1

2

(



0





k

                                  (26.8) 

olar. Burada, 

,....


3

,

2



,

1

,



0



k

 

       Beləliklə,  koherent  işıq  dalğalarının  fəzanın  verilən  nöqtəsinə  daxil  olarkən  qət  etdikləri 



optik yollar fərqi dalğa uzunluğunun tam sayına bərabər olduqda, onlar  bir – birini maksimum 

gücləndirəcək, tək sayda yarımdalğaya bərabər olduqda isə maksimum zəifləndirəcəkdir.  



 

14. Koherent mənbələrin alınma üsulları 

Aydındır  ki,  interferensiya  hadisəsinin  alınması  üçün  mənbələrin  koherent  olması  və  ko-

herent  rəqslərin  bir  düz  xətt  boyunca  yayilması  lazımdır.Başqa  sözlə  desək,  koherent  şüaların 

interferensiya mənzərəsinin alınmasında ən sadə üsul 

eyni  bir  mənbədən  çıxan  işıq  dəstəsini  iki  yerə 

ayırmaqla onları  yenidən ğörüşdürməkdən ibarətdir. 

Bu üsullardan bəziləri ilə tanış olaq. 

Yunq  üsulu.  İlk  dəfə  təcrübədə  koherent  şüalar 

əldə  edən  Tomson  Yunq  (1773–1829)  olmuşdur. 

Yunq təcrübəsinin mahiyyəti aşağıdakı kimidir. 

 

S  işıq  mənbəyi  ilə  Z  ekranı  arasında  iki  qeyri-

şəffaf  ekran  qoyulmuşdur  (şəkil  26.2).  Birinci 

ekranın ortasına A deşiyi, ikinci ekranda isə bir-birinə çox yaxın olan B və D deşikləri açılmışdır. 



S  mənbəyindən  birinci  ekran  üzərinə  düşən  şüa,  Hüygens  prinsipinə  görə  A  nöqtəsini  yeni  işıq 

mənbəyinə  çevirir.  Həmin  mənbədən  çıxan  dalğa  ikinci  ekran  üzərinə  düşməklə  B  və  D 

deşiklərini  də  yeni  işıq  mənbəyinə  çevirir.  B 

və  D  deşikləri  üzərində  eyni  (S)  mən-bədən 

şüa düşdüyündən həmin nöqtələr də koherent 

şüa  mənbələrinə  çevrilir.  Deməli,  B  və  D 

mənbələrindən  şüalanan  dalğaların  fazalar 

fərqi  həmişə  sabit  qalacaq,  yəni  B  və  D 

mənbələri  koherentdir.  Yunq  bu  təcrübə 

vasitəsilə interferensiya mənzərəsi yarada bil-

miş  və  ilk  dəfə  olaraq  işığın  dalğa  təbiətli 

olduğunu göstərmişdir. 



Frenel üsulu. İşığın interferensiyasını 

müsahidə etmək üçün Frenel koherent şüalar 

almaq məqsədi ilə müstəvi güzgü-lərdən 

istifadə etmişdir (şəkil 26.3). 

Şəkildə A

1

O və A

2

O bir-birinə nəzərən 

 bucağı altında qoyulan iki müstəvi güzgü, S – işıq 



mənbəyidir. Hər iki  güzgüdə  – mənbəyinin xəyalını  qurmaq üçün belə bir qaydadan istifadə 

edilir.  Obyekt  güzgünün  qabağında  ondan  nə  qədər  məsafədə  isə,  onun  məfhum  xəyalı  da 







Şəkil 26.2 



 

Şəkil 26.3



 



D



 

A



B



t

 

L



A

0



 

r

 

2



 

 



B



güzgünün arxasında həmin məsafədə alınır. Təcrübədə  A

1

O  və  A

2

O  müstəvi  güzgüləri  arasında 

əmələ  gələn  bucaq  180°-yə  yaxın  olmaq  şərtilə  qoyulduğundan  mənbələrin  iki  B

1

  və  B



2

  kimi 


xəyalları alınacaqdır. Bu xəyallar da koherent şüa mənbələridir. Həmin mənbələrdən çıxan şüa dəstələri 

eyni  bir  mənbədən  alındığına  görə  koherentdir  və  interferensiya 

mənzərəsi  verə  bilər.  İşığın  birbaşa  ekrana  düşməməsi  üçün  E 

arakəsmə (pərdə) qoyulur. 

Güzgülər  əvəzində  B  və  D  kimi  iki  prizmadan  istifadə 

edərək,  koherent  şüa  mənbələri  əldə  etmək  olur.  S  mənbə-

yindən  prizmalar  üzərinə  düşən  şüalar  prizmaların  oturacaq-

larına  doğru sınaraq prizmadan çıxacaq və çəkildə göründüyü 

kimi    iki  S

1

  və  S



2

  koherent  şüa  mənbəyi  yaratmış    olacaqdır 

(şəkil 26.4). Mahiyyət etibarilə Frenel biprizmalarında aparılan 

təcrübə Frenel güzgülərindəkinin eynidir.  



Frenel biprizması. Bu təcrübədə S mənbəyindən çıxan işıq A və A' sındırıcı bucaqları kiçik 

olan  və  oturacaqlan  bir-birinin  üzərinə  düşən  iki 

prizmada  sınır  (şəkil  26.5).  Prizmalar  şüaları  əks 

tərəfə sındırır. Bu halda iki məfhum S' və S" koherent 

işıq  mənbələri  əmələ  gəlir.  Bu  mənbələrdən  gələn 

şüalar  D  sahəsində  kəsişərək  interferensiya  zolaqları 

verir.  

Müstəvi  güzgü  S  mənbəyinə  nəzərən  elə  yerləş-

dirilir ki, şüa güzgü səthinə 90°-yə yaxın bucaq altında 

düşsün (şəkil  26.6). 



S mənbəyindən bilavasitə çıxan şüalar ilə AB güz-

güsünün  səthindən  qayıdan  şüalar  interferensiya  edirlər.  Güzgüdən  qayıdan  şüa  və  S  mənbə-

yindən  birbaşa  düşən  şüa  koherent  olduğundan 

görüşdükdə  interferensiya  mənzərəsi  yaradır.  Lloyd 

güzgüsü 

ilə 


müşahidə 

edilən 


interferensiya 

mənzərəsinin  xüsusiyyəti  ondan  ibarətdir  ki,  burada 

mərkəzi zolaq işıqlı yox, qaranlıq alınır.  

Bu  onunla  izah  olunur  ki,  interferensiya  yaradan 

şüaların biri optik sıx mühit sərhədindən əks olunaraq 

ekrana düşür. Bu halda işıq  vektoru fazasını 

  qədər 


dəyişir  ki,  bu  da 

2



  qədər  yol  itkisinə  müvafiqdir. 

Ekranın  ortasında  həndəsi  yollar  fərqi  sıfır  olduğun-

dan bu hal üçün fiziki yollar fərqi 

2



 olacaqdır. Bu da 

minimum interferensiya mənzərəsinə uyğundur.  

 

Linnik  üsulu.Bu  üsulda  S  nöqtəvi  mənbəyi    ilə 

ekran arasında kiçik S



i

 deşiyi olan müstəvi yarımşəffaf 

lövhə  yerləşdirilmişdir  (şəkil  26.7).  S  nöqtəvi  mən-

bədən çıxan işıq AB sferik dalğa verir. AB dalğasının 

yolunda  müstəvi  paralel  və    yarımşəffaf  lövhə 

qoyulmuşdur ki, bu da AB dalğasının səthini dəyişmədən onu bir  qədər zəiflədir. Lövhədə kiçik 

S



 



Şəkil 26.6 

S



S



S

 



M

 

Şəkil 26.4



 



S



 

S





 

A



 

D



 

Şəkil 26.5 



S



 

A



 

B



 



Şəkil 26.7 



S

  deşiyi  açılır.  Hüygens  prinsipinə  görə  bu  deşik  mərkəziS



-də  olan  yeni  A

B



  sferik  dalğanın 

mənbəyi vəzifəsini görür. AB və A

B



 dalğdları koherent olduğundan D ekranında halqa şəklində 

interferensiya zolaqları verir. 

Linnik üsulunun yuxarıda qeyd etdiyimiz üsullardan fərqli olması ondan ibarətdir ki, bütün  

üsullarda    koherent  mənbələr  ekrana  paralel  xətt  üzərində  yerləşdiyi  halda,  burada  ekrana 

perpendikulyar xətt üzərində yerləşir 


Yüklə 1,74 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   2   3   4   5   6   7




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin