2-курс Физика

Difraksion panjara yordamida yorug’lik to’lqin uzunligini aniqlash

Ishning maqsadi. Yorug‘likning to‘lqin uzunligini difraksion panjara yordamida aniqlashni o‘rganish.
Kerakli asbob va jihozlar.
1. Panjara doimiysi 1 100 1 1 100 100 1 100 mm yoki 1 50 1 1 50 50 1 50 mm bo‘lgan difraksion panjara.
2. Yorug‘lik manbayi.
3. O‘rtasida tirqishi bo‘lgan qora ekran.
4. Millimetrli masshtabga ega bo‘lgan uzun va qisqa chizg‘ichlar.
5. Asboblar o‘rnatiladigan qurilma
(4.18-rasm).

Asboblar o‘rnatiladigan qurilma (6) ustiga millimetrli masshtabga ega bo‘lgan uzun chizg‘ich (3) o‘rnatiladi. Uning bitta uchiga o‘rtasida tirqishi (5) bo‘lgan qora ekran (4) joylashtiriladi. Qora ekranda millimetrli masshtabli qisqa chizg‘ich mahkamlangan. Qora ekran uzun chizg‘ich bo‘ylab siljiy oladigan holatda o‘rnatiladi. Uzun chizg‘ichning ikkinchi uchidagi tutqich (2) ga difraksion panjara (1) o‘rnatiladi. Yorug‘lik manbayi ishga tushiriladi. Panjara va tirqish orqali yorug‘lik manbayiga qaralsa, tirqishning ikkala tomonida difraksion spektrlarning birinchi, ikkinchi va h.k. tartiblari ko‘rinadi. Tirqishli chizg‘ichni yoki difraksion panjarani uzun chizg‘ich bo‘ylab surib, birinchi tartibdagi qizil nur shkaladagi butun son ro‘parasiga keltiriladi. Tirqishdan tanlangan nurgacha bo‘lgan masofa y ni aniqlab olinadi (4.19-rasm). So‘ngra difraksion panjaradan tirqishli chizg‘ichgacha bo‘lgan masofa x ni o‘lchab olinadi. Bunda y << x ekanligidan sinφ ≈ tgφ deb olinadi.

𝑡𝑡𝑔𝑔𝛼𝛼= 𝑦 𝑥 𝑦𝑦 𝑦 𝑥 𝑥𝑥 𝑦 𝑥 ekanligini hisobga olib 𝑑𝑑𝑠𝑠𝑖𝑖𝑛𝑛𝛼𝛼=𝑛𝑛λ formuladan yorug‘likning to‘lqin uzunligi hisoblanadi:
λ= 𝑑∗𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑛 𝑑𝑑∗𝑠𝑠𝑖𝑖𝑛𝑛𝛼𝛼 𝑑∗𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑛 𝑛𝑛 𝑑∗𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑛 = 𝑑∗𝑡𝑔𝛼 𝑛 𝑑𝑑∗𝑡𝑡𝑔𝑔𝛼𝛼 𝑑∗𝑡𝑔𝛼 𝑛 𝑛𝑛 𝑑∗𝑡𝑔𝛼 𝑛 = 𝑑∗𝑦 𝑛∗𝑥 𝑑𝑑∗𝑦𝑦 𝑑∗𝑦 𝑛∗𝑥 𝑛𝑛∗𝑥𝑥 𝑑∗𝑦 𝑛∗𝑥
bunda: λ – yorug‘lik nuri to‘lqin uzunligi, d – panjara doimiysi.
Tajribani ikkinchi va uchinchi tartibdagi qizil nur uchun o‘tkaziladi. Shunga o‘xshash tajribalarni chap tomonda joylashgan spektrlar uchun bajariladi.

𝑑𝑑= 1𝑚𝑚 100 1𝑚𝑚𝑚𝑚 1𝑚𝑚 100 100 1𝑚𝑚 100 = 10 −5 10 10 −5 −5 10 −5 𝑚𝑚; λ= 𝑑∗𝑥 𝑛∗𝑦 𝑑𝑑∗𝑥𝑥 𝑑∗𝑥 𝑛∗𝑦 𝑛𝑛∗𝑦𝑦 𝑑∗𝑥 𝑛∗𝑦 ;
Namuna:
λ 𝑞𝑖𝑧𝑖 λ λ 𝑞𝑖𝑧𝑖 𝑞𝑞𝑖𝑖𝑧𝑧𝑖𝑖 λ 𝑞𝑖𝑧𝑖 = 10 −5 ∗0,031 0,5∗1 10 −5 10 10 −5 −5 10 −5 ∗0,031 10 −5 ∗0,031 0,5∗1 0,5∗1 10 −5 ∗0,031 0,5∗1 =0,062∗ 10 −5 10 10 −5 −5 10 −5 =620 𝑛𝑛𝑚𝑚;
λ 𝑏𝑖𝑛𝑎𝑓𝑠ℎ𝑎 λ λ 𝑏𝑖𝑛𝑎𝑓𝑠ℎ𝑎 𝑏𝑏𝑖𝑖𝑛𝑛𝑎𝑎𝑓𝑓𝑠𝑠ℎ𝑎𝑎 λ 𝑏𝑖𝑛𝑎𝑓𝑠ℎ𝑎 = 10 −5 ∗0,021 0,5∗1 10 −5 10 10 −5 −5 10 −5 ∗0,021 10 −5 ∗0,021 0,5∗1 0,5∗1 10 −5 ∗0,021 0,5∗1 =0,042∗ 10 −5 10 10 −5 −5 10 −5 =420 𝑛𝑛𝑚𝑚

Olingan natijalarning o‘rtacha qiymati, absolut va nisbiy xatoliklar hisoblanadi.
Natijalarni o‘ng va chap tomonlar uchun solishtiriladi.

Tajribalarning aniqligi spektrning tartib raqami ortib borishi bilan qanday o‘zgaradi?
Difraksion panjara davrining ortib borishi o‘lchashlar aniqligiga qanday ta’sir ko‘rsatadi?
Tajribani monoxromatik nur (lazer nuri) bilan o‘tkazilsa, qanday manzara ko‘rinadi?
Oq nur bilan tajriba o‘tkazilsa, difraksion manzara markazida nima sababdan oq polosa hosil bo‘ladi?