Физика және техникалық пәндер кафедрасы
,18 Дәріс тақырыбы. Жарықтың орталарда таралуы
жүктеу/скачать 1,74 Mb.
|
УМК ОПТИКА иСПЕКТР каз
- Бұл бет үшін навигация:
- Майкельсон әдісі .
- 19,20 Дәріс тақырыбы: Жарық поляризациясы.. Поляризаторлар мен анализаторлар. Бір осьті кристаллдардың оптикалық қасиеттері. Поляризацияланған сәуленің интерференциясы.
| 17,18 Дәріс тақырыбы. Жарықтың орталарда таралуы
1.Жарық жылдамдығын анықтау әдістері . Физо-Майкельсон заңы жарық жылдамдығын анықтау табиғаты әртүрлі электормагнитті толқындардың жылдамдығын анықтаумен бірдей . жылдамдықты анықтаудың астрономиялық және лабараториялық болып екі түрге бөлінеді . астрономиялық әдістің бір-ремер әдісі ол юпитер планетасы спутнигі u0 - ның екі тұтылу арасындағы уақыт аралығын бақылауға негізделген. Лабораториялық әдістердің бірі Физо әдісі жарық s жарық көзінен жартылай мөлдір А пластина көмегімен К тиісті дөңгелеке кеиін түсуі 3 айнадан шағылған жарық қайтадан тиісті дөңгелекке түсіп одан өтіп көзге түседі. Келесіне өте алмайды. Өте алмай қалған жағдайда жарық 2 қашықтықта t уақыт аралығында өте дөңгелек түстің жартысына айналып үлгерген сызықтан жарық жолында кедергі болып түрып қалады. Жарық жылдамдығы келесі формуламен анықталынады. C= Мұндағы - жарықтық тиісті дөңгелектен өтпей қалуға қажетті ең аз бұрыштық жылдамдық Майкельсон әдісі . тиісті дөңгелек 8 жақты призмамен алмастырылады призманың айнамен С көру трубасы арқылы D сәулелердің кескініне үнемі көзінін түратындай етіп алынады. Бұның шарты ретінде призма 1/8 ұзындығына бұрынғы кезде жарық 2 қашықтық өту қажет. 19,20 Дәріс тақырыбы: Жарық поляризациясы.. Поляризаторлар мен анализаторлар. Бір осьті кристаллдардың оптикалық қасиеттері. Поляризацияланған сәуленің интерференциясы. Жарық толқындарының өрісі электр векторы () мен магнит векторы () арқылы сипаттауға болады. Бұл векторлар өзара және толқын таралатын бағытқа перпендикуляр болады. Жарықтың фотохимиялық әсері оның өрісінің электр векторы әсеріне байланысты. Сондықтан бұл вектор кейде жарық векторы деп те аталады. Жарық тербелістері делінгенде осы векторы тербелісі айтылады. векторы еске алынбайды. Жарық толқындары заттың атомдары мен молекулаларында жүріп жатқан кейбір процестер нәтижесінде пайда болады. Өте кішкене жарық көзі құрамында сансыз көп атомдар болады, олардың әрқайсысы шығаратын жарық толқындарының электр векторларының бағыттары әр түрлі, бір атомның шығарған жарық толқындарының электр векторының бағыты да өзгеріп тұрады. Сөйтіп, жарық толқының электр векторы түрлі жаққа бағытталған. Мұнда әр бағыттың басқа бағыттардан артықшылығы болмайды. Өрісінің электр векторы кеңістікте осылай түрлі бағытта орналасқан жарық – табиғи жарық деп аталады. Табиғи жарық толқындарының барлық бағытта интенсивтілігі бірдей болады. Белгілі жағдайда жарық толқыны векторы тек белгілі бір бағытта ғана тербелуі мүмкін. Осындай – жарық толық поляризацияланған жарық деп аталады. Электр векторы таралатын бағыт арқылы өтетін жазықтық поляризацияланған жарықтың тербеліс жазықтығы, оған перпендикуляр жазықтық – поляризациялану жазықтығы деп аталады. Егер жарық векторы тербелістері бір ғана жазықтықта болып жатса, ондай жарық жазықша поляризацияланған жарық деп аталады. Жарықтың поляризациялану құбылысын тәжірибе арқылы байқауға болады. Мысалы, турмалин кристалынан оның осіне параллель етіп мөлдір жұқа пластинка алып, оған табиғи ақ жарық түсірейік. Сонда ол қоңырлау жасыл түсті болып көрінеді. Егер оны түскен сәуле бағытымен дәл келетін осьтен айналдырсақ, өткен жарық интенсивтілігі өзгермейді. Тағы сондай бір пластинка алып бірінші пластинканың жанына қойсақ осьтерін параллель етіп, онда жарық пластинкалардың екеуінен де өтеді, интенсивтілігі азаяды, өйткені жарықты бір пластинкадан гөрі екі пластинка көбірек жұтады. I Поляризацияланған жарық алудың бір тәсілі сәуленің қосарланып сыну құбылысына негізделеді. Исландия шпатынан сәуле жүргізгенде оның ішінде сәуле сынып екіге жіктеледі, сыртқа сәуле шығады. Исландия шпатын майда жазылған әріптердің үстіне қойғанда бір әріп екеу болып қосарлана көрінеді. Бұл құбылыс сәуленің қосарланып сынуы деп аталады. Жарық осылайша кейбір кристаллдардан (кварц, турмалин т.б.) жалпы анизотроп заттардан өткенде қосарланып сынады. Турмалин кристалының сыртына бір ғана сәуле шығады, өйткені екінші сәуле турмалиннің ішінде толық жұтылады. Осы құбылысты зерттеу үшін Исландия шпаты қолайлы, жұмсақ , мөлдір минерал кристалы ромбылық структураға жатады. Қарама – қарсы жатқан екі доғал бұрышын жалғастыратын екі доғал бұрышын жалғастыратын түзудің бағыты бойынша түскен жарық сәулелері Исландия шпатында қосарланып сынбайды. Бұл бағыт оптикалық ось деп аталады. Исландия шпаты, турмалин, кварц апатит, циркон сияқты кристаллдарда сәуле қосарланып сынбайтын осындай бағыт біреу ғана болады. е о
Исландия шпаты кристаллының сыртқы бетіне перпендикуляр бағытта түскен монохромат сәуле сынып, екі сәулеге жіктеледі. Исландия шпатының кристалын әрі поляризатор, әрі анализатор ретінде пайдалануға болады. Осы мақсатпен Исландия шпаты кристалынан әр түрлі поляризациялық призмалар жасалады, бір түрлі Николь призмасы, қысқаша Николь. Николь призмасы исландия шпатынан жасалған сүйір бұрыштары 68 және 22қа тең екі тік призмадан құрастырылады. Призмалар бір-біріне ВС катетінің бойымен Канада бальзамымен жабыстырылады. Канада бальзамының сыну көрсеткіші осы Исландия шпатының кәдімгі сәулені сындыру көрсеткішінен кем, өзгеше сәулені сындыру көрсеткішінен артық . В Д А С Кәдімгі сәуле кристал мен Канада бальзамы шекарасында толық шағылады, ол сәуле ВСД призмаға енбейді, АВС призманың АС жағына түседі, АС қара бояумен боялған, түскен жарық түгел жұтылады. Өзгеше сәуле толық шағылу құбылысына ұшырамайды, бальзамынан бұрылмай, ВСД призмадан бұрынғы бағытынша өтіп шығады. Сөйтіп Николь призмасынан жазықша поляризацияланған бір шоғы өтеді. Екі призма жабыстырылған Канада бальзамынан ультракүлгін сәулелер өте алмайды, сондықтан Николь призмасын тек толық поляризацияланған көрінетін жарық алу үшін ғана пайдалануға болады. Сөйтіп Никольға табиғи жарық түсірілсе одан электр векторы Никольдің ұлы қимасы жазықтығында тербелетін поляризацияланған жарық толқыны өтеді. Никольдің көмегімен поляризацияланған жарық электр векторының тербелу бағытын анықтауға да болады. Бірінші жағдайда Николь – поляризатор болса, екінші жағдайда ол – анализатор болады. Егер тізбектеп қойылған екі никольдің ұлы қималары өзара перпендикуляр болса, онда олардан жарық өтпейді. Егер параллель болса, онда анализатордан өткен жарықтың интенсивтігі max болады. Никольдардың ұлы қималары арасындағы бұрыш () сүйір болса, онда анализатордан өткен жарық интенсивтігі (J) сол бұрыш косинусы квадратына болады. - екі никольдің қималары параллель болған жағдайда олардың өткен жарық интенсивтігі. Малюс заңы. Бұл заңды кез келген поляризатор мен анализатордан өткен жарық интенсивтігін анықтау үшін қолдануға болады. жүктеу/скачать 1,74 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|