Difraksion panjaraning Spektral xarakteristikasi Difraksion panjara

|
Difraksion panjaraning Spektral xarakteristikasi Difraksion panjara
|
Sana | 17.05.2024 | Hajmi | 22,47 Kb. | | #240788 |
Bog'liq Difraksion panjaraning Spektral xarakteristikasi
Difraksion panjaraning Spektral xarakteristikasi
Difraksion panjara - optik asbob; noshaffof ekranga qilingan koʻp sonli parallel tirqishlar yoki oʻzaro bir xil masofada joylashgan koʻzgusimon yoʻllar (shtrixlar) majmui; ularda yorugʻlik difraksiyasi xodisasi sodir boʻladi. Difraksion panjara oʻziga tushayotgan yorugʻlik nurlarini spektrlarga ajratadi. Difraksion panjaraning muntazam va nomuntazam xillari mavjud. Tirqishlari tartibsiz boʻlgan xili nomuntazam, tartib bilan joylashtirilgan xili muntazam difraksion panjara deyiladi. Optikada nomuntazam difraksion panjaraning amaliy ahamiyati yoʻq. Muntazam difraksion panjara yassi yoki sferik sirtga bir xil shaklda (teng oraliqda) chizilgan chiziqlar toʻplami boʻlib, chiziqlar oraligʻi d difraksion panjara davri deyiladi. Difraksion panjaraga tik tushayotgan yoruglik nurlari har qaysi tirqishda f burchakka sinadi, natijada nurlar yoʻli farqi d-simp hosil boʻladi. Baʼzi tabiiy kristallar ham rentgen nurlarini tahlil qilish uchun muntazam difraksion panjara sifatida ishlatiladi.
Spektr (lot. spectrum — „koʻrinish“) kontinuum ichida oʻzgaruvchi xususiyatlar toʻplamidir. Optikadan bir misol qilib kamalakni olish mumkin: undagi ranglar (yorugʻlik xususiyatlari) uzluksiz oʻzgarib boradi. Yorugʻlik spektrini spektroskopiya fani oʻrganadi.
Spektr (lot. spectrum — tasavvur, tasvir) (fizikada) — 1) tizimni yoki jarayonni tavsiflovchi birorbir fizik kattalikning barcha qiymatlari majmui. S. diskret (uzlukli) va uzluksiz boʻladi; 2) birorbir nurlanishda mavjud boʻlgan toʻlqin chastotalari majmui; 3) har bir yoʻnalishda muayyan uzunlikli yoki chastotali monoxromatik toʻlqin tarqaladigan qilib ajratilgan elektromagnit nurlanish; 4) ekran, fotoplastinkadagi tasvir; 5) elektromagnit nurlanish koʻrinadigan yorugʻlikdan iborat boʻlganda S. hosil qiladigan rangli yoʻl. Turli xil nurlanishlarning modda tomonidan yutilish va chikarish S.lari, elektromagnit toʻlqinlar oʻzgaruvchan toklarining chastota S.lari, Quyosh xromosferasining S. va boshqa koʻpgina S.lar oʻrganilgan. Bu ishlar optik spektral asboblar, toʻlqin va chastota oʻlchagichlar va boshqa yordamida amalga oshiriladi. Koʻpincha tebranish chastotasi S.idan foydalaniladi. Tebranishning tabiatiga qarab elektromagnit tebranishlar Si, akustik S, optik S. xillari mavjud. Elektromagnit tebranishlar Si, ayniqsa, optik diapazondagisi (toʻlqin uz. 103—10~3 mkm) yetarli daraja oʻrganilgan. Optik S.ning chiqarish (obʼyektdan yorugʻlik chiqayotganda hosil boʻladi), yutilish (moddadan yorugʻlik oʻtayotganda hosil boʻladi), sochilish va qaytarish jarayonlarida sodir boʻladigan xillari bor. U kimyoviy taxlidda, atom va molekulyar fizikada va boshqalarda qoʻllanadi. Tebranish Si chizikli va tutash xillarga boʻlinadi. Chizikli S. chastotalari birbiridan maʼlum kattalikda farq qiluvchi garmonik tebranishlarni, tutash S. esa chastotalari turlicha boʻlgan garmonik tebranishlarni oʻz ichiga oladi
Yorug’lik nurlarini yo’lida uchraydigan kichik tirqish orqali o’tib ekranda yorug’ va xira yo’llar hosil qilishiga, ya’ni nurlarning to’g’ri chiziq bo’ylab tarqalishidan chetlashishiga, yorug’lik difraksiyasi deyiladi. Difraksiya hodisasini yuygens prinsipi asosida tushintirish mumkin. Bu prinsipga ko’ra, to’lqin frontning har bir nuqtasini elementar to’lqinlar hosil qiluvchi mustaqil manba deb qarash mumkin. Nurning to’lqin uzunligi qisqa bo’lganligi uchun to’g’ri chiziqli tarqalishdan chetga chiqishi oz bo’lsa buni kuzatishda nurni juda kichik tirqishdan o’tkazish lozim. Odatda laboratoriya ishlarida har bir millimetrida 100 tagacha tirqishlari bo’lgan oddiy shisha difraksion panjara ishlatiladi. Difraksion panjaraning parametrlaridan biri difraksion panjara davri. Difraksion panjara davri (doimiysi) deb tirqish kengligi (a) bilan tirqishlar orasidagi masofa (b)ning yig’indisiga aytiladi (d= a+b)
Spektrlarda hosil bo’ladigan difraksion maksimumlar quyidagi shartga asosan topiladi: - ikki chetki nurlar orasidagi yo’l farqi. Agar butun to’lqin bunda ksinφ= , unda A nuqtada maksimum kuzatiladi. = kuzunligiga karrali bo’lsa, ya’ni l (1) k = 0, 1, 2, 3...d φ sinφ=k - ni topamiz(1) tenglamadan k d sin = (2) Odatda difraksion panjaraga murakkab yorug’lik tushganda bitta spektr o’rnida spektrlar seriyasi hosil bo’ladi (1-rasm). k - 0 bo’lganda (3-rasm) φ = 0, bunda markaziy oq tasma, yorug’lik manbaining rangiga mos keladi. k = 1 bo’lganda, oq tasmaning ikki tomonidan simmetrik ravishda rangli tasmalar hosil bo’ladi, bu tasma binafsha nurdan boshlanib, qizil rangda tugallanadi.
Difraksion panjara yordamida to’lqin uzunligini laboratoriya usulida aniqlash maqsadida 3-rasmda keltirilgan sxemadan foydalanish mumkin. Bu sxemada lampadan parallel nurlar tirqish orqali difraksion panjaraga tushiriladi. Kuzatuvchi difraksion panjara orqali qaraganda tirqish joylashgan shkalada spektrlarni kuzatadi. Birinchi tartibli spektrda binafsha nurlar orasidagi masofa "a" niva shkala bilan difraksion panjara orasidagi masofa "b" bo’lsin (2) formuladan topish uchun b>>a shortdan foydalanib sin φ ≈ tg φ
Yorug’lik manbaini difraksion panjaradan 1,5-2 m uzoqlikda o’rnatib, tok manbaiga ulang. Bunda nurlar dastasini tirqish orqali o’tib, difraksion panjaraga tushishini ta’minlang.
2. To’lqin uzunligini aniqlash uchun mo’ljallangan qurilmaning old qismiga difraksion panjarani o’rnatib, lampa, tirqish va difraksion panjara lampa bilan bir xil balandlikda bo’lishini ta’minlang.
3. Spektr tasviri shkala shitida hosil bo’lgancha shitni brusok ustida harakatlantiring.
4. Shitdagi shkaladan 1 va 2-tartibdagi qizil va binafsha nurlarning chegaralarini aniqlab ular orasidagi masofa "a" ni ulchang. (a masofani birinchi tartibli qizil yoki binafsha, xuddi shunday ikkinchi tartibli va hokazo tartibli spektrlar uchun ham olish mumkin).
5. Brusok bo’ylab difraksion panjaradan shkalagacha bo’lgan masofa "b" ni yozib oling. ni aniqlang.
6. "a" va "b" qiymatlarini (4) formulaga quyib
7. Topilgan qiymatlarni jadval ko’rinishida rasmiylashtiring.
|
| |