Yorug‘lik to‘lqinlarining kogerentligi va monoxromatikligi




Download 1,66 Mb.
Pdf ko'rish
bet9/14
Sana16.07.2024
Hajmi1,66 Mb.
#267735
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14
Bog'liq
Fizika 2, 2-MA’RUZA

5. Yorug‘lik to‘lqinlarining kogerentligi va monoxromatikligi
To‘lqin interferensiyasi kuzatilishi sharti ularning
kogerentligidadir, ya’ni
bir necha
tebranma va to‘lqin jarayonlarining vaqt bo‘yicha va fazoda bir–biriga muvofiq ravishda
kechishidir:
)
(
kx
t
ACos
E
-
=

Amalda, biron bir yorug‘lik manbai qat’iy monoxramatik yorug‘lik to‘lqinlari chiqarmasligi
sababli, istalganbir-biriga bog‘liq bo‘lmagan yorug‘lik manbalari nurlatayotgan yorug‘lik
to‘lqinlari doimo nokogerentdir. Shu sababli, tajribada bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan manbalardan
chiqqan yorug‘liq to‘lqinlari bir-birini ustiga tushsa ham interferensiya hodisasi kuzatilmaydi.
Ikkita bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan yorug‘liq manbalaridan chiqadigan yorug‘lik
to‘lqinlarining nokogerentligi va nomonoxromatikligining fizikaviy sababi, atomlarning
yorug‘lik chiqarish mexanizmidadir.
Ikkita alohida yorug‘lik manba’ida, nurlanish vaqtida, atomlar bir-biriga bog‘liq
bo‘lmagan holda chiqadilar. Har bir atomda yorug‘lik nurlanish jarayoni chegaralangan va qisqa
vaqt (10
-8
C)
davom etadi. Bu vaqtda energetik qo‘zg‘atilgan atom o‘zining asl holiga qaytadi va
u yorug‘lik chiqarishini to‘xtatadi. Atom qayta qo‘zg‘alib, Yana Yangi boshlang‘ich faza bilan
yorug‘lik to‘lqinlarini chiqaraboshlaydi.
Har bir Yangi nur chiqarish jarayonida ikkita bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan atom
nurlanishlari orasidagi fazalar farqi o‘zgargani uchun atomlardan o‘z holicha chiqqan yorug‘lik
to‘lqinlari nokogerent bo‘ladilar.
Atomlarning

10
-8
sek
vaqt kengligida chiqaradigan yorug‘lik to‘lqinlari taxminan
o‘zgarmas tebranish amplitudasi va fazasiga ega bo‘ladilar. Aksincha, katta vaqt intervalida
to‘lqinlarning amplitudalari va fazalari o‘zgarib turadi.
Atomlarning alohida qisqa impulsga o‘xshash uzuq - uzuq yorug‘lik nurlanishi –
to‘lqin
tizmasi
deb ataladi.
Bitta atomning ketma-ket chiqargan tizmalarining boshlang‘ich fazalari bir-biridan farq
qiladilar.


Istalgan nomonoxramatik yorug‘lik to‘lqinlarini bir-birini o‘rnini oladigan, bir-biriga
bog‘liq bo‘lmagan garmonik tizimlar majmuasidan iborat, deb hisoblash mumkin. Bir tizimning
o‘rtacha davom etadigan vaqti
τ
kog

kogerentlik vaqti
deb ataladi.
Demak, kogerentlik faqat bitta tizma davomida saqlanib, kogerentlik vaqti nurlanish
vaqtidan ortiq bo‘laolmaydi
τ
kog
≈ τ
n
.
Agarda yorug‘lik to‘lqini birjinsli muhitda tarqalayotgan bo‘lsa, u holda fazoning
ma’lum nuqtasidagi to‘lqin fazasi faqat kogerentlik vaqti davomida saqlanib turadi. Bu vaqt
ichida, vakuumda, yorug‘lik to‘lqini

kog
= cτ
kog
masofagacha tarqaladi, bu masofa
kogerentlik uzunligi
(yoki tizma uzunligi) deb ataladi.
Shunday qilib, kogerentlik uzunligiga teng masofada bir necha to‘lqinlar kogerentligini
yo‘qotishga ulgura olmaydilar.
Demak, yorug‘lik to‘lqinlari interferensiyasini kuzatish uchun optik yo‘llar farqlari
kogerentlik uzunligidan kichik bo‘lishi zarur.
Agarda to‘lqinlar monoxramatik bo‘lsalar, chastota spektri kengligi kichik bo‘lib,
kogerentlik vaqti
τ
kog
- katta bo‘ladi,

kog
- kogerentlik uzunligi esa uzun bo‘ladi. Fazoning birdan
bir nuqtasida kuzatiladigan tebranishlar kogerentligi –
vaqtli kogerentlik
deb ataladi.
Interferensiya hodisasini kuzatish imkonini beradigan ikkita yorug‘lik manbaining
o‘lchamlari va o‘zaro joylashishi
fazoviy kogerentlik
deb ataladi.
Fazoviy kogerentlik uzunligi (yoki
kogerentlik radiusi
) deb, ko‘ndalang yo‘nalishda
to‘lqin tarqalishning maksimal masofasiga aytiladi.
τ
kog
~ λ/φ
bu yerda
l
– yorug‘lik to‘lqinlari uzunligi,

- manbaning burchakli o‘lchami.
Quyosh nurlarining mumkin bo‘lgan eng kichik kogerentlik radiusi (Yerdan Quyoshning
burchak o‘lchami
2
10
-
»

radian va
5
,
0
»
l
mkm )
»
0,05 mm tashkil etadi.
Bunday kichik kogerentlik radiusida, inson ko‘zining aniqlash imkoniyati taxminan 0,1
mm tashkil etganligi uchun, to‘g‘ridan - to‘g‘ri Quyosh nurlarining interferensiyasini kuzatish
mumkin emas.

Download 1,66 Mb.
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   14




Download 1,66 Mb.
Pdf ko'rish

Bosh sahifa
Aloqalar

    Bosh sahifa



 Yorug‘lik to‘lqinlarining kogerentligi va monoxromatikligi

Download 1,66 Mb.
Pdf ko'rish