14) Интерференция

Екі немесе одан да көп когерентті жарық толқындарының кеңістікте қабаттасуынан пайда болатын құбылыс жарық интерференциясы деп аталады. Жарық толқындарының кеңістікте қабаттасуының нәтижесінде кеңістіктің әр түрлі нүктелерінде қорытқы толқынның амплитудасы күшейеді немесе әлсірейді. Жарық интерференциясы-жарық шөқтары қабаттасқан кезде қорытқы интенсивтік жеке шоқтардың интенсивтіктерінің қосындысына тең болмайтын, бір орындарда үлкен бірінде кіші кезектесіп келетін жарық және қараңғы жолақтар интерфепенциялық жолақтар пайда болатын құбылыс. Егер 2 жарық көзі шығаратын толқындар синусоидалық жиіліктері бірдей және фазалар айырымы уақытқа байланысты тұрақты болса, онда осы жарық көздері когерентті болады. Айталық, берілген M нүктесінде циклдік жиілігі ω екі монохромат толқын екі тербеліс тудырсын және М нүктесіне дейін бір толқын сыну көрсеткіші n1 ортадан фазалық жылдамдықпен s1 жол жүрсін, ал екінші толқын n2 ортадан фазалық жылдамдықпен s2 жолын жүрсін:

,

,

Қорытқы тербелістің амплитудасы: +

Қорытқы толқынның интенсивтілігі : I= +

М нүктесінде пайда болған тербелістердің фазаларының айырмасы төмендегі өрнекпен анықталады:

= =

Жарық толқынының берілген ортадағы жолдың геометриялық ұзындығының осы ортаның n сыну көрсеткішіне көбейтіндісі жолдың оптикалық ұзындығы деп аталады:

Интерференцияның максимум шарты . Егер оптикалық жол айырымы вакуумдағы толқын ұзындықтарының бүтін санына тең болса (жарты толқынның жұп санына):

(m=0,1,2,..), онда М нүктесінде пайда болған тербелістер бірдей фазада таралады.

Интерференциянфң минимум шарты. Егер оптикалық жол айырымы жарты толқынның тақ санына тең болса, (m=0,1,2,..), онда М нүктесінде пайда болған тербелістер бір-біріне қарама-қарсы фазада таралады.

15)Интерференция жолақтар енін анықтайтын формуланы келтіріп шығар

Юнг әдісі. Жарықтың интерференция құбылысын бірінші бақылаған және түсіндірген – Юнг. Юнг тәжірибесінде жарық көзі жарықтандырылған S саңылауы бұдан шыққан жарық толқынының әртүрлі бөліктері жіңішке саңылауларына түсіп, оларды жарықтандырады. Жарық кіші саңылаулардан өтіп , дифракция әсерінен, нәтижесінде бастапқы бағытынан ауытқиды. Сондықтан толқынның 2 бөлігі қабаттасады да интерференция құбылысы пайда болады. Юнг тәжірибесінде интерференцияны бақылау үшін саңылаулар ені өте кішкене болуы тиіс. жарық көздері мен экран орналасқан ортаның сыну көрсеткіші n болса, онда жарық толқындарының оптикалық жол айырымы:

n=

P нүктесіндегі жарықталудың максимумдық шарты , мұндағы (m=0,1,2,..)

P нүктесіндегі жарықталудың минимумдық шарты , мұндағы (m=0,1,2,..)

Максимум және минимум координаталарының анықталуы

Көршілес 2 максимум немесе минимумдардың арақашықтығы . Интерференциялық жолақтардың ені осы формуламен анықталады.

16. Жұқа жазық пластинкадағы интерференция құбылысын қандай сәулелердің тоғысуынан пайда болатынын анықта.

Қ алыңдығы d пластина бетіне α бұрышпен

түскен сәуле пластина беттерінде бірнеше рет

шағылып және сынады, сөйтіп жарық ағынының

біраз бөлігі пластина арқылы өтеді.

Біз пластинадан бір рет шағылған сәулені

қарастырайық, ол түскен жарық ағыны А

нүктесінде шағылған және сынған екі сәулеге

ж іктеледі.

Cынған сәуле С нүктесінде шағылып, В

нүктесінде сынып пластинкадан ауаға қайташығады, ол шағылған сәулеге параллель болады. Пластина бетінен шыққан екі сәуленің оптикалық жол айырымы мынаған тең болады.

Сәуле оптикалық тығыз ортадан шағылғанда жарты толқын жоғалтады.

АСВ және АBD үшбұрыштарын қарастыра отырып, α түсу бұрышы мен пластинканың d қалыңдығына оптикалық жол айырымының тәуелділігін төмендегідей қорытып шығаруға болады.

Р нүктесінде байқалатын максимум

және минимум

мұндағы m=0,1,2,... интерференция реттері.

Жұқа пластинкадағы интерференция пластинканың үстіңгі және астыңғы беттерінен шағылып шыққан сәулелердің тоғысуынан пайда болады.

1 7. Ньютон сақиналарының пайда болуын сипатта..Дөңес линза және жазық пластина арқылы микроскоптың көмегімен Ньютон сақинасын байқауға болады.Ньютон сақинасы линзаның төменгі қабатынан және пластинаның жоғарғы қабатынан шағылған когерентті сәулелердің тоғысуынан пайда болады.

Ньютон сақинасының радиусы r мен линза радиусы R арасындағы байланыс

Ақ сақиналардың радиусы (max) :

мұндағы m = 1, 2, 3, … натурал сандар (сақинанаң рет нөмірі).

Қара сақиналардың радиусы (min) :

Интерференциялық бейненің центрінде интенсивтік минимумы болуы керек, өйткені ол қара дақ түрінде байқалады.