Yorug’lik difraksiyasi

I BOB. Yorug’lik difraksiyasi
Yorug‘likning to‘siqlarni aylanib o‘tish hodisasi yorug‘likning difraksiyasi deb ataladi. Optikada bu hodisa yorug‘likni geometrik soya sohalariga kirishini bildiradi.

Guygens prinspi
Guygens prinsipiga asosan, to‘lqin yetib borgan ikki muhit chegarasidagi har bir nuqta ikkilamchi to‘lqinlar manbaiga aylanadi, manbani o‘rab oluvchi egri chiziq keyingi ondagi to‘lqin fronti holatini belgilaydi.
Guygens – Frenel prinspi .
To‘lqin fronti sirtida yotgan barcha ikkilamchi manba’lar bir- biriga nisbatan kogerentdir. Fazoning istalgan nuqtasidagi to‘lqinlar amplituda va fazasi – bu ikkilamchi manba’lar nurlagan to‘lqinlar interferensiy asi natijasidir.
Qandaydir S sirtda yotgan M nuqtadagi tebranishning natijaviy amplitudasini aniqlash uchun S sirtdagi barcha dS elementlaridan shu nuqtaga kelayotgan barcha tebranishlar amplitudasini topish zarur, keyin ularning amplituda va fazalarini hisobga olgan holda qo‘shish kerak. S sirtning barcha dS elementlari kogerent deb hisoblanadi.
Diagrammada Em vektor – S sirtadagi barcha dS elementlaridan М nuqtaga kelayotgan dE tebranishlar amplitudalarining vektor yig‘indisidan iborat natijaviy amplitudadir.
Parallel yorug‘lik nurlarining dumaloq to‘siqda hosil qilgan dikraksiyaviy manzarasi
Parallel yorug‘lik nurlari dastasining chiziqli to‘siqda hosil qilgan difraksiyaviy manzarasi

to‘lqin uzunligi vа l to‘siq o‘lchamlari nisbati natijaviy to‘lqinning ko‘rinishini aniqlaydi.

To‘siqlar o‘lchamlari 10^–6–10^–7 m tartibda bo‘lganda yorug‘lik to‘lqinlari difraksiyasini kuzatish mumkin.

To‘siqlar o‘lchamlari to‘lqin uzunligi tartibida bo‘lganida, to‘siqlar ikkilamchi sferik to‘lqinlar manbaiga aylanadilar, yorug‘lik to‘siq orqasidagi soyani egallaydi va bu to‘lqinlarning interferensiyasi to‘siqlar orqasidagi jadallik taqsimoti manzarasini belgilaydi.

S to‘lqin sirtini halqali sohalarga ajratamiz. Halqalarning o‘lchamlari xalqalar chegarasidan М nuqtagacha bo‘lgan masofa yarim to‘lqin uzunligiga farq qilish shartini qanoatlantirishi kerak.
To‘lqin frontining yo‘liga dumaloq teshikli ekran joylashtiramiz. Dumaloq teshikli ekran faqat Frenelning birinchi sohasini ochganda M nuqtadagi jadallik, to‘lqin sirtidagi sohalar to‘la ochilgandagiga nisbatan 4 marta katta bo‘ladi. Ikkinchi soha ochilishi boshlanishi bilan M nuqtadagi jadallik to‘la ochilgandagiga nisbatan kamaya boradi va ikkinchi soha to‘la ochilganda deyarli nolga teng bo‘ladi.

Yig‘iladigan nurlar difraksiyasi (Frenel difraksiyasi) – to‘siqdan chegaralangan masofada sferik to‘lqinlarning difraksiya manzarasini kuzatish.

Parallel nurlarning difraksiyasi Fraungofer difraksiyasi bo’lib, difraksiyani qo‘zg‘atuvchi to‘siqdan yorug‘lik manbai va kuzatish nuqtasi katta masofaga uzoqlashtirilganda kuzatiladi. Parallel nurlar – nuqtaviy yorug‘lik manbai yig‘uvchi linza fokusiga joylashtirilganda hosil bo‘ladi. To‘siqdan keyin o‘rnatilgan ikkinchi yig‘uvchi linza orqali ekranda difraksiyaviy manzara kuzatish uchun fokuslanadi

Amplituda maksimal bo‘ladigan yo‘nalishlar

Amplituda nolga teng bo‘ladigan yo‘nalishlar
Difraksiya natijasida ekranda olinadigan jadalliklar taqsimoti dikraksiyaviy spektr deb ataladi.
Tirqish oq nur bilan yoritilganda markaziy maksimum oq yo‘l ko‘rinishda kuzatiladi. Yondoshgan maksimumlar rangbarang bo‘lib, difraksiya manzarasi markazida binafsha rangida bo‘ladi.
Difraksiyaviy panjarada Fraungofer difraksiyasi.
Bir o‘lchamli difraksiyaviy panjara – bir tekislikda yotgan va bir xil qalinlikdagi tiniq bo‘lmagan oralqilar bilan bo‘lingan, teng qalinlikli parallel tirqishlardir.
a —har bir tirqishning kengligi
b—tirqishlar orasidagi tiniq bo‘lmagan sohalar kengligi
N_o— birlik uzunlikka to‘g‘ri keluvchi tirqishlar soni
N – tirqishlar soni
Difraksiyaviy panjarada barcha tirqishlardan chiquvchi difraksiyalangan kogerent nurlar dastasining ko‘p nurli interferensiyasi amalga oshiriladi.

Difraksiyaviy panjara doimiysi

Asosiy maksimumlar kuzatiladigan shart
Asosiy minimumlar kuzatiladigan shart
Bosh maksimum amplitudasi har bir tirqishdan chiqayotgan tebranishlar amplitudalarining yig‘indisidir.
Bosh maksimumning jadalligi shu yo‘nalishdagi bitta tirqish hosil qiladigan tebranish jadalligidan katta.