Fizika-2 fənnindən kollokvium suallarının cavabları

Frenel zonası

 deyilir. 

Şəkil  38

-dən  göründüyü  kimi, 

m

-ci  zonanın  xarici  kənarında  P  nöqtəsinə  qədər  olan 

bm

 

məsafəsi aşağıdakı kimi təyin edilir. 

2







m

b

b

m

                                      (4.1) 

 

 

S 

a 

b

+4



/2 

b

+3



/2 

b

+2



/2 

b

+



/2 

O 

P 

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Şəkil 38. 

 

(burada 

b

–0 dalğa səthi təpəsindən P nöqtəsinə qədər olan məsafədir). 

İ

ki  qonşu  zonanın  uyğun  nöqtələrindən  P  nöqtəsinə  gələn,  rəqslər  əks  fazalı  olurlar.  Buna 

görə də hər bir zonanm bütövlükdə yaratdığı, yekun rəqs, qonşu zonadan 

n

 qədər fərqlənəcəkdir. 

Zonanın  sahəsini  heşablayaq, 

m

-ci  zonanın  xarici  sərhədi  dalğa  səthindən 

hm

  hündürlüklü 

sferik qövs ayırır (şəkil 39). Bu qövsü, yaxud qövslə vətər arasında qalan parçanı  

Sm

  ilə işarə 

edək. Onda 

m

-ci zonanın sahəsini, 

1









m

m

m

S

S

S

. 

formasında təsəvvür etmək olar. Burada 

Sm

-l-(

m

-l)-ci zonanın xarici sərhəddinin ayırdığı sferik 

qövsün sahəsidir. 

Şəkil 39-dan göründüyii kimi, 

2

2

2

2

2

)

(

2

)

(

m

m

m

h

b

m

b

h

a

a

r



























 

(

a

–dalğa  səthinin  radiusu, 

rm

–

m

-ci  zonanın  xarici 

sərhədinin  radiusudur).  Mötərizə  içini  kvadrata 

yüksəltsək alarıq: 

2

2

2

2

2

2

2

2

m

m

m

m

m

h

bh

m

bm

h

ah

r















 











           

(4.2) 

 (4.2) ifadəsindən sferik qövsün hündürlüyü üçün alarıq: 

)

(

2

)

2

/

(

2

2

b

a

m

bm

h

m











(4.3)

 

a

–dalğa  uzunluğunun  kiçik  olduğunu  nəzərə  alsaq,  olan  toplananları  nəzərə  almamaq  olar.  Bu 

baxımdan  

)

(

2

b

a

bm

h

m







                                      (4.4) 

 

Sferik  seqmentin  sahəsi   

S

=2



Rh   

olduğundan  (R–sferanın  radiusu,  h–  seqmentin 

hündürlüyüdür) alarıq: 













m

b

a

ab

ah

S

m

m

2

 

m

-ci zonanın sahəsi isə 

b

a

ab

S

S

S

m

m

m

















1

 

S 

a 

b 

P 

hm 

g-hm 

2







m

b

bm

 

Şəkil 39 

 

---

Aldığımız ifadə,  göründüyü kimi 

m

-dən asılı deyildir. Buradan nəticə olaraq çıxır ki, 

m

 çox 

böyük olmadıqda, Frenel zonalarının sahələri təqribən eyni olur. 

(4.2) bərabərliyindən zonanın radiusunu tapmaq olar. 

m

 çox böyük olmadıqda  

h

m

<<

a

 olar və 

buna  görə  də 

m

m

ah

r

2

2



olar. 

h

m

-in  bu  qiymətini  (4.4)-də  nəzərə  alsaq 

m

-ci  zonanın  xarici 

sərhədinin radiusu üçün aşağıdakı ifadəni alarıq: 







m

b

a

ab

r

m

                            (4.5) 

Zonadan P nöqtəsinə qədər olan məsafəsi 

m

 zonasının nömrəsinin artması ilə tədricən artır. 

m

-ci zonanın P nöqtəsində yaratdığı rəqsin amplitudu isə, 

m

-in artması ilə monoton azalır: 

A

1

>

A

2

>

A

3

>.......>

A

m

–1

>

A

m

>

A

m

+1

. 

Qonşu zonanın  yaratdığı rəqslərin  fazası, 



  qədər  fərqləndiyindən,  P  nöqtəsindəki  rəqslərin 

yekun amplitudu aşagıdakı formada təsəvvür edilə bilər: 

A

1

–

A

2

 +

A

3

–

A

4

 +  ...                           (4.6) 

(4.6) ifadəsini aşağıdakı formada da yazmaq olar: 









































2

2

2

2

2

5

4

3

3

2

1

1

A

A

A

A

A

A

A

A

...         (4.7) 

A

m

 monoton azaldığına görə təqribən hesab etmək olar ki, 

2

1

1









m

m

m

A

A

A

 

Bu halda mötərizədəki ifadə sıfra bərabər olar və (4.7) düsturu aşağıdakı formada sadələnir. 

2

1

A

A



                                  (4.8) 

(4.8)  düsturuna  əsasən,  bütün  sferik  dalğa  səthinin  ixtiyarı  P  nöqtəsində  yaratdıqları 

amplitud, yalnız bir mərkəzi zonanın yaratdığı amplitudun yarısına bərabərdir. 

Mərkəzi  zonanı  açıql  saxlayıb,  qalan  zonaları  qeyri-şəffaf  lövhə  ilə  örtsəydik  P  nöqtəsində 

yaranan rəqsin amplitudu (

A

=

A

1

) dalğa səthinin açıq qalan halına nisbətən iki dəfə, intensivliyi 

isə dörd dəfə çox olardı. 

Zonalar üsulundan istifadə etməklə  yüksək intensivlikli işıq almaq olur. Bu məqsədlə işığın 

yolunu elə lövhə ilə kəsmək lazımdır ki, o yalnız ya tək, ya cüt zonaları örtsün. Belə lövhə zona 

lövhəsi adlanır. 

 

18.

 

Bir yarıqdan difraksiya. 

Tutaq  ki, 

b

=(BC) sabit eni  və 

l

>>

b

  uzunluğu  olan,  ensiz  BC  yarığı  açılmış,  qeyri-şəffaf 

E

, 

ekranı üzərinə paralel monoxromatik işıq şüası perpendikulyar olaraq düşür (şəkil 40). Hüygens-

Frenel prinsipinə uyğun olaraq yarığın nöqtələri, eyni faza ilə rəqs edən, ikinci dalğa mənbələri 

olur.  Əgər  işığın  yarıqdan  keçməsi  zamanı  işıq  düz  xətt 

boyunca  yayılsaydı,  onda  toplayıcı 

L

  linzasının  foks 

müstəvisində  yerləşdirilmiş  – 

E

  ekranında,  işıq  mənbəyinin 

şəkli  alınardı.  Ensiz  yarıqda  difraksiya  nəticəsində  mənzərə 

əsaslı  surətdə,  kökündən  dəyişir. 

E

  ekranda  interferensiya 

maksi-mumları və minimumları müşahidə olunur. 

Linzanın əlavə fokusunda, düşən dalğa cəbhəsinə per-

pendikulyar  olan,  linzanın  optik    oxuna 



  bucağı  altında 

B 

D 

a 

M 

12345 

Şəkil 40. 

O 

A 

---

düşən, bütün paralel şüalar toplanır. BM və 

AM

 kənar şüalarının optik yollar fərqi 









sin

b

BD

                                (4.9) 

bərabərdir. 

 

BD  yarığını  Frenel  zonalarına  bölək.  Zonanın  kənarından  AM-ə  paralel  çəkilmiş,  şüaların 

optik yollar fərqi 



/2-yə bərabər olduğundan, zonanın eni 



/(2sin



) bərabər olur. 

Verilən  istiqamətdə  bütün  zonalar  işığı  eyni  qaydada  buraxırlar.  İşığın  hər  bir  qonşu  zona 

cütündən  interferensiyası  zamanı  yekun  rəqslərin  amplitudu  sıfra  bərabər  olur.  Belə  ki,  bu 

zonalar eyni amplitudlu, lakin əks fazalı rəqslərin yaranmasına səbəb olurlar. Beləliklə, işığın O 

nöqtəsindəki  interferensiyasının  nəticəsi,  yarıqda    yerləşən  Frenel  zonalarının  sayı  ilə  təyin 

olunur. Zonaların sayı cüt olduqda, yəni 

2

/

2

sin









m

b

       (m=1,2)                    (4.10) 

Difraksiya minimumu müşahidə olunur (tam qaranlıq). 

Zonaların sayı tək olduqda isə bir Frenel zonanın təsirinə uyğun olan difraksiya maksimumu 

müşahidə olunur. 

2

/

)

1

2

(

sin











m

b

. 



=0 istiqamətində, yarığın bütün hissələrinin 

O

 nöqtəsində  yaratdıqları rəqslər eyni faza ilə 

baş verdiyindən,  ən intensiv 0-cı nömrəli mərkəzi maksimum müşahidə olunur.