Реферат Тақырыбы: Жарық дифракциясы. Гюйгенс-Френель принципі Орындаған: Жанаөмірова. С. Ж. Қабылдаған: Тунгушбекова. М. К

Тамаша оптикалық прибордың – дифракциялық тордың құрылысы дифракциялық құбылысқа негізделген. Дифракциялық тор толып жатқан өте жіңішке, мөлдір емес аралықтармен бөлінген көптеген саңылаулар жиынтығы болып келеді. Жақсы тор шыны пластинаға параллель штрихтар сызылған арнаулы бөлгіш машинаның көмегімен жасалады. 1 мм-дегі штрихтар саны бірнеше мыңға жетеді, штрихтардың жалпы саны 100 000-нан асады. Екі шыны пластинаның арасына қыстырылған осындай тордан желатинге түсірілген көшірме оңай жасалады. Сапа жағынан ең жақсысы – шағылдырғыш торлар деп аталатындары. Олар жарықты шағылдырғыш және оны шашыратқыш бөліктердің кезектесуі болып табылады. Жарықтың шашыратқыш штрихтары кескішпен металл пластинаның тегіс өңделген бәтіне сызылады.

Егер мөлдір саңылаулардың (не шағылдырғыш жолақтардың) ені a, ал мөлдір емес аралықтың (не жарықты шашыратқыш жолақтардың) ені b болса, онда d=a + b шама тордың периоды деп аталады. Дифракциялық тордың элементар теориясын қарастырайық. Торға ұзындығы λ жазық монохромат толқын келіп түссін.

Саңылаулардағы екінші реттік жарық көздері барлық бағытқа тарайтын жарық толқындарын шығарады. Саңылаулардан келетін толқындар бірін-бірі күшейте түсетін шартты табайық. Ол үшін φ бұрышымен анықталатын бағытпен тарайтын толқындарды қарастырайық. Көршілес саңылаулардың шеттерінен есептелген толқын айырмасы АС кесіндісінің ұзындығына тең болады. Егер осы кесіндіге толқын ұзындығының бүтін саны алынса, онда бүкіл саңылаулардың толқындары қосылып, бірін-бірі күшейтеді. АВС үшбұрышынан АС катетінің ұзындығын табуға болады:

Шарт орындалғанда саңылаулардың төменгі шеттерінен келетін толқындар ғана күшейіп қоймайды, саңылаулардың барлық нүктелерінен келетін толқындар да күшейтетіні есте болу керек. Бірінші саңылаудың әр нүктесіне екінші саңылаудың қашықтағы нүктесі сәйкес келеді. Сондықтан осы нүктелер шығарған екінші реттік толқындардың жол айырмасы d тең болады да, бұл толқындар өзара күшейеді.

Тордың сыртына фокустық жазықтығына экран орнатылған жинағыш линза қойылады.

Линза параллель түскен толқындарды бір нүктеде фокустайды. Бұл нүктеде толқындар қосылады да, өзара күшейеді. d sib φ = k λ шартын қанағаттандыратын φ бұрыштары экрандағы максимумдардың орнын анықтайды.

Максимумның орны (k = 0) cәйкес келетін орталықтағыдан басқасы толқын ұзындығына байланысты болғандықтан, тор ақ жарықты спектрге жіктейді. λ неғұрлым үлкен болса, орталық максимумның берілген толқын ұзындығына сәйкес келетін әйтеуір бір максимумы соғұрлым әрірек орналасады. k-ның әрбір мәніне өзінің спектрі сәйкес келеді.

Жарықталу максимумдарының аралығында минимумдар орналасқан. Саңылаулар саны неғұрлым көп болса, минимумдар соғұрлым айқын білінеді. Торға түскен жарық энергиясы былайша бөлінеді: оның көбі максимумдар үлесіне келсе, азғантай бөлігі ғана минимумдарға түседі.

Дифракциялық тордың көмегімен толқын ұзындығын дәл өлшеуге болады. Егер тордың периоды белгілі болса, онда толқын ұзындығын анықтау максимуге қарайғы бағытқа сәйкескелетін φ бұрышын өлшеуге келтіреді.

Біздің кірпіктерімізді, аралықтарымен қоса алғанда, дөрекі дифракциялық тор деуге болады.

Сондықтан күшті жарық көзіне көзімізді қысыңқырап қарасақ, кемпірқосақ түстерін көреміз. Кірпіктер айналасында дифракция кезінде ақ жарық спектрге жіктеледі.Ұзақ ойналатын жолдары бір-біріне жақын келген күйтабақ шағылдырғыш дифракциялықтор тәрізді. Егер электр шамының күйтабақтан шағылған жарығына қарасаң, жарықтың спектрге жіктелгенін көресің.

k- ның түрлі мәніне сәйкес келетін бірнеше спектрді байқауға болады. Егер шамның жарығы күйтабаққа үлкен бұрышпен түссе, онда сурет өте анық болады.

Біріне-бірі жақын орналасқан көптеген жіңішке саңылаулар тамаша оптикалық құрал – дифракциялық тор жасайды. Тор жарықты спектрлерге жіктейді де, жарық толқындардың ұзындығын дәл өлшеуге мүмкіндік туғызады.