Тјжірибелік бґлім.

Осы жўмыста гелий- неон лазері сјулесініѕ толќын ўзындыєын аныќтау їшін дифракциялыќ торда дифракция ќўбылысы ќолданылады.

Дифракция ќўбылысы интерференция ќўбылысы сияќты жарыќтыѕ толќындыќ ќўбылысын растайды. Гюйгенс- Френель принципіне сјйкес жарыќ толќыны фронтыныѕ јрбір нїктесін жарыќтыѕ дербес когерентті кґздері деп ќарастыруєа болады. Осы жалєан кґздер интерференциялыќ суретті алуєа мїмкіндік береді. Егер

жарыќ экранныѕ ені d болатын саѕылауына тїсетін болса, онда саѕылаудыѕ шеттерінен (саѕылау шеттері де басќа нїктелері де нїктелік когерентті кґздер болып табылады) ауытќыєан сјулелер арасында сјулелер жолыныѕ айырмасы (айырмашылыєы) пайда болады.Сызбада (сурет 4) сјулелердіѕ жол айырмасы кґрсетілген:

Саѕылау арќылы ґтетеін Р нїктесіне тїсетін барлыќ басќа сјулелердіѕ де жол айырмасы болады. Интерференция нјтижесінде Р нїктесінде не максимум (жарыќтыѕ кїшеюі) не минимум (жарыќтыѕ јлсіреуі) болады. Осы шарттар дифракциялыќ тордыѕ кґмегімен жарыќтыѕ толќын ўзындыєын аныќтауда ќолданылады.

Дифракциялыќ тор мґлдір пластинка болып табылады, оєан бґлгіш машинкамен параллель штрихтар ќатары тїсірілген. Штрихтар жарыќты ґткізбейді жјне жарыќ штрихтар арасындаєы саѕылаулар деп аталатын аралыќтардан ґтеді. Штрихтар енініѕ жалпы ќосындысы дифракциялыќ тордыѕ тўраќтысын (d ) аныќтайды жјне ол тордыѕ негізгі сипаттамасы болып табылады.

Осы шама (d) тордыѕ оправасында жјй бґлшекпен белгіленеді. Егер белгілену

.1/100 тїрде берілсе, онда бўл 1 мм-де 100 штрихтыѕ бар екендігін білдіреді, яєни бір саѕылаудыѕ ені 0,01 мм ќўрайды деген сґз. Егер а- саѕылау ені, b – св, яєни саѕылау ені 0,01 мм ќўрайды. Егер а- саѕылау ені, b –штрих ені, d = a + b – тор тўраќтысы не дифракциялыќ тордыѕ периоды деп аталады.

Егер жарыќтыѕ монохроматты шоєыры тордыѕ саѕылаулары арќылы ґтсе, онда ол дифракцияєа ўшырайды, сјулелер жолыныѕ пайда болєан айырмашылыєы салдарынан интерференциялыќ суретті береді, яєни кїѕгірт пен аќшыл жолаќтардыѕ кезектесуін береді (сурет 5).

Дифракциялыќ тордан ґтетін сјулелер жолыныѕ суретінен (сурет 6):

BE = d sin

CG =2d sin (1)

DK = 3d sin

Теориядан белгілі болєандай жарыќтыѕ кїшеюі кезінде 1, 2-ші сјулелер жолыныѕ айырмасы толќындардыѕ бїтін санына теѕ болу керек.

BE = m

CG = 2m (2)

DK = 3m жјне т.с.с. мўндаєы m = 0,1,2,3,…- негізгі максимумдар реті.

Параллель сјулелердіѕ кезкелген саны їшін осыєан ўќсас теѕдеуді жазуєа болады.

d sin = m формуласынан толќын ўзындыєын есептеп табуєа болады:

(3)

Есептеулер їшін sin -ді нґлдік максимумнан сјйкес максимумєа (1,2,3,…) дейінгі араќашыќтыќтыѕ экраннан дифракциялыќ торєа дейінгі араќашыќтыќќа ќатынасы ретінде аныќтау ыѕєайлы.

sin ; АС болєандыќтан, sin ;

Сонда (3)-ші теѕдеу мына тїрге ие болады: ; (4)

Тордыѕ екінші бір сипаттамасы оныѕ айыру ќабілеттілігі, яєни дифракциялыќ тордыѕ ґте жуыќ (жаќын) толќын ўзындыќќа сјйкес келетін спектрлік сызыќтарды бір- бірінен ажырата алу ќабілеті. Осы жаєдайда аќ жарыќты ќолдану ќажет. Егер спектрлік сызыќтардыѕ біреуініѕ максимумы екінші спектрлік сызыќтыѕ минимумына сјйкес келетін болса, екі спектрлік сызыќ бґлек кґрінеді жјне ол мына ќатынасќа сјйкес келеді:

R = n m, мўндаєы m – спектр реті, n – тордыѕ жалпы штрихтарыныѕ саны. Тордыѕ штрихтарыныѕ санын (R) тордыѕ штрихталєан бґлігініѕ енін (h) ґлшеп, оны тор тўраќтысына бґліп табуєа болады, яєни: R = ;

1- жаттыєу. ЛГ –75 лазерініѕ толќын ўзындыєын аныќтау.

Жўмысты орындау їшін лазер сјулесініѕ экранєа тїсу нїктесін белгілеу ќажет. Ќоректендіру кґзін электр желісіне ќосу алдында оныѕ жермен тўйыќталуын тексеру керек.

Дифракциялыќ тор (d = 1/100) штативке экран мен лазер арасына орнатылады. Дифракциялыќ тордыѕ орнын ґзіѕіѕ белгілеѕіз.

Тордыѕ орналасуыныѕ јртїрлі екі жаєдайын ќарастыра отырып, барлыќ кґрінетін максимумдарды пайдаланып, толќын ўзындыєын аныќтаѕыз. Нјтижені нанометрмен ґрнектеѕіз (нм).

Нјтижелерді кестеге толтырыѕыз.

Кесте 1.

Максимум реті , m	АС
	d	AB
		сол жаќ	оѕ жаќ	орташа
1 2 3 4 5

2- жаттыєу. Дифракциялыќ тордыѕ тўраќтысын аныќтау.

Тўраќтысы белгісіз торды экраннан алысыраќ орнатыѕыз. 1-ші жаттыєудаєы белгілі толќын ўзындыќтарды пайдаланып, тор тўраќтысын аныќтаѕыз.

Нјтижелерді кестеге толтырыѕыз.

Кесте 2.

Максимум реті, m	AC
	AB			d
	сол жаќ	оѕ жаќ	орташа
1 2 3 4 5

Жанама ґлшеу нјтижелерін ґѕдеу.

І. Жанама ґлшеу нјтижелерін статистикалыќ ґѕдеуді мынадай сызба тїрінде жїргізіѕіз:

( їшін)

1.

2. АВ,АС

4.

5.

6.

Јрбір ґлшеулер їшін мен -ны (орташа абсолют) есептеѕіз. Олардыѕ орташа арифметикалыќ мјнін табыѕыз. Барлыќ ґлшеулер бойынша ќателіктерді табыѕыз. Нјтижені мына тїрде жазыѕыз:

ІІ. Жанама ґлшеу нјтижелерін статистикалыќ ґѕдеуді мынадай сызба тїрінде жїргізіѕіз:

(d їшін).

1.

2.

3.

4.

5.

6. .

Јрбір d (тордыѕ орташа тўраќтысы) мен (тордыѕ орташа абсолют ќателігі) есептеѕіз.

Олардыѕ орташа арифметикалыќ мјнін табыѕыз.

Нјтижені мына тїрде жазыѕыз: