Жарықтың дисперсиясы Мазмұны
Жарықтың дисперсиясы 1
Мазмұны 2
Кіріспе 3
- Когеренттілік және монохроматикалық интерференцияны анықтау; 4
- Интерференция ашылу және зерттеу тарихын зертеу; 4
1. Жарық дисперсиясы 5
1.1 Дисперсия құбылысының ашылуы 5
1.2 Қалыпты және аномальды дисперсия 7
2 Заттың дисперсиясы 9
2.1 Жарықтың затқа әсері туралы 9
2.2 Рождестволық интерферометр 10
Қорытынды 14
Пайдаланған әдебиеттер 16
Кіріспе
Тақырыптың өзектілігі: Біз бұл құбылысты өмірде әрқашан кездестіреміз, бірақ біз оны әрдайым байқамаймыз. Бірақ мұқият болу үшін дисперсия құбылысы әрқашан бізді қоршап алады. Осындай құбылыстардың бірі-қарапайым кемпірқосақ. Кемпірқосаққа таңданбайтын адам жоқ шығар. Ежелгі ағылшын нанымы бар, оған сәйкес кемпірқосақтың түбінде сіз алтын құмыраны таба аласыз. Бір қарағанда, кемпірқосақ қарапайым нәрсе, шын мәнінде, кемпірқосақ пайда болған кезде күрделі физикалық процестер жүреді. Сондықтан болар, тақырып таңдалды жарықтың дисперсиясы, табиғатта болып жатқан физикалық процестер мен құбылыстарды тереңірек түсіну. Бұл өте қызықты тақырып және курстық жұмыс жарық ғылымының даму тарихында болып жатқан қызықты сәттерді ұсынады және жарық дисперсиясын бақылау үшін арнайы жасалған эксперименттік қондырғыдағы тәжірибелерді көрсетеді. Бұл қондырғыны жобалау кезінде Ньютон шеңбері деп аталатын негізгі тірек болды, оны зерттеп, осы құрылғының "жұмыс принципін" түсінуге тырысу керек болды, сонымен қатар жалпы "Жарық дисперсиясы"сияқты құбылыспен танысайық. Интерферометрлер-бұл толқындық интерференцияны қолданатын өлшеу құралдары. Толқындардың табиғатына сәйкес дыбыс толқындары үшін акустикалық интерферометрлер және электромагниттік толқындар үшін интерферометрлер бар: оптикалық (спектрдің ультракүлгін, көрінетін және инфрақызыл аймақтары) және әртүрлі ұзындықтағы радиотолқындар. Соңғысына ең көп таралған оптикалық интерферометрлер жатады. Интерферометрлер өте кең қолданылады. Сонымен, акустикалық интерферометрлер мен радио интерферометрлер толқындардың таралу жылдамдығын өлшеу үшін (акустикалық және радио), екі толқын шығарғыш арасындағы немесе эмитент пен шағылысатын дене арасындағы қашықтықты өлшеу үшін қолданылады, яғни олар қашықтық өлшегіштер ретінде қолданылады. Жоғарыда айтылғандай, оптикалық интерферометрлер ең көп таралған, олар төменде талқыланады. Олар спектрлік сызықтардың толқын ұзындығын, мөлдір орталардың сыну көрсеткіштерін, абсолютті және салыстырмалы ұзындықтарды, жұлдыздардың бұрыштық өлшемдерін өлшеу, оптикалық бөлшектер мен олардың беттерінің сапасын бақылау, металл беттерін өңдеудің тазалығын бақылау және т.б. үшін қолданылады. Барлық интерферометрлердің жұмыс принципі бірдей және олар тек когерентті толқындарды алу әдістерімен және қандай шама тікелей өлшенетіндігімен ерекшеленеді. Интерферометрлердің негізінде әр түрлі оптикалық жолдардан өтетін, содан кейін біріктірілетін және олардың интерференциясының нәтижесі байқалатын екі немесе одан да көп өзара когерентті сәулелерді алу үшін бір немесе басқа құрылғы арқылы жарық сәулесінің кеңістіктік бөлінуі жатыр. Дисперсияның ең айқын мысалдарының бірі-ақ жарықтың призмадан өткен кезде ыдырауы (Ньютон тәжірибесі). Дисперсия құбылысының мәні мөлдір заттағы — оптикалық ортадағы әр түрлі толқын ұзындығындағы жарық сәулелерінің таралуының фазалық жылдамдықтарының айырмашылығы болып табылады (ал вакуумда жарық жылдамдығы толқын ұзындығына, демек, түсіне қарамастан әрқашан бірдей). Әдетте, жарық толқынының ұзындығы неғұрлым аз болса, ол үшін ортаның сыну көрсеткіші соғұрлым үлкен болады және ортадағы толқынның фазалық жылдамдығы соғұрлым аз болады:
қызыл жарықта ортадағы таралудың фазалық жылдамдығы максималды, ал сыну дәрежесі минималды болады,
күлгін түсті жарықта ортадағы таралудың фазалық жылдамдығы минималды, ал сыну дәрежесі максималды болады.
Алайда, кейбір заттарда (мысалы, йод буларында) аномальды дисперсияның әсері байқалады, онда көк сәулелер қызылға қарағанда аз сынады, ал басқа сәулелер затқа сіңіп, бақылаудан қашып кетеді. Қатаң айтқанда, аномальды дисперсия кең таралған, мысалы, ол сіңіру сызықтарына жақын жиіліктердегі барлық дерлік газдарда байқалады, бірақ йод буында олар жарықты өте қатты сіңіретін оптикалық диапазонда байқауға ыңғайлы. Дисперсия хроматикалық аберрациялардың себебі болып табылады-оптикалық жүйелердің, соның ішінде фотографиялық және бейне линзалардың кейбір аберрациялары.
Жарықтың дисперсиясы алғаш рет ақ жарықтың құрамдас табиғатын сенімді түрде көрсетуге мүмкіндік берді.
Достарыңызбен бөлісу: |
