Fizika-2 fənnindən kollokvium suallarının cavabları



Yüklə 1,74 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə24/57
tarix02.04.2022
ölçüsü1,74 Mb.
#84987
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   57
Fizika-2-cavablarAZ

interferensiya hadisəsi

 adlanır. 

İşığın  interferensiyasını  müşahidə  edə  bilmək  üçün  bir-birinin  üzərinə  düşən  dalğaların 

təsirini  müəyyən  müddət  sabit  saxlamaq  və  ona  görə  də  dalğaların  fazalar  fərqinin  müəyyən 

müddət  sabit  qalmasını  təmin  etmək  lazımdır.  Belə  şərti  ödəyən  dalğalara 

koherent  dalğalar

 

deyilir. Eyni periodlu və zamandan asılı olaraq sabit fazalar fərqinə malik olan dalğalar 



koherent 

dalğalar

 adlanır. 

 Müxtəlif  atomların  şüalanma  aktları  bir  –  birindən  asılı  olmadığından  onların  hətta  eyni 

vaxtda  şüalandırdığı  “dalğa  parçaları”nın  rəqs  tezlikləri,  fazaları  və  amplitudları,  eləcə  də  rəqs 

müstəviləri  bir  –  birindən  fərqli  olur.  Bu  cür  fərqlər  hətta  eyni  atomun  müxtəlif  vaxtlarda 

şüalandırdığı “dalğa parçaları” üçün də xarakterdir. Deməli, işıq dalğaları çoxlu sayda müxtəlif 

monoxromatik  dalğaların  birgə  hərəkətindən  ibarətdir.  Beləliklə,  təbii  işıq  mənbələrindən  heç 

biri  monoxromatik  işıq  şüalandıra  bilmədiyindən  təbii  şüaların  heç  biri  digər  ilə  koherent  ola 

bilməz. Lakin, sadə  yolda bir – birilə koherent olan iki işıq dalğası almaq mümkündür. Bunun 

üçün təbii işıq dalğasının amplitudunu və ya dalğa cəbhəsini müəyyən üsulla iki hissəyə ayırıb, 

bu  dalğaları  bir  –  birindən  fərqli  optik  yollarla  hərəkət  etdirmək  lazımdır  (bit  qədər  sonra 

koherent  mənbələrin  alınma  üsulları  haqdq  bəhs  edəcəyik).  Dalğa  hissələrinin  bir  –  birilə 

görüşənədək keçdiyi optik yollarfərqli koherentliyin uzunluğundan böyük olmadıqda, onlar eyni 

“dalğa parçası”na mənsub olur və buna görə də eyni tezlikli monoxromatik dalğalar olacaqdır. 




Bu  dalğaları  görüşdürənədək  onları  elə  yollarla  hərəkət  etdirmək  olar  ki,  onların  optik  yollar 

fərqi və deməli, fazalar  fərqi sabit qalsın. Aydındır ki,  bu şərtlər ödənilsə, dalğalar bir  – birilə 

koherent olacaqdır.  

 

Dalğa  təbiətliyi  baxımından  işıq,  elektrikvə  maqnit  sahələrinin  intensivlik  vektorlarının 



rəqslərindən  ibarətdir.  Təcrübə  göstərir  ki,  işığın  maddələrlə  qarşılıqlı  təsirinə  (işığın  fizioloji, 

fotokimyəvi, gözə təsiri, fotoeffekt hadisəsi vəs. ) səbəb yalnız onun elektrik sahəsidir. Ona görə 

də işığı onun elektrik sahəsinin intensivlik vektoru (

E

) və onun tənliyi ilə xarakterizə edirlər.  



 

Hər hansı istiqamətdə, məsələn, 



x

oxu boyunca  yayılan müstəvi elektromaqnit dalğasının 

tənliyinə əsasən işıq dalğasının tənliyi aşağıdakı şəkildə olar: 

)

cos(



0





kx

t

E

E

m

                            (26.1) 

Burada, 

E

- işığın elektrik sahəsinin intensivlik vektorunun fəzanın kordinatı 



x

olan nöqtəsində, 



t

  anındakı  qiymətidir.



m

E

-  intensivlik  vektorunun  amplitud  qiyməti, 





2



-  bu  vektorun 

dairəvi rəqs tezliyi

0

a

- rəqsin başlanğıc fazası, 

k

isə dalğa ədədidir.  

 

Gələcəkdə  bizə  lazım  olacağından  dalğa  ədədinin,  eləcə  də  dalğa  vektorunun  düsturunu 



burada yazaq: 





2

k

  və  

n

k



2



                      (26.2) 

Burada, 

n

-  verilən  nöqtədə  dalğa  cəbhəsinə  perpendikulyar  olan  vahid  vektordur.  Aydındır  ki, 



ümumi  halda  dalğa  cəbhəsinin  müxtəlif  nöqtələrində  dalğa  vektorlarının  istiqamətləri  eyni 

olmaya da bilər. 

 

Müxtəlif optik mühitlərdə dalğanın yayılma sürəti eyni olmadığından bu mühitlərdə işığın 



dalğa  uzunluqları  da  bir  –  birindən  fərqli  olacaqdır.  Tezliyi 

olan  işığın  vakuumdakı  dalğa 



uzunluğu

0



olarsa,  onda    maddədən  keçərkən  işığın  dalğa  uzunluğu  bu  maddənin  şüasındırma 

əmsalı dəfə azalacaqdır: 



n

0



                                      (26.3)  



Bildiyimiz  kimi,  işığın  rəqs  tezliyi  çox  yüksək,  yəni 

15

10



hc  tərtibdəndir.  İşıq  dalğasının 



daşıdığı  enerji  selinin  sıxlıq  vektorunun  dəyişmə  tezliyi  isə  bundan  iki  dəfə  böyükdür.  Bu  cür 

sürətli dəyişməni nəinki göz, ən həssas optik cihaz belə “hiss” etməyə qadir deyildir. İşıq selinin 

yalnız orta qiymətini, yəni intensivliyini qeyd etmək mümkündür.  

      Tutaq  ki,  bir  –  birilə  kohorent  olan  iki  işıq  dalğasının  fəzanın  ixtiyari  nöqtəsində 

doğurduqları rəqslərinin tənlikləri aşağıdakı şəkildədir: 

)

cos(



1

1

1



a

t

E

E

m



 

və 



).

(cos


2

2

2







t

E

E

m

                      (26.4) 

 

Dalğaların toplanmasını amplitudların həndəsi cəminin tapılması vasitəsilə həyata keçirək. 



Bunun  üçün  vektor  diaqrqmından  istifsdə  edək  (şəkil  26.1).  Rəqslərin  eyni  düz  xətt  üzrə  icra 

edildiklərini  qəbul  etsək  kosinuslarteoreminə  əsasən  yekun  rəqsin  amplitudu  üçün  aşağıdakı 

ifadəni yaza bilərik: 

)

cos(



2

1

2



2

2

2



2

1

2



1







m



m

m

m

m

E

E

E

E

E

            (26.5)  

İşığın  intensivliyi 

2

m



E

  ilə  mütənasib  olduğundan  (26.5)  düsturuna  əsasən  işığın  yekun 

intensivliyi: 

)

cos(



2

1

2



2

1

2



1







J

J

J

J

J

                 (26.6) 




düsturu ilə ifadə olunar.  

 

İki  təbii  işıq  mənbəyinin  dalğaları  üçün  fazalar 



fərqi tez – tez dəyişərək sıfırdan 

2 - yə qədər mümkün 



olan  bütün  qiymətləri  eyni  ehtimalla  alır.  Onda  yekun 

intensivliyin  (J)  qiyməti  həm  zaman  və  həm  də  məkan 

etibarilə  tez  –  tez  dəyişəcəkdir.  Nə  gözümüz    və  nə  də 

heç  bir  optik  cihaz  belə  dəyişməni  hiss  etməyə  qadir 

olmadığından,  müəyyən  ani  müddət  üçün  intensivliyin 

yalnız  orta  qiymətini  qeyd  etmək  mümkündür.  Qeyd 

etdiyimiz kimi, belə orta qiymət üçün 

0

)



cos(

1

2





dır.  Ona  görə  də 



2

1

J



J

J



,  yəni  fəzanın  istənilən  nöqtəsində  yekun  intensivlik  toplanan 

rəqslərin  intensivliklərinin  cəmi  ilə  təyin  olunan  eyni  qiymətə  malik  olacaqdır,  başqa  sözlə 

desək,  belə  fəza  hər  yerdə  bərabər  işıqlanacaqdır.  Lakin  toplanan  dalğalar  fəzanın  verilən 

nöqtəsinə heç olmazsa müşahidə müddətində dəyişməyən fazalar fərqi ilə daxil olduqda, (26.6) 

düsturuna əsasən həmin nöqtədə işığın yekun intensivliyinin qiyməti də sabit qalacaqdır. Fəzanın 

müxtəlif nöqtələrinə işıq dalğaları bir – birindən fərqlənən müxtəlif fazalar fərqi ilə daxil olur. 

Ona  görə  də  müxtəlif  nöqtələrdə  fazalar  fərqinin  qiymətindən  asılı  olaraq  işığın  yekun 

intensivliyinin  qiyməti  də  bir  –  birindən  fərqlənəcəkdir.  Başqa  sözlə,  belə  fəzada  işığın 

interferensiyası  hadisəsi  baş  verəcəkdir:  fazala  rfərqi  üçün 

)

cos(



1

2



>0  şərtinin  ödənildiyi 



nöqtələrdə 

J

>

2



1

J

J



)

cos(


1

2





<0  şərtinin  ödənildiyi  nöqtələrdə  isə 



J

<

2

1



J

J

olacaqdır. 



Xüsusi  halda  fazalar  fərqinin 

,...)


3

,

2



,

1

,



0

(

2



1

2





k

k



  qiymətlərində  dalğalar  bir  –  birini 

maksimum  gücləndirəcək, 



)

1



2

(

1



2





k

qiymətlərində isə maksimum zəiflədəcəkdir. Bu 

şərtlər  daxilində  toplanan  dalğaların  amplitudları  da  bir  –  birinə  bərabərdirsə 

)

(

2



1

m

m

E

E

intensivliyin  maksimum  qiyməti 



,

4

1



J

J

  minimum  qiyməti  isə   



0



J

olacaqdır. 

Aydındır  ki,  belə  vəziyyətdə  interferensiya  mənzərəsi  daha  aydın  və  qabarıq  müşahidə 

ediləcəkdir.  


Yüklə 1,74 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   57




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə