Былысын зерттеу



Pdf көрінісі
бет1/5
Дата28.04.2022
өлшемі0.76 Mb.
#225313
түріСабақ
  1   2   3   4   5
Байланысты:
№20 ДИФРАКЦИЯ ҚҰБЫЛЫСЫН ЗЕРТТЕУ



ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ 
Қ.И.Сәтпаев атындағы қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті 
Базалық білім беру институты
Жалпы физика кафедрасы 
№20 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС
 
 ДИФРАКЦИЯ ҚҰБЫЛЫСЫН ЗЕРТТЕУ 
 
Зертханалық сабаққа арналған әдістемелік нұсқау 
Алматы 2021



ДИФРАКЦИЯ ҚҰБЫЛЫСЫН ЗЕРТТЕУ 
Жұмыстың мақсаты: дифракциялық тормен жарық дифракциясын 
бақылау, дифракциялық тордың периодын және жарық фильтрлерінің ӛткізу 
аймағын анықтау. 
Құрал-жабдықтар: дифракциялық торлар, саңылауы бар экран, 
оптикалық орындық, жарық кӛздері (сынап шам, қыздыру шамдары). 
 
1. ТЕОРИЯЛЫҚ КІРІСПЕ 
Дифракция деп толқындардың бӛгеттерді орағытып ӛтуін айтады. Жарық 
толқындарына қатысты дифракция жарықтың геометриялық кӛлеңке аймағына 
ӛтуін айтады. 
Фраунгофер дифракциясы деп параллель шоқтардағы жарық дифракциясын 
айтады, оларды жазық толқындар кӛмегімен толқындық теория аймағында 
моделдейді.
1 сурет. Бір саңылаудағы Фраунгофер 
дифракциясы. 
Фраунгофер 
дифракциясын 
практикалық түрде 1 суреттен қарауға 
болады. Нүктелік жарық кӛзі
линзаның L
1
фокусында орналасқан. 
Линзадан параллель жарық шоқтары 
шығады, оның жолында В деген 
саңылауы 
бар 
қайсыбір 
кедергі 
орналасқан. Сол бір бұрыш арқылы 
дифракцияға ұшыраған (мысалы φ) 
жарық толқындары L
2
линзадан ӛтіп, Э 
экранның қайсыбір Р нүктесінде 
жиналады, ол линзаның фокалды 
жазықтығында 
орналасқан 
L
2

Экрандағы дифракциялық кӛріністің 
түрі 
саңылаудың 
формасынан, 
шамасынан 
және 
оған 
түсетін 
жарықтың 
толқын 
ұзындығынан 
тәуелді. 
b саңылауына нормаль бағытта 
толқын 
ұзындығы 
λ 
болатын 
монохроматты жарық сәулесі түссін (1 
сур.). 
Гюгенс-Френель принціпіне сәйкес саңылаудың әр нүктесі екінші ретті когерентті 
толқындар кӛзі болып табылады және олар барлық бағытта таралады. Екінші ретті 
толқындар интерференцияланады және экранда дифракциялық кӛрініс береді. 
Оны сипаттау үшін Френель әдісін қолданайық. Р нүктесіндегі екі кӛршілес 
аймақ (зона) бойынша екінші ретті толқындардың оптикалық жол айырымдары 
Δ
12
, λ/2-ге тең болатындай етіп, ашық толқындық бетті (саңылау жазықтығы) 
ендерін бірдей етіп жұқа сызықтарға бӛлейік. Сонда екі кӛршілес зоналарда 



орналасқан Р нүктесіндегі екінші ретті кӛздерден қоздырылған жарық 
векторының тербелісі, фазалары бойынша айырмашылығы π-ге тең, яғни тербеліс 
қарама-қарсы фазада болады. Зоналар ауданы бірдей болғандықтан, Р 
нүктесіндегі екінші ретті кӛздерден қоздырылған жарықтық вектордың тербеліс 
амплитудалары бірдей деп есептеуге болады. Сол себепті әр кӛршілес екі зонаның 
тербелістерін біріктіргенде бір-бірін ӛшіреді. Сондықтан зоналар саны N – жұп 
болса, Р нүктесінде минимум интенсивтілік байқалады (қара сызық); егер – тақ 
болса, онда максимум интенсивтілік байқалады (жарық сызық). Саңылаудың 
шеттерінен екінші ретті толқындардың оптикалық жол айырымы Δ бір жағынан 
мынаған тең болады: 

Ал екінші жағынан: 
 
жұп мәнінде N/2 – бүтін сан. Сонда ұзындығы λ болатын жазық монохроматты 
толқынның b жіңішке саңылауға нормаль түсу барысында дифракциялық 
кӛріністегі минимумдар  орны, мына шартты қанағаттандыруы тиіс: 
,
(1) 
мұндағы
Дифракциялық кӛріністің ортасында ( = 0) орталық максимум пайда 
болады, оның бұрыштық ені бұрыштармен шектеледі, олар бірінші реттік 
минимумдарға сәйкес келеді:
. Кіші бұрыштар жағдайында 
орталық максимумдар ені δφ 2λ/ b тең.
Сонымен, қарастырылып отырған жағдайда параллель саңылаулардан пайда 
болған дифракциялық кӛрініс кезектесіп орналасқан қара және ақ жолақтарды 
құрайды. 
Экрандағы жарық интенсивтілігінің бұрыштық таралуының аналитикалық 
есептеуі бойынша мынаған тең:
, (2) 
мұндағы
,
– дифракциялық кӛріністің центріндегі жарық 
интенсивтілігі.
Бір саңылаудан пайда болған дифракциялық кӛріністің ерекшеліктеріне 
тоқталайық:
1. Орталық максимумның бұрыштық ені δφ 
2λ/b тең болғандықтан саңылау 
енінің кішіреюіне байланысты орталық жарық сызық кеңейеді. Саңылау енінің 
үлкеюіне байланысты дифракциялық кӛрініс тартылады, сондықтан кең саңылау 
болса бірінші (k = 1), екінші (k = 2) және с. с. максимумдар реті орталық 
максимуммен бірігеді.Бұл дифракциялық кӛріністің жоғалуына әкеліп соғады. 
2. Саңылаудың берілген енінде максимумдар мен минимумдар орны толқын 
ұзындығынан тәуелді, яғни үлкен сәйкес келетін максимумдар мен минимумдар, 
-дің үлкен мәнінде байқалады. Сондықтан саңылауға ақ жарық түскен жағдайда 



ұзындығы әртүрлі толқындар үшін дифракциялық кӛрініс ол дифракциялық 
кӛріністердің қабаттасуы болып табылады (әртүрлі түстегі). Бұл жағдайда 
орталық максимум ( ) ақ сызық болып табылады, ӛйткені бұл орында әртүрлі 
ұзындықтағы толқындардың максимум интенсивтілігі орындалады.
3. Саңылауды PP

(1 сур.) түзуі бойымен ӛз ӛзіне параллель жылжытқанда 
экрандағы дифракциялық кӛрініс қозғалмай қала береді (оның ортасы P
0


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5




©melimde.com 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
Сабақтың тақырыбы
бойынша жиынтық
жиынтық бағалау
Сабақ тақырыбы
Сабақтың мақсаты
ғылым министрлігі
тоқсан бойынша
Сабақ жоспары
бағдарламасына сәйкес
бағалауға арналған
Реферат тақырыбы
жиынтық бағалауға
Қазақстан республикасы
рсетілетін қызмет
арналған тапсырмалар
сәйкес оқыту
Жалпы ережелер
білім беретін
бағалау тапсырмалары
бекіту туралы
республикасы білім
оқыту мақсаттары
жиынтық бағалаудың
қызмет стандарты
тоқсанға арналған
Қазақстан республикасының
мерзімді жоспар
Қазақстан тарихы
арналған жиынтық
болып табылады
бағалаудың тапсырмалары
арналған әдістемелік
жалпы білім
Әдістемелік кешені
нтізбелік тақырыптық
Қазақ әдебиеті
пәнінен тоқсанға
Мектепке дейінгі
Зертханалық жұмыс
республикасының білім
оқыту әдістемесі
Инклюзивті білім
туралы хабарландыру
білім берудің
Жұмыс бағдарламасы
туралы жалпы
қазақ тілінде
Қысқа мерзімді
тақырыптық жоспар
пайда болуы
пәнінен тоқсан