Зерттеу мақсаты: Интерференция үлгісінің түрі Жарық сәулесін өзара когерентті сәулелерге бөлу әдісіне, олардың санына, салыстырмалы қарқындылығына, көздің өлшемдеріне, жарықтың спектрлік құрамына байланысты.
Зерттеу міндеттері:
- Когеренттілік және монохроматикалық интерференцияны анықтау; - Интерференция ашылу және зерттеу тарихын зертеу;
Зерттеудің құрылымы. Курстық жұмыс кіріспеден, 2 бөлімнен, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен, қосымшадан тұрады.
1. Жарық дисперсиясы 1.1 Дисперсия құбылысының ашылуы
Призмадан өтіп, күн сәулесінің сәулесі сынып қана қоймай, әртүрлі түстерге ыдырайды. Призмадағы сәуленің сынуын қарастырыңыз. Қатаң айтқанда, бұл жарық сәулесі мұнда монохроматикалық немесе физикада әдеттегідей монохроматикалық деп қабылданады (грек тілінен аударғанда "моно" – бір және "ақсақ" – түс). Суретте. 1 сыну бұрышы мен сыну көрсеткіші N болатын призма арқылы өтетін жарық сәулесін көрсетеді; қоршаған ортаның (ауаның) сыну көрсеткіші бірлікке тең. Суретте көрсетілген сәуле призманың сол жағына 1-ші бұрышпен түседі. [1]
Жарықтың дисперсиясы. Жарқын, шуақты күнде біз бөлмедегі терезені тығыз пердемен жабамыз, онда біз кішкене тесік жасаймыз. Бұл тесік арқылы бөлмеге тар күн сәулесі еніп, қарама-қарсы қабырғада жеңіл дақ пайда болады. Егер сіз сәуленің жолына шыны призманы қойсаңыз, онда қабырғадағы дақ түрлі–түсті жолаққа айналады, онда кемпірқосақтың барлық түстері-күлгіннен қызылға дейін (сурет. 2: Ф-күлгін, С – көк, Г-Көк, 3 – Жасыл, F – сары, O – қызғылт сары, К – қызыл). [3]
Сурет. 2.
Жарықтың дисперсиясы-заттың N сыну көрсеткішінің F жиілігіне (толқын ұзындығына) тәуелділігіжарықтың немесе жарық толқындарының фазалық жылдамдығының жиілікке тәуелділігі. [1] Жарық дисперсиясының салдары – призмадан өткен кезде ақ жарық сәулесінің спектріне ыдырауы. Бұл спектрді зерттеу И.Ньютонды (1672) Жарық дисперсиясының ашылуына әкелді. Спектрдің белгілі бір аймағында мөлдір заттар үшін n f ұлғаюымен (төмендеуімен) артады ohf), бұл спектрдегі түстердің таралуына сәйкес келеді, N-нің f-ге тәуелділігі жарықтың қалыпты дисперсиясы деп аталады. Күрішке түрлі-түсті жолақ. 2 күн спектрі бар. [2]
Сипатталған тәжірибе, шын мәнінде, ежелгі. Біздің заманымыздың I ғасырында үлкен монокристалдар (табиғаттың өзі жасаған алтыбұрышты призмалар) жарықты түстерге ыдырату қасиетіне ие екендігі белгілі болды. Шыны үшбұрышты призма тәжірибелеріндегі Жарық дисперсиясы туралы алғашқы зерттеулерді ағылшын Хариот (1560-1621) жүргізді. Оған қарамастан, әйгілі Чех натуралисті Марзи (1595-1667) осындай тәжірибелер жасады, ол әр түстің сыну бұрышына сәйкес келетінін анықтады. Алайда, Ньютонға дейін мұндай бақылаулар айтарлықтай талдауға ұшыраған жоқ және олардың негізінде жасалған тұжырымдар қосымша эксперименттермен екі рет тексерілмеген. Нәтижесінде, сол кездегі ғылымда гүлдердің пайда болуын дұрыс түсіндірмеген идеялар ұзақ уақыт бойы басым болды. [2]
Бұл идеялар туралы айтатын болсақ, Аристотельдің түстер теориясынан бастау керек (б.з. д. IV ғ.). Аристотель түс айырмашылығы күн сәулесіне (ақ) "араласқан" қараңғылық мөлшерінің айырмашылығымен анықталады деп тұжырымдады. Аристотельдің пікірінше, күлгін түс жарыққа ең көп қараңғылық қосқанда, ал қызыл түс ең аз түспен пайда болады. Осылайша, кемпірқосақтың түстері күрделі түстер болып табылады, ал бастысы-ақ жарық. Бір қызығы, шыны призмалардың пайда болуы және жарықтың призмалармен ыдырауын бақылаудағы алғашқы тәжірибелер түстердің пайда болуының аристотельдік теориясының дұрыстығына күмән тудырмады. Хариот та, Марзи де осы теорияның ізбасарлары болып қала берді. Бұған таң қалмау керек, өйткені бір қарағанда, жарықтың призмамен әртүрлі түстерге ыдырауы жарық пен қараңғылықтың араласуы нәтижесінде түстің пайда болуы туралы идеяларды растайтын сияқты. Кемпірқосақ жолағы көлеңкелі жолақтан жарықтандырылған жолаққа, яғни қараңғылық пен ақ жарық шекарасында пайда болады. Күлгін сәуле призманың ішінде басқа түсті сәулелермен салыстырғанда ең үлкен жолдан өтетіндіктен, күлгін түс призмадан өткен кезде ақ жарық өзінің "ақтығын" ең көп жоғалтқан кезде пайда болады деп тұжырымдау таңқаларлық емес. Басқаша айтқанда, ең үлкен жолда қараңғылықтың АҚ жарыққа ең көп араласуы бар. [3]
Мұндай тұжырымдардың жалғандығын дәл сол призмалармен тиісті тәжірибелер қою арқылы дәлелдеу қиын болған жоқ. Ньютонға дейін мұны ешкім жасаған жоқ.
Достарыңызбен бөлісу: |
