136
NƏ ÖYRƏNDİNİZ?
İş vərəqində “İnterfe-
rensiya hadisəsi” mövzusunda esse yazın.
LAYİHƏ.
“İnterferensiyanın tətbiqləri”
mövzusunda referat hazırlayın
.
3.12. DALĞALARIN DİFRAKSİYASI. İŞIĞIN DİFRAKSİYASI
İşıq şüası – işıq enerjisinin yayıldığı xətdir.
İşıq şüaları paralel, divergent (haçalanan) və konvergent (yaxın-
laşan) ola bilir. Çox böyük uzaqlıqda yerləşən mənbələrdən, mə-
sələn, Günəş və ulduzlardan Yer səthinə düşən işıq paralel işıq
şüaları qəbul edilir.
İşıq vakuumda və bircins mühitdə düz xətt boyunca yayılır.
Bircins mühit – bütün həcmi boyu eyni fiziki xassəyə malik olan mühitdir.
Cisimlərin kölgələrinin alınması işığın düz xətt boyunca yayılmasının nəticəsidir.
Təbiətin qoynunda gəzintidə olduqda, yəqin ki, hörüm-
çək toruna diqqət yetirmisiniz. Bəzən o, spektr rəngləri
ilə diqqəti özünə cəlb edir.
Hörümçək torunda
ağ işığın spektrinin
alınmasını işığın
hansı xassəsi ilə
izah edərdiniz?
Mənzərənin işığın
dalğa təbiəti ilə nə
əlaqəsi ola bilər?
• KEÇDİKLƏRİNİZİ XATIRLAYIN •
Fizika – 7 və 10
Özünüzü qiymətləndirin:
№
Suallar
Bilirəm
zəif
orta
yaxşı
1
Koherent dalğalar nəyə deyilir? Koherent işıq dalğaları necə
alınır?
2
Monoxromatik şüanın iki dalğası
∆ = 0,3
yollar fərqi ilə
fəzanın müəyyən nöqtəsində interferensiya edir. Bu dalğaların
fazalar fərqini təyin edin.
3
ə mənbələrindən ekrana koherent
ağ işıq dalğaları düşür. Ekranda mü-
şahidə olunan hansı interferensiya mən-
zərəsi necə olar? Bu mənzərə hansı his-
sədə daha parlaq olar? Niyə?
4
İki koherent dalğanın yollar fərqi
∆ = 5
olan nöqtədə alınan
interferensiyanın maksimum tərtibini hesablayın.
S
1
S
2
d
0
x
B
t
Ekran
LAYİHƏ
137
Dalğa səthi və dalğa cəbhəsi.
İxtiyari növ dalğanın müxtəlif mühitlərdə yayılma
qanunauyğunluğu universal xarakterə malikdir. Məsələn, durğun su səthinə düşən
damcının düşmə nöqtəsində yaratdığı rəqslər zaman keç-
dikcə bütün istiqamətlərə eyni sürətlə yayılaraq mühitin
müəyyən hissəsini əhatə edir
(b)
. Zaman keçdikcə dalğa
yayılmaqda davam edərək su səthinin daha çox hissəsini
həyəcanlandırır. Deməli, dalğa yayılarkən su səthi (mühit)
dalğanın yayıldığı və hələ yayılmadığı iki hissədən ibarət
olur. Verilmiş anda bu hissələri bir-birindən ayıran təmas
xətti dalğa səthidir.
Dalğa səthi – verilmiş anda dalğaların çatdığı nöq-
tələrin həndəsi yeridir.
Dalğa yayılan mühitdə müəyyən nöqtələr toplusu eyni
faza ilə rəqs edir. Belə nöqtələrdən keçən səth üzərində
faza eyni bir qiymətə malik olduğundan həmin səthlər bə-
rabər fazalı səth, yaxud dalğa cəbhəsi adlanır.
Dalğa cəbhəsi – eyni fazada rəqs edən nöqtələrin
həndəsi yeridir.
Dalğa cəbhəsi həndəsi məfhum olub eyni fazada rəqs
edən nöqtələrdən keçən səth təsəvvürü yaradır
(c)
. Mühitdə
dalğa yayılarkən onun ardıcıl gələn müxtəlif nöqtələrində
fazanın qiyməti müxtəlif ola bildiyinə görə həmin mühitdə
sonsuz sayda dalğa cəbhəsi mövcud ola bilir.
Dalğalar maneəyə rast gəldikdə nə baş verir?
Təchizat: “Dalğa vannası” dəsti (dayaz laboratoriya vannası,
üfüqi çubuqla təchiz edilmiş dalğa generatoru, müstəvi lövhə-
lər), su (200 ml), fotokamerası olan cib telefonu.
İşin gedişi: 1. Generatoru işə salın və çubuğun su səthində ya-
ratdığı dalğaları müşahidə edin. 2. Yayılan dalğaların yolu üzə-
rində iki müstəvi lövhəni elə yerləşdirin ki, onların kənarları
arasında kəsik əmələ gəlsin
(a)
. Bu zaman kəsikdən keçən dal-
ğaların necə yayıldıqlarına diqqət yetirin (
a
, 1). 3. Lövhələr
arasındakı kəsiyi tədricən daraldın və dalğaların yayılma
formasının necə dəyişdiyini izləyin (
a
, 2 və 3). Kəsikdən sonra
su səthində yayılan dalğaların foto şəkillərini çəkin
Nəticənin müzakirəsi:
Üfüqi çubuğun rəqsi hərəkəti su səthində hansı formada
dalğa yaratdı?
Bu dalğaların yayılma yoluna kəsiyi olan maneə
yerləşdirdikdə nə müşahidə etdiniz?
Kəsik daraldıqca ondan keçən dalğaların forması necə dəyişdi?
Təcrübədən dalğaların xassəsinə aid nə nəticəyə gəlmək olar?
(a)
(1)
(2)
(3)
ARAŞDIRMA
1
(b)
(c)
I dalğa
cəbhəsi
II dalğa
cəbhəsi
II dalğa
mənbələri
LAYİHƏ
138
Dalğa cəbhəsi müstəvi olan dalğa müstəvi dalğa, sferik və silindrik olan dalğalar
isə müvafiq olaraq sferik və silindrik dalğa adlanır.
Müstəvi dalğa müəyyən bir istiqamətdə – müstəvi dalğa səthinə perpendikulyar
istiqamətdə yayılan dalğadır.
Dalğaların difraksiyası. Hüygens prinsipi. Bütün növ dalğaların malik olduğu
ümumi xassələrdən biri də onların difraksiyasıdır.
Dalğaların difraksiyası – maneəyə rast gəldikdə dalğaların həndəsi yayılma
istiqamətlərindən kənara çıxma (maneəni aşaraq onun arxasına keçmə) hadisəsidir.
Dalğa uzunluğu ilə onun rast gəldiyi maneənin ölçüsü arasındakı nisbətdən asılı
olaraq dalğa həmin maneəni aşaraq onun arxasına keçə bilir. Başqa sözlə, difraksiya
hadisəsi o vaxt aydın görünür ki:
şərti ödənsin. Burada
−dalğa uzunluğu, − dalğanın difraksiyaya uğradığı ma-
neənin (və ya dəliyin) ölçüsü,
− maneədən difraksiya müşahidə olunduğu yerə qə-
dərki məsafədir.
Difraksiya hadisəsi keyfiyyətcə 1690-cı ildə Hüygensin formalaşdırdığı prinsip
əsasında izah edilə bilər. Hüygens prinsipinə görə – dalğa cəbhəsinin çatdığı hər bir
nöqtə tezlikləri dalğanın tezliyinə bərabər yarımsferik dalğa mənbəyinə çevrilir. Bu
yarımsferik dalğaların (onlar ikinci dalğalar adlanır) qurşayanı verilmiş an üçün yeni
dalğa cəbhəsini verir (bax:
c
) .
Dalğanın yayılma istiqaməti dalğa cəbhəsinə perpendikulyar olduğundan hər sonrakı
anda dalğanın yayılma istiqaməti – şüa müəyyən oluna bilir.
Şüa – verilən nöqtədə dalğa cəbhəsinə çəkilmiş normaldır.
Beləliklə, Hüygens prinsipinə görə difraksiya hadisəsi belə izah edilir: fərz edək
ki, kəsiyi olan maneə üzərinə perpendikulyar olaraq müstəvi dalğa düşür. Dalğa ma-
neəyə çatdıqda kəsiyin hər bir nöqtəsi yarımsferik dalğa mənbəyinə çevrilir. Həmin
dalğaların qurşayanı yanlardan əyildiyindən kəsikdən keçən dalğa da qismən ilk ya-
yılma istiqamətindən kənarlara doğru meyil edərək maneənin arxasına tərəf yayılır
– difraksiya hadisəsi baş verir. Lakin Hüygens prinsipi yalnız dalğa cəbhəsinin ya-
yılma istiqaməti ilə bağlı məsələləri həll etməyə imkan verdi, o müxtəlif istiqamət-
lərə yayılan dalğaların amplitudlarının və deməli, intensivliklərinin necə dəyişdiyini
izah edə bilmədi. Bu problem yalnız 1819-cu ildə işığın difraksiyasını müəyyən və
izah edən fransız fiziki Ogüsten Jan Frenel (1788–1827) tərəfindən həll olundu.
Hüygens-Frenel prinsipi. İşığın difraksiyası. Hüygens prinsipini inkişaf etdirən
Frenelə görə, dalğa cəbhəsinin səthində yerləşən bütün ikinci mənbələr (
S , S ,
S
, S
və s.
) koherent dalğa mənbələridir. Ona görə də işığın difraksiyası bu koherent
mənbələrdən gələn koherent dalğaların fəzanın hər hansı M nöqtəsində toplanmasının –
interferensiyasının nəticəsidir
(d)
.
İşığın difraksiyası – işığın düz xətt boyunca ya-
yılma qanunundan kənara çıxaraq maneənin həndəsi
kölgə sahəsinə daxil olması hadisəsidir. Beləliklə, inter-
ferensiya prinsipi ilə Frenel tərəfindən tamamlanmış
Hüygens prinsipi Hüygens-Frenel prinsipi adlanır.
(d)
LAYİHƏ
Dostları ilə paylaş: |