Реферат Тақырыбы: Жарық интерференциясы. Когерент толқындар туралы. Уақыттық және кеңістіктік когеренттілік. Юнгтің тәжірибесі
жүктеу/скачать 303 Kb.
|
| 4.Юнгтің тәжірибесі.
Юнг (Young) Томас (13.6.1773. – 10.5.1829) – ағылшын ғалымы, жарықтың толқындық теориясын жасаушылардың бірі. 1811 жылдан өмірінің соңына дейін Лондондағы Әулие Георгий ауруханасында дәрігер болды. Сонымен бірге 1818 жылдан Бойлықтар бюросында хатшы болып қызмет атқарды. Юнгтің ғылыми еңбектері физика, химия, физиология, медицина, астрономия, геофизика, техника, филология, т.б. ғылым мен техника салаларына арналған. Ол 1793 ж. көз аккомодаттануының хрусталик қисықтығының өзгеруіне байланысты екендігін дәлелдеді. 1800 ж. “Дыбыс және жарық жөніндегі тәжірибелер мен проблемалар” деген трактатында жарықтың толқындық теориясын жақтады, сондай-ақ толқындардың суперпозициясын алғаш рет талдады, кейінірек интерференция принципін ашты. 1801 ж. “Жарық және түс теориясы” деген еңбегінде интерференция принципінің көмегімен Ньютон сақинасы құбылысын түсіндірді және алғаш рет жарық толқыны ұзындығының анықтамасын берді. Юнг поляризацияланған сәулелердің интерференциясы жөніндегі О.Френельдің еңбектері көлденең тербеліске жатады деген болжам жасады (1817). Ол түрлі түсті көру теориясына да елеулі үлес қосты. Ығысу деформациясы теориясына серпімділіктің (созылу және сығылу кезендегі) Юнг модулі деп аталатын сандық сипаттамасын енгізді. Юнг тәжірибесі Жарық интерференциясын ашқан Юнг 1802 жылы дифракциядан классикалық тәжірибе жасады.Мөлдір емес қалқаға ол түйреуішпен бір-біріне жақын, кішкене екі В және С тесік жасады.Бұл тесіктер екінші қалқадағы кішкене А тесіктен өткен жіңішке жарық шоғымен жарықталды.Ол кезде ойлап табуы оңай емес, дәл осы жайт тәжірибенің сәтті болуына себеп болды.Тек когерентті толқындар ғана интерференцияланады.Гюйгенс принципіне сәйкес А тесіктен пайда болатын сфералық толқын В мен С тесіктерде когерентті толқындар туғызады.Дифракция салдарынан В мен С тесіктерден, аздап бірін-бірі жабатын, екі жарық конус шықты.Жарық толқынндарының интерфенциясы нәтижесінен, экранда кезектесіп келетін ашық және көмескі жолақтардың жоғалып кеткенін көрді.Міне, дәл осы тәжірибе арқылы Юнг алғаш рет, әр түсті жарық сәулелеріне сәйкес келетін, толқындар ұзындығын өте дәл өлшеді. Ағылшын физигі Т. Юнг бірінші рет (1802 ж.) тәжірибе жасап когерент жарық толқындарының интерференциясын бақылады. Юнгтың бұл тәжірибесі 1-суретте кескінделген. Мұнда жарықтық параллель шоғы кішкене тесігі бар Е1 экранға түсірілген, одан өткен бытыранқы жарық шоғы кішкене екі тесігі бар Е2 экранға түскен , одан соң осы D1 және D2 тесіктерден өткен жарық Е3 экранға түскен, сонда бұл экранның бетінде жарық және қара-қоңыр жолақтар, яғни интерференциялық бейне байқалған. 1-сурет Р нүктесінде (1-сурет) бірінші және екінші толқын қоздыратын тербелістерді былай өрнектеуге болады: Мұндағы және – тебеліс амплитудалары, – толқын ұзындығы; ; осы тербелістер қосылып Р нүктесінде жаңа тербеліс пайда болады, ол қорытқы тербеліс былай өрнектеледі: (3) (4) мұндағы , , олай болса (5) Жарық толқынының интенсивтігі тербеліс амплитудасының квадратына пропорционал. Ендеше Р нүктесіндегі жарық интенсивтігі мен айырмасына байланысты. Жарық интенсивтігі максимал болу үшін , яғни болуы шарт, немесе жолдар айырмасы: (6) мұндағы Сөйтіп жолдар айырмасы жарты толқындардың жұп сандарына тең болса, қосылысқан жарық толқындары бірін-бірі күшейтеді. Егер , яғни болса, сонда жолдар айырмасы жарты толқындардың тақ санына тең болады: (7) мұндағы Бұл жағдайда жарық толқындары бірін-бірі әлсіретеді. Сөйтіп ақ экранның бетінде жарық және қара-қоңыр жолақтар пайда болады. жүктеу/скачать 303 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|