Masala yechish namunasi - Magnit maydon elektromagnit induksiya elektromagnit tebranishlar elektromagnit to‘lqinlar

Masala yechish namunasi
1. Linzaning nur sindirish ko‘rsatkichi qizil nur uchun 1,5 ga, binafsha nur uchun 1,52 ga teng. Linzaning ikkala tomoni bir xil egrilik radiusiga teng bo‘lib, 1 m ga teng. Qizil va binafsha nurlar uchun linzaning fokus masofalari orasidagi farqni aniqlang.
Berilga n: Formulas i: Yechilish i:
nq = 1,5
1 = ( n – 1) 2
F = 1
m = 1 m.
nb = 1,52
F R q
2(1,51)
R = 1 m F = R
F = 1 m = 0,961 m.
Topish kerak:
∆ F = ?
2( n1)
∆ F = Fq – Fb
b 2(1,521)
∆ F = 1 m – 0,961 m = 0,039 m
Javobi: 3,9 cm.
Nima sababdan oq nur prizmadan o‘tganda rangli nurlarga ajralib ketadi?
Nima sababdan deraza oynasi orqali o‘tgan Quyosh nuri spektrga ajralmaydi?
Quyosh nuri suyuqlikdan o‘tganda spektrga ajralishi mumkinmi?
Spektral analiz yordamida suyuqlikning tarkibini aniqlasa bo‘ladimi?
Difraksiya tufayli hosil bo‘lgan spektr bilan dispersiya spektri orasida qanday farq bor?
mavzu. YORUG‘LIKNING QUTBLANISHI
Yorug‘lik interferensiyasi va difraksiyasi hodisalari yorug‘likning to‘lqin tabiatiga ega ekanligini tasdiqladi. 10-sinfdan to‘lqinlarning ikki turda: bo‘ylama va ko‘ndalang to‘lqinlarga bo‘linishi Sizlarga ma’lum. Bo‘ylama to‘lqinlarda muhit zarralarining tebranish yo‘nalishi, to‘lqinning tarqalish yo‘nalishi bilan bir yo‘nalishda bo‘lishi, ko‘ndalang to‘lqinlarda esa ular o‘zaro perpendikular bo‘lishi ham ma’lum.
Uzoq vaqt davomida to‘lqinlar optikasining asoschilari Yung va Frenel yorug‘lik to‘lqinlarini bo‘ylama to‘lqinlar deb hisoblashgan. Chunki bo‘ylama mexanik to‘lqinlar qattiq, suyuq va gazsimon muhitda tarqala oladi. Ko‘ndalang mexanik to‘lqinlar esa faqat qattiq jismlarda tarqala oladi. Lekin
ko‘pgina o‘tkazilgan tajribalarda yorug‘lik to‘lqinlarini, bo‘ylama to‘lqinlar deb qaralsa, tusuntirish mumkin emasligini ko‘rsatdi. Shunday tajribalardan birini qaraylik.
Turmalin kristalidan uning kristall panjarasi o‘qlaridan biriga parallel joylashgan tekislik boyicha plastina qirqib olingan bo‘lsin. Bu plastinani yorug‘lik nuriga perpendikular joylashtiraylik (4.24-rasm).
a b
4.24-rasm.
Bu plastinani yorug‘lik nuri yo‘nalishida o‘tgan o‘q atrofida sekin aylantiraylik. Bunda turmalindan o‘tgan yorug‘lik intensivligida hech qanday o‘zgarish bo‘lmaganligini ko‘ramiz. Tajribani T1 plastinadan keyin yana shunday T2 plastinani qo‘yib takrorlaymiz. Bu safar T1 plastinani tinch holda qoldirib, T2 plastinani o‘q atrofida sekin aylantiramiz. Bunda ikkala plastinadan o‘tgan yorug‘lik intensivligining o‘zgara borganligini kuzatamiz. Yorug‘lik intensivligi T2 plastinaning T1 ga nisbatan burilishiga qarab (4.24-b rasm) ma’lum bir maksimal qiymatidan to nolgacha kamayar ekan. O‘rganishlar shuni ko‘rsatadiki, agar ikkala plastinaning o‘qlari parallel bo‘lsa, o‘tgan nurning intensivligi yuqori bo‘ladi, perpendikular bo‘lsa, nolga teng bo‘ladi. Tajribalar shuni ko‘rsatadiki, o‘tgan yorug‘likning intensivligi cos2α ga bog‘liq bo‘lar ekan.
4.25-rasm.
Bu hodisani tushuntirish uchun bo‘ylama va ko‘ndalang to‘lqinlarning panjaradan o‘tishini qaraylik (4.25-rasm).
Arqon olib, uning bir uchini mahkamlaymiz. Ikkinchi uchini ikkita panjara tirqishlari orasidan o‘tkazib silkitamiz. Bunda arqon bo‘ylab ko‘ndalang to‘lqinlar hosil bo‘ladi. Birinchi holda panjara yog‘ochlari parallel bo‘lganligi sababli arqondagi to‘lqinlar ikkala panjaradan bemalol o‘tadi. Agar ikkinchi panjarani ko‘ndalang
joylashtirilsa, undan to‘lqin o‘tmasdan so‘nadi. Tajribani bo‘ylama to‘lqinlar bilan o‘tkazilsa, ular har ikkala panjaradan bemalol o‘tganligini ko‘rish mumkin.
Yorug‘likning turmalin plastinkalari bilan kuzatilgan hodisalarni ko‘ndalang mexanik to‘lqinlarning panjaralardan o‘tishi bilan solishtirilsa, ularning o‘xshash ekanligi kelib chiqadi. Bundan yorug‘lik to‘lqinlari, ko‘ndalang to‘lqinlar ekanligi kelib chiqadi.
4.25-rasmda birinchi panjarani ko‘ndalang qo‘yilsa, undan to‘lqin o‘tmaydi. Lekin yorug‘likning turmalin plastinasidan o‘tish tajribasida T1 plastinasini o‘z o‘qi atrofida aylantirsak, undan yorug‘lik o‘tadi. T2 ni aylantirilsa, yorug‘lik intensivligi pasayib, nolga tushadi. Demak, yorug‘lik T1 dan o‘tganda uning xossasi o‘zgarib qolar ekan.
Buni quyidagicha tushuntirish mumkin. Yorug‘lik chiqaruvchi manbadagi atomlar tartibsiz joylashganligi va bir vaqtda nur chiqarmaganligi sababli, ulardan chiqayotgan nurlar har tomonga tartibsiz tarqaladi. Shunga ko‘ra, ularning elektr va magnit maydon kuchlanganlik vektorlarining yo‘nalishlari ham tartibsiz bo‘ladi. Ular T1 plastinasiga tushganda kristall panjaradan ma’lum yo‘nalishda orientatsiyalangan nurlar o‘tadi (4.26-rasm).
M E Chiziqli qutblangan
E
1
E2 yorug‘lik
E
Nur
3
Tabiiy yorug‘lik
Polyarizator
N
4.26-rasm.
Demak, T1 dan o‘tgan nurlarning elektr va magnit maydon kuchlanganlik vektorlarining yo‘nalishlari ham tartiblangan bo‘ladi. Bu yorug‘likni qutblangan yorug‘lik deyiladi. Kuzatilgan hodisani yorug‘likning qutblanishi deb ataladi. Yuqorida aytilganidek, T2 plastinaga qutblangan yorug‘lik tushadi. Undan o‘tgan yorug‘lik intensivligi Malyus qonini bilan aniqlanadi:
I = I0cos2α. (4–9)
Yuqorida aytilganidek, yorug‘lik ikkita o‘zaro perpendikular tebranish- larning birga tarqalishidan yuzaga keladigan elektromagnit to‘lqindan iborat (4.8-rasm). Tarixiy sabablarga ko‘ra, E elektr maydon kuchlanganlik vektorining tebranishlari yotadigan tekislik tebranishlar tekisligi deb, H magnit maydon kuchlanganlik vektorining tebranishlari yotadigan tekislik
qutblanish tekisligi deb ataladi.
Yorug‘lik vektori E va H tebranishlarning yo‘nalishi biror tarzda tartib- langan yorug‘lik qutblangan yorug‘lik deb ataladi. Agar yorug‘lik vektori ( E vektor)ning tebranishlari hamma vaqt va faqat birgina tekislikda sodir bo‘lsa, bunday yorug‘likni yassi (yoki to‘g‘ri chiziqli) qutblangan yorug‘lik deb ataladi.
Tabiiy yorug‘likni qutblab beruvchi asboblarni polyarizator (qutblagich) lar deb ataladi. Ular turmalin, island shpati kabi shaffof kristallardan tayyorlanadi. Yorug‘likning qutblanish darajasini, qutblanish tekisligining vaziyatini aniqlash uchun ham polyarizatorlardan foydalaniladi. Bu o‘rinda ularni analizatorlar deb ataladi. 4.24-rasmda keltirilgan T1 plastina polyaroid, T2 plastina analizator vazifasini o‘taydi.
Turmushda yorug‘lik qutblanishini faqat turmalin kristali emas, balki boshqa kristallar ham bajarishi ma’lum bo‘ldi. Masalan, island shpati. Ularning qalinligi 0,1 mm yoki undan ham kichik bo‘lishi mumkin. Shunday plyonkani selluloudga yopishtirib, yuzasi taxminan bir necha kvadrat detsimetr plastinka bo‘ladigan polyarizator olinadi.
Qutblangan yorug‘likdan texnikada sifatli rasmlar olish, eritmalardagi turli organik kislotalarning, oqsillarning va qandning konsentratsiyalarini aniqlash mumkin.
Qutblangan yorug‘lik, tabiiy yorug‘likdan nimasi bilan farqlanadi?
Yorug‘likning ko‘ndalang to‘lqinlardan iborat ekanligini qanday hodisalar tasdiqlaydi?
Analizator nimani analiz qiladi?
Nima sababdan polyaroiddan o‘tgan yorug‘likning intensivligi kamayadi?
Analizatordan o‘tgan yorug‘lik intensivligi uning optik o‘qqa nisbatan burilish burchagiga qanday bog‘liq?
|