134
Toplanan dalğaların yollar fərqi tək sayda yarımdalğa uzunluğuna (fazalar fərqi
tək sayda -yə bərabərdir) bərabər olan nöqtələrdə interferensiya minimumu alınır
(f)
:
∆ =
2
∙ (2
1); (5)
∆ = ∙ (2
1). (6)
Bu halda əgər dalğaların amplitudları eynidirsə, onların toplanması
nəticəsində yekun
rəqsin amplitudu sıfıra bərabər olana qədər zəifləyəcək
(g)
:
=
(− ) = 0. (7).
İşığın interferensiyası. İnterferensiya bütün növ dalğalar, o cümlədən işıq dalğa-
ları üçün xarakterik olan ümumi xassədir. Belə ki, fəzada iki işıq dəstəsi toplandıqda
onlar bir-birini gücləndirə və
ya zəiflədə bilər, hətta belə də ola bilər:
işıq
+
işıq
=
zülmət.
İşığın interferensiyası – koherent işıq dalğalarının toplanması nəticəsində fəza-
nın müəyyən nöqtələrində işıq rəqslərinin güclənməsi, digər
nöqtələrində isə zəifləməsi hadisəsidir.
Koherent işıq dalğalarının alınma üsulu uzun illər məlum
olmadığından işığın da interferensiya edə bilmək xassəsini
uzun illər sübut etmək mümkün olmamışdır. Yalnız XIX əs-
rin əvvəllərində Tomas Yunq sadə qurğu vasitəsilə təcrübi
olaraq işığın interferensiyasını
müşahidə edə bildi
(h)
.
Qurğuda işığın interferensiyası belə alınır: Günəş şüaları
qeyri-şəffaf
1 ekranını işıqlandırır. İşıq dar S dəliyindən ke-
çərək
2 ekranına düşür. Bu ekrandakı dar
ə dəliklərin-
dən artıq iki koherent işıq dalğası çıxır. Həmin dalğalar bir-
biri üzərinə toplanmaqla
3 ekranında işığın interferensiya zo-
laqlarını əmələ gətirir. Ekranın mərkəzi hissəsində bir-birini
əvəz edən rəngli və qaranlıq zolaqlar müşahidə olunur. Mər-
kəzdən uzaqlaşdıqca bu zolaqlar zəifləyir. Yunq bu təcrübədə
interferensiyanın maksimumluq şərtindən istifadə etməklə
(1) düsturuna əsasən işığın interferensiya zolaqlarındakı
müxtəlif rəngli şüaların dalğa uzunluğunu ölçə bilmişdir. Qə-
ribə də olsa işığın interferensiyasına aid ilk təcrübəni onun
dalğa təbiətli olduğunu qətiyyətlə inkar edən İ.Nyuton apar-
mışdır. O, müstəvi-qabarıq linzanı qabarıq tərəfi aşağı ol-
maqla şüşə lövhə üzərində yerləşdirir və onu yuxarıdan işıq-
landırır (
i, 1
). Nyuton linzaya yuxarıdan baxdıqda bir-birini
əvəz edən işıqlı və qaranlıq konsentrik dairələr müşahidə etdi
(
i, 2
). Lakin nə Nyuton, nə də bu maraqlı təcrübəni 100 ildən
çox icra etmiş digər alimlər “Nyuton halqaları” adlandırılan
işığın bu sirrini izah edə bilmədilər.
Yalnız 1802-ci ilə T.Yunq “Nyuton halqaları”nın sirrini
belə izah etdi: Nyuton halqaları hava qatının yuxarı sərhə-
dindən (linzanın aşağı səthindən) və aşağı sərhədindən (şüşə
lövhədən) qayıdan işıq şüalarının interferensiyasının nəticə-
(i)
(h)
Günəş şüaları
S
1
2
3
S
2
S
1
LAYİHƏ
135
sidir. Bu şüalar koherentdir, çünki onlar eyni dalğa uzunluğuna və sabit fazalar fər-
qinə malikdir.
1 dalğasının fazası dəyişmir, lakin şüşə lövhədən qayıdan
2 dalğası 1
dalğasına nisbətən çox yol gedir və əks fazaya malik olur (
i, 3
). Ona görə də bu şüalar
görüşdükdə bir-birini söndürür –
A hissəsində tutqun ləkə yaranır. Beləliklə, linzanın
alt səthindən və lövhədən qayıdan digər cüt şüalar toplanaraq interferensiyanın mak-
simumluq və minimumluq şərtlərinə uyğun işıqlı və tutqun halqalar əmələ gətirir.
İşığın dalğa uzunluğunun təyini. Fərz edək ki,
ə koherent dalğa mənbələri arasındakı məsafə
mənbədən ekrana qədərki məsafədən çox-çox kiçik-
dir
(j)
:
≪ . Belə halda ə mənbələrindən şüa-
lanan işıq dalğaları koordinatı
olan ekrandakı
m
nöqtəsinə, demək olar, paralel gəlir. Bu şüalar arasın-
dakı yollar fərqi:
∆ =
−
= ∙
.
bucağı kiçik olduğundan:
=
.
Bu hal üçün interferensiya maksimumu üçün alınır:
∙
=
.
Buradan işığın dalğa uzunluğu üçün alarıq:
= ∙
.
“Nyuton halqaları”nı müşahidə edək.
Təchizat:
“Nyuton halqaları” cihazı, ağ vərəq (A5 formatlı), cib
telefonu.
İşin gedişi:
1. Cihazı sıxacları yuxarıda olmaqla üfüqi masanın səthində, ağ
vərəqin üzərində yerləşdirin. Belə olduqda linzanın müstəvi üzü
sizə tərəf olacaq və onun səthinə düşən işıq süalarını paralel
qəbul etmək olar
(k)
.
(k)
2. Linzanı yuxarıdan müşahidə edin və gördüyünüz mənzərənin fotoşəklini çəkin.
Nəticənin müzakirəsi:
Nə müşahidə etdiniz?
“Nyuton halqaları”nın ortası tutqun böyük dairəvi ləkədən,
kənarları isə konsentrik rəngli və
tutqun halqalardan ibarət
olmasını nə ilə izah etmək olar?
Həyatla əlaqələndirin:
Yəqin ki, balaca olarkən üfürdüyünüz sabun qovuqlarını xa-
tırlayırsınız. Havada süzən bu qovuqların səthi bir-birini əvəz
edən rəngli halqalarla əhatə olunur
(l)
.
Sabun qovuğunun səthində belə halqaların yaranmasını
necə izah edərdiniz?
(l)
ARAŞDIRMA
2
TƏTBİQETMƏ
(j)
d
1
d
2
Y
m
y
m
0
Ekran
L
S
1
S
2
l
d
LAYİHƏ