Jaqtılıq interferensiyasi - 1. Jaqtılıqtıń basımı. P. N. Lebedev tájiriybesi. Jaqtılıq basımın tájiriybede úyreniw

|
1. Jaqtılıqtıń basımı. P. N. Lebedev tájiriybesi. Jaqtılıq basımın tájiriybede úyreniw
|
bet | 4/5 | Sana | 08.12.2023 | Hajmi | 104 Kb. | | #114088 |
Bog'liq 15-Tema fizikaJaqtılıq interferensiyasi
Interferensiya hádiysesi tábiyaatı hár qanday bolǵan tolqın processlerge xos bolıp tabıladı. Sonlıqtan, bul hádiyse jaqtılıq tolqınlarında da baqlanadı.
Mexanik tolqınlar daǵı sıyaqlı jaqtılıq tolqınları óz-ara kogerent bolǵandaǵana, yaǵnıy terbelisler chastotası teń hám fazalar parqı waqıt ótiwi menen ózgermeytuǵın qalǵandagina, olardıń qosılıwınan interferensiya baqlanadı. Onıń ushın tolqın dárekleri kogerent bolıwı kerek.
Maksvell teoriyasına tiykarlanıp hám tájiriybelerdiń kórsetiwishe, jaqtılıqtıń elementqa ximiyalıq, fiziologikalıq hám basqa tásirinlerine elektr terbelisleri sebep boladı. Sol sebepli jaqtılıq tolqının ańlatiwshı formulalardı hám nurni suwretleytuǵın súwretlerdi ápiwayılastırıw maqsetinde kelesinde tek elektr terbelisleri haqqında pikir júrgizemiz hám jaqtılıq vektorı degende E vektordı túsinemiz. Magnit terbelisleri elektr terbelislerine salıstırǵanda qanday oriyentirlanganligini bilamiz. Usınıń sebepinen E vektorı ústinde alıp barılǵan oy-pikirlerdiń barlıǵı magnit terbelisleri ushın da orınlı boladı.
Shama menen oylayıq, S1 hám S2 jaqtılıq dárekleri óz-ara kogerent bolsın. Bul halda hár bir derekten tarqalıp atırǵan tolqın teńlemeleri ushın :
E1 = E01 cosϕ1 = E01 cosω ( t – l1/v ) (1)
E2 = E02 cosϕ2 = E02 cosω ( t – l2/v ) (2)
Ańlatpalar orınlı boladı, bunda l1 hám l2 - jaqtılıq tolqınlarınıń t waqıtta ótken optikalıq jolları ( 1-súwret ); v - berilgen ortalıqta jaqtılıqtıń tarqalıw tezligi.
1-suwret.
Jaqtılıq tolqınları jolına E ekrandı jaylastıramız. Ortalıqtıń ekran sırtında jatqan qandayda bir M noqatında jaqtılıq tolqınları ústpe-úst túsip interferensiyalanadi. Superpozitsiya Principine kóre bul noqatda jıyındı elektr maydan kúshlanganlik vektorı E = E1 + E2 boladı. Kosinuslar teoremasiga qaray jıyındı terbelisler amplitudasi:
E02 = E012 + E022 + 2E01E02cosϕ ( 3 )
ańlatpadan anıqlanadı, bunda :
ϕ = ϕ1 – ϕ2 = ω( t – l1/v ) – ω( t – l2/v ) = ω( (l2 – l1) /v ) = const ( 4 )
Fazalar parqı, Δl = l2 - l1 tolqınlardıń optikalıq jollar ayırması. Sonday eken, tolqınlardıń fazalar parqı tómendegishe boladı :
ϕ = ω( l2 – l1 )/v = 2πΔl/vT = 2πΔl/𝜆 ( 5 )
Jaqtılıq aǵımı tıǵızlıǵınıń waqıt boyınsha ortasha ma`nisi, yaǵnıy tolqındıń tarqalıw baǵdarına perpendikulyar maydanshanıń maydan birligi arqalı ótetuǵın jaqtılıq aǵımınıń waqıt boyınsha ortasha ma`nisi keńisliktiń berilgen noqatı daǵı jaqtılıq intensivligi dep júritiledi. Jaqtılıq intensivligi I hárıbi menen belgilenedi. Intensivlik jaqtılıq tolqın amplitudasining kvadratına proporsional boladı :
I ~ E2 ( 6 )
Bul holni hám ( 5 ) ni itibarǵa alsaq, ( 3 ) ańlatpanı tómendegi kóriniste jazıw múmkin:
I = I1 + I2 + 2I1 I2 cos2πΔl/𝜆 ( 7 )
Bunda : I - juwmaqlawshı jaqtılıq intensivligi, I1 hám I2 lar uyqas túrde birinshi hám ekinshi dereklerden kiyatırǵan jaqtılıq intensivliklari.
( 7 ) den kórinip turıptı, olda, keńisliktiń qaysı noqatları ushın cosΔϕ ˃0 bolsa, sol orınlarda I ˃ ( I1 + I2 ) boladı hám kerisinshe.
Sonday etip, kogerent jaqtılıq tolqınları ústpe-úst túskende jaqtılıq aǵımınıń keńislik qayta bólistiriliwi júz beredi, nátiyjede keńisliktiń birpara jaylarında intensivliktiń maksimumlari, basqa jaylarında minimumlari payda boladı, jaqtılıqtıń interferensiyasi baqlanadı.
|
| |