Yorug'lik dispersiyasi. Normai va anomal dispersiyalar. Yorug’lik dipersiyasining klassik elektron nazariyasi reja

Yorug'lik dispersiyasi. Normai va anomal dispersiyalar. Yorug’lik dipersiyasining klassik elektron nazariyasi
REJA:
1. Yorugʻlik dispersiyasi. normai va anomal dispersiyalar.
2. Yorugʻlikning qutblanishi. tabiy va quiblangan yorugʻlik.
3. Yorugʻlikning sochilishi. chiziqlimlas optika elementlari.

Yorug’lik dispersiyasini birinchi marta 1672 yilda ingliz olimi I.Nyuton kuzatgan. U shisha prizmadan oq yorug’lik o’tganda rangli spektr hosil bo’lishini aniqlagan. YOrug’lik dispersiyasini sindirish ko’rsatkichni aniqlaydigan har qanday usul bilan kuzatish mumkin. Masalan, prizmalardan yorug’lik o’tganda, to’la ichki qaytish hodisasi ro’y berganda va interferension asboblar yordamida. Umumiy holda, yorug’lik dispersiyasi ro’y berganda to’lqin uzunligini kamayishi bilan sindirish ko’rsatkichi orta boradi. Bunga normal dispersiya deyiladi. Lekin shunday hollar ham kuzatiladiki, bunda to’lqin uzunligini kamayishi bilan sindirish kursatkichi ham kamayadi. Bunday dispersiyaga anomal dispersiya deyiladi. Odatda anomal dispersiya yorug’likni yutilish sohasida kuzatiladi.

YORUGʻLIK DISPERSIYASI. NORMAL VA ANOMAL DISPERSIYALAR.
Moddalar sindirish koʻrsatkichining yorugʻlik toʻlqin (chastotasiga) bogʻliqligi
dispersiya deb ataladi.
Yorug’lik dispersiyasi deb, moddaning sindirish ko’rsatkichini yorug’lik to’lqin uzunligiga bog’liqligidan yuz beradigan hodisalarga aytiladi.
Chastota ortishi bilan moddaning sindirish ko'rsatkichi ham ortsa, ya'ni , bu
moddadagi yorugʻlikning dispersiyasi normal dispersiya deyiladi. Agar chastota ortishi bilan moddaning sindirish ko'rsatkichi kamaysa, (u holda va bunday dispersiya anomal dispersiya deyiladi.
Ba'zi moddalarda ham normal, ham anomal dispersiyalar kuzatiladi.
DISPERSIYANING ELEKTRON NAZARIYASI
Yorug'likni elektromagnit to'lqin, modda tuzilishini esa elektron nazariya asosida tasavvur qilish etarli. Elektron nazariyaga asosan jism elektronlar vaionlardan tashkil topgan. Ular yorugʻlik ta'sirida tebranma harakatga keladi.
Elektromagnit to'lqin jismdan o'tayotganda - e zaryadli har bir elektronga elektr kuch () va Lorens kuchi ta'sir qiladi:
Eo ning amplituda qiymati, w - to'lqinning siklik chastotasi.Birinchi yaqinlashishda kuch faqat eng tashqi elektronlarni siljitadi, deb hisoblash mumkin.

Lekin bu elektron bilan atomning qolgan qismi orasida kvazielastik kuch mavjudki, u elektronni avvalgi vaziyatiga qaytarishga harakat qiladi. Bu kuch siljishga proporsionaldir:

Ikkinchidan elektromagnit to'lqin ta'sirida elektronni siljishi tufayli hosil bo'lgan bunday sistemani elektr dipoli deb qarash mumkin. Bu dipolning yelkasi siljishga teng. Agar x maksimal siljish bo'lsa, dipol moment Re=ex0 ga teng.
Gamma nurlar suyuqlik orqali o'tganda havorang tusdagi kuchsizgina nurlanish kuzatiladi (Cherenkov). Gamma nurlar suyuqlik atomlaridan urib chiqaradigan tez harakatlanuvchi
elektronlar bu nurlanishni vujudga keltirishi aniqlandi. Lekin bu tormozlanish natijasida emas. Vavilov-Cherenkov nurlanishi ro'y berganda elektron tezligi yorugʻlikning shu muhitdagi tezligidan katta ekanligi ma'lum bo'ldi:
YORUGʻLIKNING QUTBLANISHI. TABIIY VA QUTBLANGAN YORUGʻLIK
Interferensiya va difraksiya hodisalari ham ko'ndalang, hambo'ylama to'lqinlar uchun kuzatiladi. Shu bilan birga shunday hodisalar borki, ular uchun yorugʻlik to'lqinining ko'ndalang to'lqin ekanligi prinsipial ahamiyatga egadir. Bunday hodisalar qatoriga yorugʻlikning qutblanishi ham kiradi. Ixtiyoriy yorug'lik manbasi (quyosh, sham) dan tarqalayotgan yorug'lik nurlari deganda shu manbaning atomlaridan chiqayotgan yorugʻlik to'lqinlarining aralashmasi tushiniladi.
Yorug’likning sochilishi
Tiniq bo'lmagan muhitlarda, ya'ni optik jihatdan bir jinslimas bo'lgan muhitda ham yorugʻlik difraksiyasi kuzatiladi. Bunday muhitlarga aerozollar (bulut, tutun, tuman), emulsiya, kolloidli eritmalar va hokazolar kiradi, ya'ni mayda zarrachalar suzib yurgan muhitlar kiradi.
Yorug'lik bunday muhitdan o'tayotib tartibsiz joylashgan bir jinsli bo'lmagan joylardan, zarralardan difraksiyalanadi va hamma yo'nalishda bir xil intensivlik beradi, bunda aniq bir difraksion manzara hosil bo'lmaydi. Bu hodisa tiniq boʻmagan (xira) muhitda yorugʻlikning sochilishi deb ataladi. Misol uchun quyosh nurining ingichka dastasi changli havodan o'tayotib, sochiladi va ko'rinadigan bo'lib qoladi.
Quvvat Pkr=20 kVt gat eng bo’lsa yorug’lik chetga tarqalmasdan dasta bo'lib tarqaladi. P>Pkr da dasta muhitda siqilib P• 1/ , o'z-o'zidan fokuslanadi. Buning sababi muhit sindirish ko'rsatkichi yorugʻlik intensivligi ortib borishi bilan ortishidir:
Bunda nur egallangan soqa optik jihatdan zich bo’lib qoladi va dasta fokuslanadi.