Fraungofer Difraksiyasi. Fraungofer defraksiyasi

Fraungofer Difraksiyasi. Difraksion panjara. Optik apparatlarni ajrata olish qobiliyati. Fazoviy difraksion panjaralar. Vulf-Breg tenglamasi. Rentgenostrakturaviy analiz haqida tushuncha.

Reja:

Fraungofer Difraksiyasi.

Fraungofer defraksiyasi. Difraksiya hodisalari ikki sinfga bo'linadi. To'siqqa tushayotgan nurlar parallel dastasini hosil qilgan va difraksion manzara manbadan cheksizlikda mujassamlashgan holdagi hodisalarni Fraungofer tekshirgan. Shuning uchun bu hodisalar Fraungofer difraksiyasi deyiladi.

Bir tirqishdan bo'ladigan difraksiya. To'g’ri to'rtburchakli tor tirqishli B ekranga parallel monoxromatik nurlar dastasi ekranga normal holda tushayotgan bo'lsin. Tirqishdan dastlabki yo'nalishda o'tayotgan barcha nurlar S linza yordamida linzaning fokal tekisligida joylashgan A ekrannning 0 nuqtasiga

Difraksiya hodisalari ikki sinfga bo'linadi. To'siqqa tushayotgan nurlarning parallel dasta hosil qilishi va difraksion manzara manbadan cheksizlikda mujassamlashishi hodisalarni Fraungoffer tekshirgan va uning nomi bilan atalgan.Agar parallel yorug’liklar dastasi kengligi b bo’lgan tog’ri burchakli tirqishga tushsa, undan o’tgan nurlar difraksiyalanib, tushayotgan yo’nalishga nisbatan φ burchakka buriladi. Difraksiyalangan barcha nurlarni linzaga tushirilganda, uning fokal tekisligida difraksion manzara o’zaro bir-birini almashtiruvchi oq va qora tasmalar ko’rinishida vujudga keladi. Bu vaqtda Frenel zonalarining soni juft bo’lsa: , (k = 1, 2, 3, ….), (5.3) B nuqtada difraksion minimum (to’la qorong’ilik), agar Frenel zonalari soni toq bo’lsa: , (k = 1, 2, 3, ….), (5.4)

to'planadi. Bu barcha nurlar o'rtasidagi yo'l ayrimasi 0 ga teng bo'ladi. 0 nuqta orqali tirqishga parallel yorug’ yo'l o'tadi. Endi difraksiya tufayli tirqishdan o'tgan nurlarning faqat dastlabki yo'nalishda emas, balki bu yo'nalishga turli burchaklar ostida o'tishini nazarga olamiz (j burchak difraksiya burchagi deb ataladi). Tirqishdan shunday j = j₁ burchak ostida difraksiyalanuvchi nurlar dastasini ko'raylikki, dastaning chekka nurlari orasidagi yo'l ayirmasi Dl yorug’lik to'lqinining uzunligiga teng bo'lsin: Dl=2j /2 bunda butun dastani Frenel zonalari deb ataluvchi shunday I va II zonalarga ajratish mumkin, bu zonalar uchun I zonaning har bir nuri bilan II zona mos nurining yo'l ayirmasi l/2 ga teng bo'ladi. Linza yordamida 0₁ nuqtadan o'tgan to’g’ri chiziqda to'plangan bu nurlar interferensiyalanadi va o'zaro so'nishadi. Natijada 0₁ orqali qorong’i yo'l - difraksiya minimumi o'tadi (bu qol 0₁ ga simmetrik bo'lgan 0 ´₁ da ham ro'y beradi)
j=j₂ burchak ostida difraksiyalanuvchi nurlar dastasinining chekka nurlar orasidagi Dlyo'l ayirmasi 3l/2 ga teng bo'lsin. Bu holda butun dastani uchta I, II, III Frenel zonalariga ajratish mumkin. Ikki qo'shni zonaning (I, II) bir-birini so'ndirishi tushunarli (chunki bu zonalarning nurlari orasidagi yo'l ayirmasi l/2 ga teng) III zona esa so'nmaydi va 0₂ nuqtadan o'tuvchi chiziqda difraksiya maksimumini beradi. 0₂ nuqtaga simmetrik bo'lgan 0´₂ nuqtadan o'tuvchi to’g’ri chiziqda qam shunday maksimum paydo bo'ladi. 0´₂ va 0₂ maksimumlarning yoritilganligi 0 maksimumning yoritilgangligidan ancha kam bo'ladi.
Shunday qilib, Frenel zonalarning toq soniga mos burchaklar bilan difraksiyalanuvchi nurlar dastasi ekranda difraksiya maksimumlarini hosil qiladi, Frenel zonalarining juft soniga mos burchaklar bilan difraksiyalanuvchi nurlar dastasi difraksiya minimumlar hosil qiladi. Bu maksimumlarni hosil qiluvchi nurlarning difraksiya burchaklari ortishi bilan maksimumlarni yoritilganligi kamayadi. Natijada bir tirqishdan hosil qilinadigan difraksiya manzarasi markazi yorug’ yo'ldan har ikki tomonda simmetrik joylashgan qorong’i va yorug’ yo'llarning navbatlashishidan iborat
b) ikki va ko'p parallel tirqishlardan hosil bo'lgan difraksiya. Parallel monoxromatik nurlar dastasi bir-biridan d masofada joylashgan ikkita parallel tirqishi bo'lgan B ekranga perpendikulyar tushayotgan bo'lsin (1.16-rasm).
Bunda bu tirqishlar yorug’likning kogerent manbalari bo'lib qoladi. Agar B ekran orqasida S yiquvchi linza qo'yilgan bo'lsa, u holda linzaning fokal tekisligida joylashgan A ekranda difraksiya manzarasi vujudga keladi, bu difraksiya manzarasi ikki jarayonning, ya'ni yorug’likning qar bir ayrim tirqishdan interferensiyasi natijasidir. Biroq bu manzaraning asosiy xususiyatlari ko'proq ikkinchi jarayon bilan aniqlanadi. Ikki parallel nurlar yo'llarining ayirmasi dsin j = nl Agar bu ayirma
dsin = n
shartni qanoatlantirsa, ekranda interferension maksimum kuzatiladi
Agar dsin j = (2n +1)
bo'lsa, interferension minimum kuzatiladi. Maksimumlarning mumkin bo'lgan soni, sin birligidan
n £ d/l
bo'ladi.

Yorug’lik bir-biriga yaqin joylashgan ko'plab parallel tirqishlar to'plamidan difraksiyalanganida ham difraksiya manzarasining ko'rinishi ikki tirqishdan difraksiyalanishdagi ko'rinishda bo'ladi. Faqat maksimumlar ravshanroq va torroq, ularni ajratib turgan minimumlar esa keng va amalda butunlay qorong’i ko'rinadi. Bunday qurilma difraksiya panjarasi deyiladi masofa panjaraning davri deyiladi. Difraksiya panjaralari shisha plastinka yoki metall ko'zgu sirtiga ingichka shtrixlar (tirnashlar) chizish yo'li bilan tayyorlanadi. Difraksion panjara bilan yorug’lik to'lqin uzunligini aniqlash mumkin.