Nima uchun sovun eritmasida shovqin bor? Yorug'likning interferensiyasi va diffraksiyasini kuzatish

  • Namuna kuzatish: tushunchasi, turlari, tanlab olishdagi xatolar, natijalarni baholash. Muammoni hal qilishga misollar
  • D) kasal bolalarni dispanser kuzatuvi bilan to'liq qamrab olish
  • Dinamik kuzatish va nazorat qilish, chekishni qayta boshlashning oldini olish
  • Yorug'likning diffraksiyasi. Fraungoferning diffraktsiya panjarasi orqali diffraktsiyasi.
  • 1. Ishning maqsadi: o'rganish xususiyatlari yorug'likning interferentsiyasi va diffraksiyasi.

    2. Adabiyot:

    2.1. Kasyanov V.A. Fizika. 11-sinf: umumiy ta’lim uchun darslik ta'lim muassasalari. – M., 2003. 44, 45, 47-bandlar.

    2.2. “Fizika” fanidan ma’ruza matnlari.

    3. Ishga tayyorgarlik:

    3.1. Ishga ruxsat olish uchun o'z-o'zini tekshirish savollariga javob bering:

    3.1.1. Qanday hodisa interferensiya deb ataladi?

    3.1.2. Qanday to'lqinlar kogerent deb ataladi? Kogerent to'lqin manbalarini olish usullarini nomlang.

    3.1.3. Qanday hodisa diffraktsiya deb ataladi?

    3.1.4. Gyuygens-Frenel tamoyilini tuzing?

    3.2. 6-bandga muvofiq hisobot shaklini tayyorlang.

    4. Ro'yxat zarur jihozlar:

    4.2. Elektron nashr“10-11 sinflar fizikasidan laboratoriya ishi”: Bustard, 2005. Laboratoriya ishi No12.

    5. Ish tartibi:


    Kompyuterni yoqing. 12-sonli laboratoriya ishini o'rnating. Eksperimentni o'tkazish uchun jihozlarni ko'rib chiqing (1-rasm).

    5.2. Spirtli chiroqni yoqing (2). Uni olovga olib keling natriy xlorid eritmasi bilan namlangan paxta momig'i (3).

    5.3. Sovun plyonkasini yaratish uchun simli halqani sovun eritmasiga botirib oling.

    5.4. Spirtli chiroqning sariq nuri bilan yoritilganda plyonkada olingan interferentsiya naqshini chizing (2-rasm). Aylanish tartibini tushuntiring kino oq yorug'lik bilan yoritilganda interferentsiya naqshidagi ranglar.

    5.5. Shisha naychadan foydalanib, sovun eritmasi yuzasiga kichik sovun pufakchasini puflang. Interferentsiya halqalarining pastga qarab harakatlanish sababini tushuntiring.

    5.6. Ikkita siqilgan shisha plastinkadan kuzatilgan interferensiya naqshini tasvirlab bering. Plitalarni bir-biriga bosuvchi kuch kuchayishi bilan kuzatilgan naqsh qanday o'zgaradi?

    5.7. CD yoqilganda interferentsiya naqshini tasvirlab bering. Yonayotgan chiroqning filamentini kaliperning tirqishidan (yoriqlar kengligi 0,05 va 0,8 mm) ko'rishda kuzatilgan ikkita diffraktsiya naqshini chizing. Serkul vertikal o'q atrofida 0,8 mm tirqish kengligi bilan silliq aylantirilganda interferentsiya naqshining tabiatining o'zgarishini tavsiflang. Kadrni filamanga parallel ravishda yonib turgan chiroq fonida filament bilan joylashtiring (3-rasm). Ramkani ko'zga nisbatan siljitish orqali, o'rtada, ipning geometrik soyasi sohasida yorug'lik chizig'i paydo bo'lishiga ishonch hosil qiling. Yupqa filament orqasida kuzatilgan diffraktsiya naqshini chizing.



    5.8. Qora neylon mato orqali yonayotgan chiroqning filamentiga qarang. Matoni o'z o'qi atrofida aylantirib, to'g'ri burchak ostida kesib o'tgan ikkita diffraktsiya chizig'i shaklida aniq diffraktsiya naqshiga erishing. Kuzatilgan difraksion xochni chizing va uni tasvirlab bering.

    6.1. Ishning raqami va nomi.

    6.2. Ishning maqsadi.

    6.3. Interferentsiya naqshini chizish (2-rasm) va uni tushuntirish.

    6.4. Sovun pufagi yuzasidagi interferentsiya naqshini tushuntirish.

    6.5. Ikkita siqilgan shisha plastinadan kuzatilgan interferentsiya naqshini chizish. Plitalarni siqish paytida uning o'zgarishini tushuntirish.

    6.6. CDni yoritishda interferentsiya naqshining tavsifi.

    6.7. 0,05 va 0,8 mm tirqishlardagi ikkita diffraktsiya naqshining rasmi. Yoriq vertikal o'q atrofida silliq aylantirilganda uning o'zgarishini tasvirlab bering.

    6.8. Yupqa ipga diffraktsiya naqshini chizish.

    6.9. Neylon ipga diffraktsiya naqshini chizish. Difraksion o'zaro faoliyat.



    13-son laboratoriya ishi.

    16. Yorug'likning diffraksiyasi. Gyuygens-Frenel printsipi. Fresnel va Fraungofer diffraktsiyasi. Difraksion panjara. X-nurlarining diffraktsiyasi.

    Yorug'lik to'lqinlarining diffraksiyasi to'lqinlarning to'siqlar atrofida egilishi, turli shakldagi to'siqlar va soya maydoniga kiradigan to'lqinlardan iborat. To'lqin diffraktsiyasining ta'siri qachon namoyon bo'ladi

    to'lqin uzunligidan oshib ketadigan to'siqlarning o'lchamlari bo'lib chiqadi

    to'lqin uzunligiga mutanosib.Ammo yorug'lik diffraktsiyasi hodisasi

    katta ob'ektlardan kuzatiladi, lekin bu holda zarur

    uzoq masofalarda kuzatuv ekranini olib tashlang.

    Laboratoriya sharoitida diffraktsiya 1 m tartibi asosida amalga oshiriladi,

    va aniq ta'sir to'siq o'lchamlari d = 1 mm yoki undan kam bo'lganida aniqlanadi.

    Yorug'likning difraksiyasi hodisasini Gyuygens printsipi (kts 17c) asosida sifat jihatidan ifodalash mumkin.

    Gyuygens printsipi Keling, yorug'lik manbai bo'lsin. To'lqin old qismidagi har bir nuqta ifodalaydi

    ikkilamchi to'lqinlarning element manbai. Keyingi vaqtdagi to'lqin jabhasi ikkilamchi to'lqinlarning konvertini beradi.

    Gyuygens-Fresnel printsipi: To'lqin jabhasining har bir nuqtasi ikkilamchi to'lqinlarning elementar manbai bo'lib, ikkilamchi to'lqinlarning interferensiyasi kuzatish ekranidagi ma'lum bir nuqtada yorug'likni aniqlaydi.

    Biroq, Gyuygens printsipi to'siqdan keladigan yorug'lik intensivligini aniqlashga imkon bermaydi. bu yo'nalishda, shuning uchun yorug'lik diffraktsiyasi muammosining yechimi faqat sifat xarakteriga ega. Frennel Gyuygens printsipini yorug'likning interferentsiyasi printsipi bilan to'ldirdi.

    ga asoslanib kuzatish ekranida berilgan nuqtadagi yoritishni ifodalaylik G-F printsipi erkin to'lqin jabhasi uchun.

    O nuqtaga elementar ta'sir amplitudasini yozamiz:
    (1)

    - maydoni 1 m 2 bo'lgan to'lqin jabhasi yuzasidan chiqadigan tebranishlar amplitudasi

    - maydonga ega bo'lgan to'lqin jabhasining elementar kesimidan chiqadigan tebranish amplitudasi

    Keling, tebranishning o'zini yozamiz:


    (1a)

    Ma'lum bir nuqtada butun to'lqin jabhasining ta'sirining kattaligini aniqlash uchun Fresnel bo'yicha ikkilamchi to'lqinlarning interferensiyasini hisobga olish kerak, boshqacha qilib aytganda, oxirgi omilni butun sirt bo'ylab integrallash kerak.
    (2)

    Formula (2) yordamida hisoblash odatda qiyin vazifani keltirib chiqaradi. Keyinchalik Fresnel Fresnel zonasi usuli deb nomlangan usulni ishlab chiqdi, bu esa bir qator muammolarni nisbatan sodda tarzda aniqlash imkonini beradi. murakkab integrasiyaga murojaat qilmasdan yoritish.Usulning mohiyati shundan iboratki, to‘lqin frontining sirti cheksiz kichiklarga bo‘linmaydi.

    D yaqinlashuvchi nurlardagi diffraktsiya (Fresnel diffraktsiyasi)

    Nuqtali yorug'lik manbai, kuzatish ekrani va ular orasida shaffof ko'rinishdagi diffraktsiya ob'ekti joylashgan joylashuvni ko'rib chiqaylik.

    teshikli ekran. Keling, Fresnel zonasi usulidan foydalanamiz.

    Gyuygens-Frennel tamoyilidan foydalanamiz.

    T.O.da - yaqinlashuvchi nurlardagi diffraktsiya ta'siri.

    Parallel nurlardagi diffraktsiya (Fraungofer diffraktsiyasi)

    Fraungofer (nemis, 19-asr 1-yarmi)

    Difraksion ob'ektdan o'tgandan so'ng, nurlar

    parallel yugurish

    .Gyuygens-Frennel printsipining fizik ma'nosi. Geometrik optika qonunlari asosida uning asosida hosil qilish.

    Gyuygensning fikricha, yorug'lik to'lqindir. (Gyuygens printsipini shakllantirish)

    Unga asoslanib sinish qonunini chiqarish

    //-nurlardagi diffraksiyaga oid masalalar

    Vazifa yorug'lik taqsimotini hisoblashdir

    ekran tekisligida diffraktsiya naqsh E (fokusda

    linza tekisligi L). G-F printsipiga muvofiq

    elementar chiziqlar dX X=0 dan X=b gacha yetib boradi

    o'zboshimchalik bilan T.O. Interf. pres. jamlama hisoblanadi

    fazaviy munosabatlarni hisobga olgan holda barcha bunday elementar ta'sirlar. Hisoblashda biz qilamiz

    kiruvchi tebranishlarning fazalar farqini hisobga olish

    V T.O turli elementlarning tebranish yo'llaridagi farq bilan aniqlanadi va yo'l farqi oson

    difraksiya burchagi ps orqali ifodalanadi. AC tekislikdan nurga perpendikulyar

    difraksiyalangan nurlar, nurlar turli joylar t.O ga turli geometrik yo'llar mavjud,

    lekin bir xil optik yo'l. Bu. zarba farqi masofadagi farq bilan aniqlanadi

    uyaning tekisligi AC tekisligiga.



    - tirqishning butun kengligidan chiqadigan tebranish amplitudasi;

    - tebranish amplitudasi, chiquvchi uyasi, birlik kengligi.

    - cheksiz kichik tirqish kengligidan kelib chiqadigan tebranish amplitudasi (dx)

    -dx elementdan O nuqtaga keladigan elementar tebranish


    . (7)

    Nuqtadagi yorug'lik nuri va yorug'lik intensivligi yoki bu nuqtaga etkazilgan energiya amplitudaning kvadratiga proportsionaldir:

    (8)
    (8a),

    (8) va (8a) taqsimotni grafik tarzda tasvirlaymiz:

    Hisoblashdan kelib chiqqan holda, ekranda yorug'likning taqsimlanishi

    E kattaroq yoritishning asosiy maksimalini ifodalaydi

    Va qo'shni zaif ikkinchi darajali tizim

    minimal nol yorug'lik bilan ajratilgan maksimal.

    Minimum va ikkilamchi maksimallar uchun shartni tuzamiz. Minimal yaratish uchun

    maxraj nolga teng bo'lmasligi sharti bilan (7) va (8) formulalardagi sanoqchi nolga aylanishi kerak.

    Agar:
    -minimal nol yorug'lik, u holda hisob nolga teng va maxraj 0 ga teng emas,
    (9)- minimumk=1, 2, 3,…

    Agar:
    -ikkinchi darajali yuqori ko'rsatkichlar, u holda hisoblagich (8) 1 ga teng
    (10)-ikkilamchi maximak=1, 2, 3,... Ikkilamchi maksimallarda

    Formula (11)

    Barcha natijalar vektor diagrammalari usuli asosida tasdiqlanishi mumkin, ular bir qator masalalarda samarali bo'ladi.

    Difraksion panjara

    Difraksion panjara butunlay yuqori sifatli zamonaviy spektral qurilmadir. Diffraktsiya panjarasining xususiyatlari:

    - erkin tarqalish hududi,
    -spektral aniqlik chegarasi, R-spektral echish kuchi,
    - qurilma diafragma,
    -

    burchak dispersiyasi.

    Farq nazariyasi. Biz induksiya usuli yordamida panjaralarni ko'rib chiqamiz. Bizning fikrimizcha, biz panjara yoriqlari sonini ko'paytiramiz va bunday o'sishning yorug'lik taqsimotiga ta'sirini kuzatamiz. Shisha yoki eritilgan kvarts plitalariga qo'llaniladigan shaffof panjaralarga qo'shimcha ravishda, aks ettiruvchi panjaralar keng qo'llaniladi, ularning zarbalari metall yuzasiga qo'llaniladi. nometall, tekis yoki konveks. Bo'rtib ketish. Reflektor panjaralar shisha yoki kvarts linzalarini ishlatmasdan ishlatiladi. bu spektrning uzoq UV mintaqasida spektral tadqiqotlar o'tkazishga imkon beradi, buning uchun hatto havo kuchli yutuvchi vositaga aylanadi.

    dif ning Rass ishi. 2 ta bir xil tirqishdan.

    Keling: b- har bir tirqishning kengligi, c- tirqishlar orasidagi masofa.m

    ∆ph qo'shni =0 a res =2a 0 ; I=4I 0

    v. 1: ∆ph qo'shni =p a res =0; I=0;

    t.2:ph qo'shni =2p a res =2a 2 ; I=4I 2 ;

    t.3.∆ph qo'shni =3p a res =0; I=0;

    v 4: ∆ph qo'shni =4p a res =2a 4 I=4I 4 ;

    yoriqlar soni ortganda ham xuddi shunday ko'rib chiqiladi.1) panjaradagi tirqishlar soni ortgan sari asosiy maksimal torayadi. Asosiy maksimalning kengligi 1/N ga proportsional bo'lib chiqadi, N - yoriqlar soni. 2) Boblarning intensivligi. maksimal N ga mutanosib ravishda ortadi 2.3) Qo'shni asosiy maksimallar o'rtasida ikkilamchi maksimal va minimallar paydo bo'ladi, ikkinchi darajalilar soni. max.=N-2 va N-1 – minimallar. Amalda, tirqishlar soni 10 000 va hatto 100 000 bo'lgan panjaralar qo'llaniladi, shuning uchun haqiqiy optik panjara 1/N ga proportsional juda tor kenglikdagi tizimni va juda kuchli asosiy maksimalni tashkil qiladi va ikkilamchi maksimallar faqat zaif fonni hosil qiladi. Keling, shartni yozamiz. Haqiqiy panjara uchun asosiy maksimal:

    (12)-shart. boblar tarmoqdan maksimal

    (13) Panjaradan min to'plamlari orasida asosiyga ulashgan 1-minimum alohida qiziqish uyg'otadi. bu maksimalgacha.

    (16) bunda k=0,1,2,..; m=1,2,…N-1.F-la(16) shartni beradi. tarmoqdan minimallar. O'ylab

    (17)-shart. tarmoqdan min-in

    Asoslar muqaddas dif. panjara komp. birlamchi qayta taqsimlashda ba'zilarida to'da qoniqarli sharoitlarning yuzta aniq yo'nalishini tanladi. boblar maksimal (14)

    panjara yorug'likning qayta emitentidir. Hisoblash intensivlikni taqsimlash funktsiyasiga olib keladi:
    (18), bu yerda I 0 - ps=0 burchak ostidagi panjaradan intensivlik

    - bir tirqishning chetlaridan yarim faza siljishi

    - qo'shni nurlardan fazaning yarmi siljishi

    (18), bu yerda I 0 - ps=0 burchak ostidagi panjaradan intensivlik

    Birinchi trigonametrik formula (18) bir tirqishdan difraksiyaning ta'sirini, ikkinchisi N-nurlarining interferensiyasi ta'sirini hisobga oladi. Asosiy maksimalda (18a) dagi 2-trigonametrik funktsiya 1 ga teng maksimal qiymatni oladi. (18b) formulada 2-trigonametr. f-i asosiy maksimalda N 2 qiymatini qabul qiladi va m/y I 0 va I 01 quyidagi munosabatlarga ega:
    , buni isbotlash qiyin emas maks. qiymati 2 trig. f-ii, ya'ni. uning asosiy maksimal maydonidagi qiymati:
    (14)

    2-trigonametrik funksiyaning nol qiymati shartga mos keladi
    (17) – minimallar (nollar), k=0,1,2…., m=1,2,3,…, N-1

    Difraksion panjaralarning asosiy nazariyasi asosiy maksimal (14) shartidir. Difraksion panjaralar nazariyasidagi muhim munosabat - bu minimal (17) sharti. Ko'rinib turibdiki, (14) ning formula (18a) ga almashtirilishi 2-uchlik bo'lishiga olib keladi. omil def. noaniqlikka (0/0). Agar biz ushbu noaniqlikni L'Hopital bo'yicha ochib beradigan bo'lsak, bu nisbat 1 ning maksimal qiymatini olishini ko'ramiz. f-la (14) - maks. xia taqsimotga to'liq mos ravishda (18a). Xuddi shunday, (17) minimal (nol) ni (18a) ga almashtirish trigonometrik omilning numeratori nolga aylanishiga olib keladi, maxraj esa noldan farq qiladi, ya'ni. munosabat (17) 2-trigni teskari qiladi. omil nolga. F-la (17) to'liq hajmda

    (18a) ga muvofiq. Dif ning qo'llanilishi. qaror - o'lchovlar uchun mo'ljallangan kuchli spektrli asbob.

    "Yorug'lik diffraktsiyasini tor tirqish orqali kuzatish"

    Uskunalar: (sm chizma № 9)

      Biz kaliperning slayderini jag'lar o'rtasida 0,5 mm kenglikdagi bo'shliq hosil bo'lguncha harakatlantiramiz.

      Biz shimgichlarning egilgan qismini ko'zga yaqin joylashtiramiz (bo'yinni vertikal ravishda joylashtirish).

      Ushbu bo'shliq orqali biz yonayotgan chiroqning vertikal filamentiga qaraymiz.

      Biz ipning har ikki tomonida unga parallel ravishda kamalak chiziqlarini kuzatamiz.

      Biz tirqish kengligini 0,05 - 0,8 mm oralig'ida o'zgartiramiz. Torroq bo'laklarga o'tganda, chiziqlar bir-biridan ajralib, kengayib, ajralib turadigan spektrlarni hosil qiladi. Eng keng tirqish orqali kuzatilganda, chiziqlar juda tor va bir-biriga yaqin joylashgan.

      O‘quvchilar ko‘rgan rasmini daftarlariga chizadilar.

    Eksperimental ish No5.

    "Neylon matoda yorug'lik diffraktsiyasini kuzatish."

    Uskunalar: tekis filamentli chiroq, neylon mato o'lchami 100x100 mm (10-rasm)

      Biz neylon mato orqali yonayotgan chiroqning filamentiga qaraymiz.

      Biz "difraksion xoch" ni (to'g'ri burchak ostida kesib o'tgan ikkita diffraktsiya chizig'i ko'rinishidagi rasm) kuzatamiz.

      Talabalar daftarga o'zlari ko'rgan rasmni (difraksion o'zaro faoliyat) chizadilar.

    Tushuntirish: Yer qobig'ining markazida diffraksion maksimal ko'rinadi oq. k=0 da to‘lqin yo‘llaridagi farq nolga teng, shuning uchun markaziy maksimal oq rangga ega.

    Xoch hosil bo'ladi, chunki matoning iplari o'zaro perpendikulyar yoriqlar bilan birga katlanmış ikkita difraksion panjaradir. Spektral ranglarning ko'rinishi oq yorug'lik turli uzunlikdagi to'lqinlardan iborat ekanligi bilan izohlanadi. Turli to'lqin uzunliklari uchun yorug'likning diffraktsiya maksimali turli joylarda olinadi.

    Eksperimental ish No 6.

    "Yorug'lik diffraksiyasini grammofon plastinasi va lazer diskida kuzatish."

    Uskunalar: to'g'ridan-to'g'ri filamentli chiroq, grammofon plastinasi (11-rasmga qarang)

    Gramofon plastinasi yaxshi difraksion panjara hisoblanadi.

      Biz yozuvni shunday joylashtiramizki, oluklar chiroq filamentiga parallel bo'ladi va aks ettirilgan yorug'likdagi diffraktsiyani kuzatadi.

      Biz yorqinlikni kuzatamiz diffraktsiya spektrlari bir nechta kattalik tartiblari.

    Tushuntirish: Diffraktsiya spektrlarining yorqinligi yozuvga qo'llaniladigan yivlarning chastotasiga va nurlarning tushish burchagiga bog'liq. (12-rasmga qarang)

    Chiroq filamentidan tushgan deyarli parallel nurlar A va B nuqtalaridagi oluklar orasidagi qo'shni konvekslardan aks ettiriladi. tushish burchagiga teng burchak ostida aks ettirilgan nurlar oq chiziq shaklida chiroq filamentining tasvirini hosil qiladi. Boshqa burchaklarda aks ettirilgan nurlar ma'lum bir yo'l farqiga ega, buning natijasida to'lqin qo'shilishi sodir bo'ladi.

    Keling, xuddi shunday tarzda lazer diskida diffraktsiyani kuzatamiz. (13-rasmga qarang)

    Kompakt diskning yuzasi ko'rinadigan yorug'likning to'lqin uzunligiga mutanosib bo'lgan spiral yo'ldir.Yuqori tuzilishli sirtda diffraktsiya va interferentsiya hodisalari paydo bo'ladi. CDlarning porlashi kamalak rangiga ega.

    Suv to'lqinining diffraktsiyasi

    Fanda tadqiqot usullari muayyan tadqiqot vazifasini bajarishga qaratilgan faoliyat usullari va tartiblari tizimidir. Har bir fan umumiy ilmiy usullar bilan bir qatorda maxsus tadqiqot usullaridan ham foydalanadi. Muayyan tadqiqotda maqsadga erishish uchun usullar tizimi qo'llaniladi, ularni to'g'ri tanlash tadqiqotni optimallashtiradi va uning samaradorligini oshiradi. Psixologik-pedagogik tadqiqotning nazariy usullari bilvosita va to'g'ridan-to'g'ri real ta'lim jarayonlarini (ularning sabablari, rivojlanish manbalari, ularning samarali ishlashini ta'minlaydigan sharoitlar tizimlari) tahliliga o'ting. Empirik usullar diagnostika qilish va o'rganilayotgan ob'ektning holatini o'zgartirishga qaratilgan. Miqdoriy va sifat tahlil usullari empirik usullar yordamida olingan ma'lumotlarni tizimlashtirish va hodisalar o'rtasida sabab-oqibat munosabatlari mavjudligi haqida dastlabki xulosalar chiqarish imkonini beradi. Pedagogikani o'z ichiga olgan gumanitar bilimlar sohasida matematik va statistik usullarni tanlash va qo'llashdan oldin bo'lgan sifatli tadqiqot usullari tobora keng tarqalmoqda. Ular ilmiy bilimlarni olishda biryoqlamachilikdan qochishga, o‘quvchilarning individualligini tenglashtirishga, shuningdek, ularning farqlarini ob’ektiv fakt va me’yor sifatida yaxlit idrok etishni ta’minlashga yordam beradi. Muayyan tadqiqotda miqdoriy va sifat o'rtasidagi muvozanatni saqlash haqiqiy ilmiylikka erishish imkonini beradi. Sifatli tahlilda shaxs tadqiqotchini nafaqat o'rganish ob'ekti va axborot manbai sifatida, balki tasvirlar va tajribalarning maxsus olami sifatida ham qiziqtiradi. V.V.Kraevskiy ulardan ba'zilarini ta'kidlaydi Sifatli tadqiqot usullarining xarakterli xususiyatlari: - o'lchov vositalari ilmiy ishning o'zi davomida ishlab chiqiladi va sinovdan o'tkaziladi, ko'pincha o'ziga xosdir va individual tadqiqot yondashuvini aks ettiradi; - tadqiqot protseduralari sifat darajasida kamdan-kam hollarda takrorlanadi; - to'plangan empirik ma'lumotlardan fikrlarni umumlashtirish orqali tahlil amalga oshiriladi; ma'lumotlarni tartibga solish yaxlit tasvirni olishga qaratilgan. Psixologiya va pedagogika fanlari pedagogik faoliyatning ob'ektiv asoslari sifatida ta'lim jarayonining qonuniyatlarini aniqlashga qaratilgan. Muayyan tadqiqot usullarini tanlash tadqiqotchining vazifasi bo'lib, uni hal qilish usullari quyida muhokama qilinadi. ma'ruzalar.. 2.5. Qonuniyliklar ilmiy tadqiqot predmeti sifatida. Har bir fan voqelikning tanlangan sohasida ob'ektiv ravishda mavjud bo'lgan ma'lum bir naqshlar sinfini o'rganadi. Shakllar haqidagi bilimlar ma'lum bir hududda sodir bo'layotgan jarayonlarni modellashtirish, ularni bashorat qilish va samarali (mahsuldor) faoliyatni loyihalash imkonini beradi. Shu bilan birga, ostida qonuniyatlar hodisalar o'rtasidagi doimiy ravishda takrorlanadigan sabab-natija munosabatlari tushuniladi. Ko'pgina o'qituvchilar o'zlarini psixologiya sohasida "mutaxassis" deb bilishadi : axir, ular muloqot qilishadi, ta'lim muammolarini hal qilishadi, bir-birlarini "tushunadilar" va hokazo. Aslida haqida gapiramiz deb atalmish haqida "kundalik psixologiya"qaysi bor har bir huquq mavjud bo'lish. Ko'pgina professional psixologlar kundalik psixologiya, shu jumladan o'zlarining tajribasiga tayanadilar tajriba. Ammo psixologik-pedagogik tadqiqotlarda hali ham farqlash kerak ilmiy psixologiya va kundalik psixologiya. Yu. B. Gippenrayter ta'kidlaydi quyidagi farqlar . 1. Kundalik bilimlar o'ziga xosdir, muayyan hayotiy vaziyatlar bilan bog'liq va ilmiy psixologiya umumlashtirilgan bilimga intiladi, inson hayoti va xulq-atvorining umumiy qonuniyatlarini aniqlashga asoslangan. 2. Kundalik bilim tabiatan ko'proq intuitivdir va psixologik fan mantiqiy tushuntirishga intiling ruhiy hodisalar, ya'ni. ularni yaxshiroq tushunish va hatto prognoz qilish. 3. ^ Kundalik bilim juda cheklangan yo'llar bilan uzatiladi (og'izdan og'izga, harflar orqali va hokazo) va ilmiy bilim orqali uzatiladi - insonning to'plangan tajribasini qayd etish uchun maxsus tizim(ilmiy maktablarda to'plangan kitoblar, ma'ruzalar va boshqalar orqali). 4. B Kundalik psixologiyada bilim kuzatish, mulohaza yuritish yoki shaxsning muayyan hodisalarni bevosita boshdan kechirishi orqali olinadi. IN ilmiy psixologiya, yangi bilimlar maxsus tadqiqot va eksperimentlarda, shuningdek maxsus shakllar ilmiy fikrlash va tasavvur ("xayoliy tajriba"). 5. ^ Ilmiy psixologiya kundalik psixologiyaning har qanday vakili uchun mavjud bo'lmagan keng qamrovli, xilma-xil va noyob faktik materiallarga ega.. Ilmiy bilimlarning o'ziga xos xususiyati uning tizimliligi va tartibliligi bo'lib, u har bir professional psixologga ushbu bilimlarning xilma-xilligini boshqarish imkonini beradi. ^ Ammo shu bilan birga, ilmiy psixologiya kundalik psixologiyadan ko'ra "yaxshiroq" deb aytish mumkin emas, chunki aslida ular bir-birini to‘ldiradi”. Psixologiyada umumiy qonuniyatlarni izlash olingan ilmiy ma'lumotlarning umumiyligi bilan ajralib turadi. Shaxsning psixologik xususiyatlari rivojlanish psixologiyasi, pedagogik psixologiya, shaxs psixologiyasi va individual farqlar, ijtimoiy psixologiyaning qonuniyatlari haqida umumlashtirilgan xulosalar uchun fakt sifatida qimmatlidir. O'quv faoliyatida ko'pincha quyidagi umumiy psixologik naqshlar aniqlanadi: - o'rganish rivojlanishga olib keladi;- rivojlanish shakllanish bilan bog'liq tabiiy Va yuqori aqliy funktsiyalar (mantiqiy yodlash, maqsadli fikrlash, ijodiy tasavvur, aqliy jarayonlarning o'zboshimchaligi); - bolaning hozirgi bilim va ko'nikmalari zonasini kengaytirish orqali vakolatli kattalar (o'qituvchi va ota-ona) tomonidan beriladi proksimal rivojlanish zonasi;- o'quvchilarning yoshga bog'liq psixologik xususiyatlarini hisobga olish o'qituvchining davlatni tushunishi orqali amalga oshiriladi ijtimoiy holat bolaning rivojlanishi, bo'lish imkoniyatlari etakchi faoliyat, yoshga bog'liq psixologik neoplazmalar; - ta'lim faoliyati oldingi yosh bosqichida etakchi faoliyatning rivojlanishining to'liqligi asosida shakllanadi(o'yin faoliyati) va uning samarali rivojlanishi keyingi (muloqot faoliyati) rivojlanishi uchun asos yaratadi; - o‘quvchilarning o‘zlashtirish samaradorligining asosi ta'lim faoliyati- Bu tarbiyaviy vazifa, orqali hal qilinadi aqliy harakatlarning bosqichma-bosqich shakllanishi; - samarali o'zaro ta'sir o'qituvchi va talaba o'rtasidagi muloqot faoliyatida qurish zaruriyatini nazarda tutadi o'zaro ta'sir va o'zaro tushunish imkoniyatlarini belgilovchi tegishli munosabatlar. Pedagogikada bir qancha umumiy muntazam aloqalar aniqlangan va tuzilgan, pedagogik faoliyatda mavjud. V.V.Kraevskiy ulardan quyidagilarni aniqlaydi: - keksa avlodlarning ijtimoiy tajribasini yosh avlodlarning o'zlashtirishi (ular har doim unga murojaat qilishadi. pedagogika fani va uning ob'ekti); - ta'limning ijtimoiy mohiyati, uning barcha elementlarining jamiyatning ijtimoiy-iqtisodiy holati bilan shartliligi; - ta'lim jarayonida o'qituvchi va talaba, tarbiyachi va talabaning o'zaro ta'siri, ularsiz bu jarayonning o'zi mavjud bo'lmaydi; - ta'lim mazmuni va protsessual jihatlarining birligi. Pedagogikada naqshlar tabiatdagi kabi muqarrar ravishda ishlaydi. Va ular bir xil ob'ektiv tabiatga ega, ya'ni. aniq odamlarning irodasiga bog'liq emas. Biroq, tabiat qonunlari kabi, pedagogik qonunlar ham halokatli emas: ularni hisobga olish bo'ysunishni anglatmaydi. Masalan, butun olam tortishish qonunining muqarrarligini eslaylik. Siz uni tanimasligingiz yoki mensimasligingiz mumkin, lekin qoqilib ketsangiz, yiqilasiz. Biroq, ushbu qonunni tushunish asosida samolyotlar ishlab chiqilgan. Gidro- va aerodinamika qonunlarini tushunish dengizchilarga shamolga qarshi yelkanli qayiqda suzish imkonini berdi. Shuningdek pedagogik naqshlarni tushunish o'qituvchilar, o'qituvchilar va maktab rahbarlarining faoliyatini optimallashtirish imkonini beradi. Ko‘pincha “hayot tarbiyalaydi, u hamma narsani o‘z o‘rniga qo‘yadi; va agar ta'lim atrofdagi hayotga zid bo'lsa, u samarasiz - hayot doimo g'alaba qozonadi." Ammo ma'lumki, masalan, bitta oilada (ya'ni bir xil sharoitda, "bir xil hayotda") butunlay boshqa bolalar o'sadi. Tajribani o'zlashtirish passiv tarzda sodir bo'lmaydi, an'anaga bo'ysunish orqali, bu tajribani tushunishda, unga nisbatan o'z munosabatini rivojlantirishda, kattalar va bolaning, o'qituvchi va o'quvchining o'zaro munosabatida sodir bo'ladi. Agar siz o'quvchingizga konstruktiv munosabatni rivojlantirishga yordam bersangiz, unga hatto dushmanlik muhitida ham muvaffaqiyatli bo'lishiga yordam bera olasiz.

    Darsning maqsadi:

    • "Yorug'likning interferentsiyasi va diffraksiyasi" mavzusi bo'yicha bilimlarni umumlashtirish;
    • talabalarning eksperimental ko'nikmalarini shakllantirishni davom ettirish;
    • murojaat qiling nazariy bilim tabiat hodisalarini tushuntirish;
    • fizika va jarayonga qiziqishni rivojlantirish ilmiy bilim;
    • o'quvchilarning dunyoqarashini kengaytirishga hissa qo'shish, tajriba natijalari asosida xulosa chiqarish qobiliyatini rivojlantirish.

    Uskunalar:

    • to'g'ri filamentli chiroq (har bir sinf uchun bittadan);
    • tutqichli simli halqa (1, 2-sonli ishlar);
    • sovun eritmasi bilan shisha (1, 2-sonli ishlar);
    • shisha plitalar (40 x 60 mm) to'plam uchun 2 dona (3-sonli ish) (uy qurilishi uskunalari);
    • kaliper (ish No 4);
    • neylon mato (100 x 100 mm, uy qurilishi uskunalari, № 5 ish);
    • gramofon yozuvlari (1 mm uchun 4 va 8 zarba, ish No 6);
    • kompakt disklar (6-sonli ish);
    • hasharotlar va qushlarning fotosuratlari (7-sonli ish).

    Darsning borishi

    I. “Yorug'lik interferensiyasi” mavzusi bo'yicha bilimlarni yangilash (o'rganilgan materialni takrorlash).

    O'qituvchi: Eksperimental topshiriqlarni bajarishdan oldin, asosiy materialni ko'rib chiqaylik.

    Interferensiya hodisasi deb qanday hodisaga aytiladi?

    Interferentsiya hodisasi qanday to'lqinlarga xosdir?

    Kogerent to'lqinlarni aniqlang.

    Interferentsiyaning maksimal va minimal shartlarini yozing.

    Interferentsiya hodisalarida energiyaning saqlanish qonuni kuzatiladimi?

    Talabalar (tavsiya etilgan javoblar):

    Interferentsiya har qanday tabiatdagi to'lqinlarga xos bo'lgan hodisadir: mexanik, elektromagnit. "To'lqin interferensiyasi - bu kosmosga ikkita (yoki bir nechta) to'lqinlarning qo'shilishi, ularda turli nuqtalarda hosil bo'lgan to'lqin kuchayadi yoki zaiflashadi."

    - Barqaror interferentsiya naqshini shakllantirish uchun kogerent (mos keladigan) to'lqin manbalari talab qilinadi.

    – Chastotasi bir xil va doimiy fazalar farqiga ega bo‘lgan to‘lqinlar kogerent deyiladi.

    – Doskaga o‘quvchilar maksimal va minimal shartlarni yozadilar.

    C nuqtasida yuzaga keladigan siljishning amplitudasi masofadagi to'lqin yo'llaridagi farqga bog'liq. d 2 – d 1 .

    1-rasm - maksimal shartlar 2-rasm - minimal shartlar
    , ()

    bu yerda k=0; ± 1; ± 2; ± 3;…

    (to'lqin yo'lidagi farq yarim to'lqinlarning juft soniga teng)

    S 1 va S 2 manbalaridan to'lqinlar bir xil bosqichlarda C nuqtaga etib boradi va "bir-birini mustahkamlaydi".

    Tebranish fazalari

    Fazalar farqi

    A=2X max – hosil bo‘lgan to‘lqinning amplitudasi.

    , ()

    bu yerda k=0; ± 1; ± 2; ± 3;…

    (to'lqin yo'lidagi farq yarim to'lqinlarning toq soniga teng)

    S 1 va S 2 manbalaridan to'lqinlar antifazada C nuqtaga etib boradi va "bir-birini bekor qiladi".

    Tebranish fazalari

    Fazalar farqi

    A=0 – hosil bo‘lgan to‘lqinning amplitudasi.

    Interferentsiya sxemasi yorug'lik intensivligi ortib borayotgan va pasaygan maydonlarning muntazam ravishda almashinishidir.

    - Yorug'lik interferensiyasi - bu ikki yoki undan ortiq yorug'lik to'lqinlari o'rnatilganda yorug'lik nurlanishi energiyasining fazoviy qayta taqsimlanishi.

    Binobarin, yorug'likning interferensiya va difraksiyasi hodisalarida energiyaning saqlanish qonuni kuzatiladi. Interferentsiya hududida yorug'lik energiyasi boshqa energiya turlariga aylantirilmasdan faqat qayta taqsimlanadi. Jami yorug'lik energiyasiga nisbatan interferentsiya naqshining ba'zi nuqtalarida energiyaning ortishi uning boshqa nuqtalarda kamayishi bilan qoplanadi (umumiy yorug'lik energiyasi - mustaqil manbalardan ikkita yorug'lik nurlarining yorug'lik energiyasi).

    Engil chiziqlar energiya maksimallariga, quyuq chiziqlar energiya minimallariga mos keladi.

    O'qituvchi: Keling, darsning amaliy qismiga o'tamiz.

    Eksperimental ish №1

    "Sovun plyonkasida yorug'lik aralashuvi hodisasini kuzatish."

    Uskunalar: sovun eritmasi bo'lgan ko'zoynaklar, diametri 30 mm bo'lgan tutqichli simli halqalar. ( 3-rasmga qarang)

    Talabalar qorong'i sinfda monoxromatik yorug'lik ostida tekis sovun plyonkasida interferensiyani kuzatadilar.

    Biz simli halqada sovun plyonkasini olamiz va uni vertikal ravishda joylashtiramiz.

    Biz plyonka qalinligi o'zgarganda kengligi o'zgarib turadigan engil va quyuq gorizontal chiziqlarni kuzatamiz ( 4-rasmga qarang).

    Tushuntirish. Yengil va qorong'i chiziqlar paydo bo'lishi plyonka yuzasidan aks ettirilgan yorug'lik to'lqinlarining aralashuvi bilan izohlanadi. uchburchak d = 2h

    Yorug'lik to'lqinlarining yo'lidagi farq plyonkaning ikki barobar qalinligiga teng.

    Vertikal joylashtirilganda, plyonka xanjar shaklidagi shaklga ega. Uning yuqori qismidagi yorug'lik to'lqinlarining yo'lidagi farq pastki qismga qaraganda kamroq bo'ladi. Yo'l farqi yarim to'lqinlarning teng soniga teng bo'lgan plyonka joylarida yorug'lik chiziqlari kuzatiladi. Va toq sonli yarim to'lqinlar bilan - engil chiziqlar. Chiziqlarning gorizontal joylashishi teng plyonka qalinligidagi chiziqlarning gorizontal joylashishi bilan izohlanadi.

    4. Sovun plyonkasini oq nur bilan yoritib turing (chiroqdan).

    5. Spektral ranglarda yorug'lik chiziqlarining ranglanishini kuzating: tepada ko'k, pastda qizil.

    Tushuntirish. Ushbu rang berish yorug'lik chiziqlari holatining tushayotgan rangning to'lqin uzunligiga bog'liqligi bilan izohlanadi.

    6. Shuningdek, chiziqlar kengayib, shaklini saqlab, pastga siljishini kuzatamiz.

    Tushuntirish. Bu plyonka qalinligining pasayishi bilan izohlanadi, chunki sovun eritmasi tortishish ta'sirida pastga tushadi.

    Eksperimental ish № 2

    "Sovun pufagida yorug'lik shovqinini kuzatish."

    1. Talabalar zarba berishadi Sovun ko'piklari (5-rasmga qarang).

    2. Uning yuqori va pastki qismlarida spektral ranglarga bo'yalgan interferentsiya halqalarining hosil bo'lishini kuzatamiz. Har bir yorug'lik halqasining yuqori qirrasi bor Moviy rang, pastki qismi qizil rangda. Kino qalinligi pasayganda, halqalar ham kengayib, asta-sekin pastga qarab harakatlanadi. Ularning halqa shaklidagi shakli teng qalinlikdagi halqa shaklidagi chiziqlar bilan izohlanadi.

    Eksperimental ish No3.

    "Havo plyonkasida yorug'lik interferensiyasini kuzatish"

    Talabalar toza shisha plitalarni bir-biriga qo'yib, ularni barmoqlari bilan siqib chiqaradilar (6-rasmga qarang).

    Plitalar aks ettirilgan yorug'likda ko'riladi qorong'u fon.

    Biz ba'zi joylarda halqa shaklida yoki yopiq yorqin kamalakni kuzatamiz tartibsiz shakl chiziqlar.

    Bosimni o'zgartiring va chiziqlar joylashishi va shakli o'zgarishini kuzating.

    O'qituvchi: Bu ishdagi kuzatishlar individual xususiyatga ega. Siz kuzatayotgan interferentsiya sxemasini chizing.

    Tushuntirish: Plitalarning sirtlari butunlay tekis bo'lishi mumkin emas, shuning uchun ular faqat bir nechta joylarda tegib turadi. Bu joylar atrofida turli shakldagi yupqa havo takozlari hosil bo'lib, interferensiya tasvirini beradi. (rasm № 7).

    O'tkazilayotgan yorug'likda maksimal holat 2h=kl

    O'qituvchi: Qurilish va mashinasozlikda interferensiya va qutblanish hodisasi konstruktsiyalar va mashinalarning alohida birliklarida paydo bo'ladigan kuchlanishlarni o'rganish uchun ishlatiladi. Tadqiqot usuli fotoelastik deb ataladi. Masalan, detalning modeli deformatsiyalanganda, organik shishaning bir jinsliligi buziladi.Interferentsiya tabiati qismdagi ichki kuchlanishlarni aks ettiradi.(8-rasm) .

    II. "Yorug'likning diffraksiyasi" mavzusi bo'yicha bilimlarni yangilash (o'rganilgan materialni takrorlash).

    O'qituvchi: Ishning ikkinchi qismini bajarishdan oldin, asosiy materialni ko'rib chiqaylik.

    Qanday hodisa diffraktsiya hodisasi deyiladi?

    Diffraktsiyaning namoyon bo'lish sharti.

    Difraksion panjara, uning turlari va asosiy xossalari.

    Difraksion maksimalni kuzatish sharti.

    Nima uchun siyohrang interferentsiya naqshining markaziga yaqinroqmi?

    Talabalar (tavsiya etilgan javoblar):

    Diffraktsiya - kichik teshiklardan o'tayotganda va kichik to'siqlar atrofida egilganda to'lqinning to'g'ri chiziqli tarqalishdan chetga chiqish hodisasi.

    Difraksiyaning namoyon bo'lish sharti: d < , Qayerda d– to‘siqning o‘lchami, – to‘lqin uzunligi. To'siqlarning (teshiklarning) o'lchamlari kichikroq yoki to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan bo'lishi kerak. Ushbu hodisaning mavjudligi (diffraksiya) qonunlarni qo'llash doirasini cheklaydi. geometrik optika va optik asboblarning o'lchamlari chegarasining sababidir.

    Difraksion panjara - davriy tuzilishga ega bo'lgan optik qurilma katta raqam yorug'lik diffraktsiyasi sodir bo'ladigan muntazam ravishda joylashgan elementlar. Berilgan diffraktsiya panjarasi uchun o'ziga xos va doimiy profilga ega bo'lgan zarbalar bir xil oraliqda takrorlanadi d(panjara davri). Difraksion panjaraning unga tushayotgan yorug'lik nurini to'lqin uzunliklariga ko'ra ajratish qobiliyati uning asosiy xususiyatidir. Reflektor va shaffof difraksion panjaralar mavjud. Zamonaviy asboblar asosan aks ettiruvchi difraksion panjaralardan foydalanadi..

    Maksimal diffraktsiyani kuzatish sharti:

    Eksperimental ish No 4.

    "Yorug'lik diffraktsiyasini tor tirqish orqali kuzatish"

    Uskunalar: (sm chizma № 9)

    1. Biz kaliperning slayderini jag'lar o'rtasida 0,5 mm kenglikdagi bo'shliq hosil bo'lguncha harakatlantiramiz.
    2. Biz shimgichlarning egilgan qismini ko'zga yaqin joylashtiramiz (bo'yinni vertikal ravishda joylashtirish).
    3. Ushbu bo'shliq orqali biz yonayotgan chiroqning vertikal filamentiga qaraymiz.
    4. Biz ipning har ikki tomonida unga parallel ravishda kamalak chiziqlarini kuzatamiz.
    5. Biz tirqish kengligini 0,05 - 0,8 mm oralig'ida o'zgartiramiz. Torroq bo'laklarga o'tganda, chiziqlar bir-biridan ajralib, kengayib, ajralib turadigan spektrlarni hosil qiladi. Eng keng tirqish orqali kuzatilganda, chiziqlar juda tor va bir-biriga yaqin joylashgan.
    6. O‘quvchilar ko‘rgan rasmini daftarlariga chizadilar.

    Eksperimental ish No5.

    "Neylon matoda yorug'lik diffraktsiyasini kuzatish."

    Uskunalar: tekis filamentli chiroq, neylon mato o'lchami 100x100 mm (10-rasm)

    1. Biz neylon mato orqali yonayotgan chiroqning filamentiga qaraymiz.
    2. Biz "difraksion xoch" ni (to'g'ri burchak ostida kesib o'tgan ikkita diffraktsiya chizig'i ko'rinishidagi rasm) kuzatamiz.
    3. Talabalar daftarga o'zlari ko'rgan rasmni (difraksion o'zaro faoliyat) chizadilar.

    Izoh: Yer qobig'ining markazida oq diffraktsiya maksimali ko'rinadi. k=0 da to‘lqin yo‘llaridagi farq nolga teng, shuning uchun markaziy maksimal oq rangga ega.

    Xoch hosil bo'ladi, chunki matoning iplari o'zaro perpendikulyar yoriqlar bilan birga katlanmış ikkita difraksion panjaradir. Spektral ranglarning ko'rinishi oq yorug'lik turli uzunlikdagi to'lqinlardan iborat ekanligi bilan izohlanadi. Turli to'lqin uzunliklari uchun yorug'likning diffraktsiya maksimali turli joylarda olinadi.

    Eksperimental ish No 6.

    "Yorug'lik diffraksiyasini grammofon plastinasi va lazer diskida kuzatish."

    Uskunalar: to'g'ridan-to'g'ri filamentli chiroq, grammofon plastinasi (11-rasmga qarang)

    Gramofon plastinasi yaxshi difraksion panjara hisoblanadi.

    1. Biz yozuvni shunday joylashtiramizki, oluklar chiroq filamentiga parallel bo'ladi va aks ettirilgan yorug'likdagi diffraktsiyani kuzatadi.
    2. Biz bir necha tartibli yorqin diffraktsiya spektrlarini kuzatamiz.

    Izoh: Diffraktsiya spektrlarining yorqinligi yozuvga qo'llaniladigan yivlarning chastotasiga va nurlarning tushish burchagiga bog'liq. (12-rasmga qarang)

    Chiroq filamentidan tushgan deyarli parallel nurlar A va B nuqtalaridagi oluklar orasidagi qo'shni konvekslardan aks ettiriladi. tushish burchagiga teng burchak ostida aks ettirilgan nurlar oq chiziq shaklida chiroq filamentining tasvirini hosil qiladi. Boshqa burchaklarda aks ettirilgan nurlar ma'lum bir yo'l farqiga ega, buning natijasida to'lqin qo'shilishi sodir bo'ladi.

    Keling, xuddi shunday tarzda lazer diskida diffraktsiyani kuzatamiz. (13-rasmga qarang)

    Kompakt diskning yuzasi ko'rinadigan yorug'likning to'lqin uzunligiga mutanosib bo'lgan spiral yo'ldir.Yuqori tuzilishli sirtda diffraktsiya va interferentsiya hodisalari paydo bo'ladi. CDlarning porlashi kamalak rangiga ega.

    Eksperimental ish No 7.

    "Fotosuratlardan hasharotlarning diffraksion ranglanishini kuzatish."

    Uskunalar: (14, 15, 16-rasmlarga qarang.)

    O'qituvchi: Qushlar, kapalaklar va qo'ng'izlarning difraksion ranglanishi tabiatda juda keng tarqalgan. Tovuslar, qirg'ovullar, qora laylaklar, kolibri va kapalaklarga diffraktsiya ranglarining xilma-xilligi xosdir. Hayvonlarning difraksion ranglanishi nafaqat biologlar, balki fiziklar tomonidan ham o'rganilgan.

    Talabalar fotosuratlarga qarashadi.

    Izoh: Ko'pgina qushlar patlarining tashqi yuzasi va kapalaklar va qo'ng'izlarning yuqori tana qopqog'i bir dan bir necha mikron diapazoniga ega bo'lgan strukturaviy elementlarning muntazam takrorlanishi, difraksion panjara hosil qilish bilan tavsiflanadi. Masalan, tovus dumining markaziy ko’zlarining tuzilishini 14-rasmda ko’rish mumkin.Ko’zlarning rangi yorug’lik qanday tushishiga va qaysi burchak ostida qarashimizga qarab o’zgaradi.

    Test savollari (har bir talaba topshiriqli kartani oladi - savollarga yozma javob beradi ):

    1. Nur nima?
    2. Nur ekanligini kim isbotladi elektromagnit to'lqin?
    3. Vakuumdagi yorug'lik tezligi qanday?
    4. Yorug'lik interferensiyasini kim kashf etgan?
    5. Yupqa interferentsiyali plyonkalarning kamalak rangini nima tushuntiradi?
    6. Ikkita cho'g'lanma lampadan keladigan yorug'lik to'lqinlari xalaqit berishi mumkinmi? Nega?
    7. Nima uchun yog'ning qalin qatlami kamalak rangga ega emas?
    8. Asosiy diffraktsiya maksimallarining joylashuvi panjara tirqishlari soniga bog'liqmi?
    9. Nima uchun sovun plyonkasining ko'rinadigan kamalak rangi doimo o'zgarib turadi?

    Uy vazifasi (guruhlarda, talabalarning individual xususiyatlarini hisobga olgan holda).

    – “Vavilov paradoksi” mavzusida ma’ruza tayyorlang.

    – “Interferentsiya”, “difraksiya” kalit so‘zlari bilan krossvordlar tuzing.

    Adabiyot:

    1. Arabadji V.I. Hasharotlarning diffraksion ranglanishi / "Kvant" № 2 1975 yil.
    2. Volkov V.A. Universal dars ishlanmalari fizikada. 11-sinf. – M.: VAKO, 2006 yil.
    3. Kozlov S.A. Kompakt disklarning ba'zi optik xususiyatlari haqida. / "Maktabda fizika" 2006 yil 1-son
    4. CD / "Maktabda fizika" 2006 yil 1-son
    5. Myakishev G.Ya., Buxovtsev B.B. Fizika: darslik. 11-sinf uchun o'rtacha maktab - M.: Ta'lim, 2000.
    6. Ishlab chiqaruvchi V.A. Vavilov paradoksi / "Kvant" No 2 1971 yil
    7. Fizika: darslik. 11-sinf uchun o'rtacha maktab / N.M.Shaxmaev, S.N.Shaxmaev, D.Sh.Shodiyev. – M.: Ta’lim, 1991 yil.
    8. Jismoniy ensiklopedik lug'at / “Sovet ensiklopediyasi”, 1983 yil
    9. 7-11-sinflarda fizika fanidan frontal laboratoriya mashg'ulotlari umuman ta'lim muassasalari: Kitob. o'qituvchi uchun / V.A.Burov, Yu.I.Dik, B.S.Zvorykin va boshqalar; Ed. V.A.Burova, G.G.Nikiforova. – M.: Taʼlim: Darslik. lit., 1996 yil

    TA’LIM VA MADANIYAT VAZIRLIGI

    TULA VILOYATI

    umumta'lim davlat ta'lim muassasasi kasb-hunar ta'limi Tula viloyati
    "Lipkovo politexnika kolleji"

    Kimga ochiq dars"Yorug'likning interferensiyasi va diffraksiyasini kuzatish" (laboratoriya ishi)

    Lipki, 2012 yil

    O'qituvchi tomonidan tayyorlangan

    Vorobyova E.A. IZOH

    Laboratoriya ishi yordamida bajariladi kompyuter dasturi“Fizikadan virtual laboratoriya ishi, 11-sinf” (Bustard nashriyotining elektron o'quv nashri).

    Dastur yordamida tajribalar natijalari kompyuter ekranlarida aks ettiriladi. Bu laboratoriya ishlaridan biri bo'lib, unda talabalarning ko'rganlarini kuzatish va tahlil qilish qobiliyati mustahkamlanadi. Laboratoriya ishi davomida quyidagi maqsadlarga erishiladi:

    Tarbiyaviy:

    “Yorug'likning interferensiyasi va diffraksiyasi” mavzusi bo'yicha bilimlarni umumlashtirish;

    Tabiat hodisalarini tushuntirish uchun nazariy bilimlarni qo'llash.

    Tarbiyaviy:

    Fizika va ilmiy bilimlar jarayoniga qiziqishni shakllantirishga hissa qo'shish;

    Talabalarning dunyoqarashini kengaytirishga yordam berish va tajriba natijalari asosida xulosa chiqarish qobiliyatini rivojlantirish.

    Ushbu ish bo'yicha hisobot "Biz buni kuzatdik ..." tamoyiliga asoslanadi. Talabalar kuzatish natijalarini 140118 va 190631 ixtisoslik talabalari uchun laboratoriya ishlarini bajarish bo'yicha uslubiy tavsiyalarda keltirilgan laboratoriya ishi bo'yicha hisobotda qayd etadilar. Laboratoriya ishi yakunida beriladi. Nazorat savollari, laboratoriya krediti uchun javob berilishi kerak. Bilimlarni nazorat qilish kompyuter testi yoki talabaning og'zaki javobi yordamida amalga oshirilishi mumkin. Laboratoriya ishini muvaffaqiyatli bajargandan so'ng, "o'tish" bahosi qo'yiladi.

    Darslar davomida:

    1-qism. "Yorug'lik interferentsiyasi" mavzusi bo'yicha bilimlarni yangilash (o'rganilgan materialni takrorlash)

    O'qituvchi:

    1. Qanday hodisa yorug'likning interferensiyasi deb ataladi?
    2. Interferentsiya hodisasi qanday to'lqinlarga xosdir?
    3. Kogerent to'lqinlarni aniqlang.

    Talabalar: savollarga javob bering:

    Tavsiya etilgan javoblar:

    1. Interferentsiya har qanday tabiatdagi to'lqinlarga xos bo'lgan hodisadir: mexanik va elektromagnit. Interferentsiya - bir xil davrdagi ikkita (yoki bir nechta) yorug'lik to'lqinlarining bir jinsli izotrop muhitga qo'shilib, kosmosda to'lqin energiyasining qayta taqsimlanishi natijasida yuzaga keladigan hodisa (1, 344-bet) Hosil bo'lgan to'lqin kuchayishi yoki zaiflashishi. .
    2. To'lqinlarning aralashuvining zaruriy sharti ularning kogerentligidir. (1, 345-bet).
    3. Vaqt o'tishi bilan bir xil chastotali va doimiy fazalar farqiga ega bo'lgan to'lqinlar kogerent deb ataladi (1, 345-bet).

    O'qituvchi:

    Talabalar: uslubiy tavsiyalarda 1-qism (Ilova) uchun nazariy asoslashni ko'rib chiqing

    O'qituvchi: 3-bandning 1-qismi uchun tasvirni ko'rsatadi. (Ilova)

    Talabalar: 4-bandni bajaring uslubiy tavsiyalar. Og'zaki tushuntirishlar: biz plyonka qalinligi o'zgarganda kengligi o'zgarib turadigan quyuq va engil gorizontal chiziqlarni kuzatamiz.

    O'qituvchi: ekrandagi tasvirni o'zgartiradi

    Talabalar 5-bosqichni bajaring. Kutilgan javob Biz spektral ranglardagi yorug'lik chiziqlarining ranglanishini kuzatamiz. Yuqori - ko'k (binafsha), pastki - qizil. Ushbu rang berish yorug'lik chiziqlari pozitsiyasining tushayotgan yorug'likning to'lqin uzunligiga bog'liqligi bilan izohlanadi. Oq yorug'lik murakkab bo'lgani uchun, etti rangdan iborat.

    O'qituvchi

    Talabalar 6-bosqichni bajaring. Tavsiya etilgan javob: Biz uning yuqori va pastki qismlarida spektral ranglarga bo'yalgan interferentsiya halqalarining shakllanishini kuzatamiz. Har bir yorug'lik halqasining yuqori qirrasi ko'k (binafsha), pastki qirrasi qizil. Kino qalinligi pasayganda, halqalar kengayib, tortishish ta'sirida pastga qarab harakatlanadi.

    O'qituvchi ekrandagi tasvirni o'zgartiradi.

    Talabalar 7-bosqichni bajaring. Tavsiya etilgan javob: Biz ba'zi joylarda yorqin kamalak halqasimon yoki yopiq tartibsiz chiziqlarni kuzatamiz. Kontakt yuzalarining ideal bo'lmagan shakli tufayli plitalar o'rtasida nozik havo qatlamlari hosil bo'ladi.

    O'qituvchi ekrandagi tasvirni o'zgartiradi.

    Talabalar 8-bosqichni bajaring. Tavsiya etilgan javob: Plitalarni siqib chiqaruvchi kuch o'zgarganda, chiziqlar joylashishi va shakli o'zgaradi. Havo qatlamining qalinligi pasayganda, kamalak rangi kamroq seziladi.

    O'qituvchi ekrandagi tasvirni o'zgartiradi.

    Talabalar 9-bandni bajaring. Tavsiya etilgan javob: aks ettirilgan yorug'lik nurlarining interferensiyasi ayniqsa aniq. Biz binafshadan qizil ranggacha yorug'lik nurlarining yorqin spektrini ko'ramiz. Yorqinlik qo'llaniladigan oluklarning chastotasiga bog'liq.

    2-qism. "Yorug'likning diffraksiyasi" mavzusi bo'yicha bilimlarni yangilash (o'rganilgan materialni takrorlash)

    O'qituvchi: Eksperimental topshiriqlarni bajarishdan oldin asosiy materialni ko'rib chiqamiz:

    1. Qanday hodisa yorug'likning diffraktsiyasi deb ataladi?
    2. Diffraktsiyaning namoyon bo'lish shartlari.

    Talabalar: savollarga javob bering:

    Tavsiya etilgan javoblar:

    1. Diffraktsiya - kichik teshiklardan o'tganda va to'lqin tomonidan kichik to'siqlarni egilganda to'lqinning to'g'ri chiziqli tarqalishidan chetga chiqish hodisasi (1, 350-bet).
    2. Diffraktsiyaning yuzaga kelishi sharti: to'siqning o'lchami to'lqin uzunligidan kichik yoki unga teng. To'siqlarning (teshiklarning) o'lchamlari kichikroq yoki to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan bo'lishi kerak. (1, 351-bet).

    O'qituvchi: Keling, amaliy qismga o'tamiz.

    Talabalar: uslubiy tavsiyalarda 2-qismning nazariy asoslanishi bilan tanishing.(Ilova)

    O'qituvchi: 1-bandning 2-qismi uchun tasvirlarni ko'rsatadi. (Ilova)

    Talabalar: ko'rsatmalarning 2-qismining 1-bandiga rioya qiling. Og'zaki tushuntirishlar: Ipning ikkala tomonida, unga parallel ravishda, kamalak chiziqlari ko'rinadi. Yoriq kengligi kamayishi bilan chiziqlar bir-biridan uzoqlashadi, kengayadi va aniq ajralib turadigan spektrlarni hosil qiladi. Chunki kaliper yorig'i ko'rinishidagi to'siqlar ko'rinadigan yorug'likning to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan bo'ladi.

    O'qituvchi ekrandagi tasvirni o'zgartiradi.

    Talabalar 2-bosqichni bajaring. Tavsiya etilgan javob: Serkul vertikal o'q atrofida silliq aylantirilganda, kamalak chiziqlari bir-biridan uzoqlashadi va kengayadi va aniq ko'rinadigan spektrlarni hosil qiladi.

    O'qituvchi ekrandagi tasvirni o'zgartiradi.

    Talabalar 3-bosqichni bajaring. Kutilgan javob: Ipning yon tomonlarida yorug'lik va to'q rangli chiziqlar joylashganda, o'rtada, geometrik soya hududida yorug'lik chizig'i kuzatilganda difraksiya naqshi olinadi.

    O'qituvchi ekrandagi tasvirni o'zgartiradi.

    Talabalar 4-bosqichni bajaring. Tavsiya etilgan javob: Xoch markazida diffraktsiya maksimali ko'rinadi. oq nur, va har bir chiziqda bir nechta kamalak ranglari mavjud. Kosmosdagi iplar to'g'ri burchak ostida kesishadi, shuning uchun ikki o'lchovli panjara olinadi.

    O'qituvchi: Kuzatishlarni tahlil qilib, xulosa chiqarish kerak.

    Talabalar xulosa chiqaring. Taklif qilinadigan javob: Ushbu laboratoriya ishida yorug'likning interferensiya va diffraksiya hodisalarining xarakterli xususiyatlari kuzatildi va tushuntirildi.

    O'qituvchi : Laboratoriyadan o'tish uchun siz laboratoriya oxiridagi viktorinalarga javob berishingiz kerak.

    Adabiyot:

    1. (344, 350-betlar)
    2. (416, 420, 425-betlar)

    Ilova

    Laboratoriya ishi No11

    Yorug'likning interferensiyasi va diffraksiyasini kuzatish

    Ishning maqsadi: yorug'lik interferensiyasi va diffraktsiyasining xarakterli xususiyatlarini o'rganish.

    I qism

    Yorug'lik interferensiyasini kuzatish

    Uskunalar: 1) gugurt, 2) spirtli lampa, 3) natriy xlorid eritmasi bilan namlangan probirkadagi simdagi paxta momig'i, 4) tutqichli simli halqa, 5) sovun eritmasi bo'lgan stakan, 6) shisha naycha, 7) shisha plitalar - 2 dona, 8) CD.

    Nazariy ma'lumot.

    Sovun plyonkasida yorug'lik interferensiyasini kuzatish uchun zarur bo'lgan asbob-uskunalar 1-rasmda keltirilgan.Monoxromatik nurlanishning interferensiyasini kuzatish uchun spirt lampasi alangasiga natriy xlorid eritmasi bilan namlangan paxta to'plami kiritiladi. Bunday holda, olov rangli bo'ladi sariq. Tel halqani 4 sovun eritmasiga 5 tushirib, sovun plyonkasi olinadi, vertikal ravishda joylashtiriladi va spirtli chiroqning sariq nuri bilan yoritilgan qorong'i fonda ko'riladi. To'q rangli va sariq gorizontal chiziqlar shakllanishi (2-rasm) va plyonka qalinligining pasayishi bilan ularning kengligining o'zgarishi kuzatiladi.

    Kogerent nurlarning yo'l farqi yarim to'lqinlarning juft soniga teng bo'lgan plyonka joylarida yorug'lik chiziqlari, toq sonli yarim to'lqinlarda esa quyuq chiziqlar kuzatiladi.

    Film oq yorug'lik bilan yoritilganda (deraza yoki chiroqdan) yorug'lik chiziqlari rangga aylanadi: tepada ko'k, pastda qizil. Shisha nay 6 yordamida sovun eritmasi yuzasiga kichik sovun pufagi puflanadi. Oq yorug'lik bilan yoritilganda rangli interferentsiya halqalarining shakllanishi kuzatiladi. Kino qalinligi pasayganda, halqalar kengayadi va pastga qarab harakatlanadi.

    Bir-biriga bosilgan ikkita shisha plastinka 7 ning aloqa yuzasini hisobga olgan holda ham shovqin kuzatiladi.

    Kontakt yuzalarining ideal bo'lmagan shakli tufayli plitalar o'rtasida nozik havo qatlamlari hosil bo'lib, yorqin iridescent halqa shaklidagi yoki yopiq tartibsiz shaklli chiziqlar beradi.

    Plitalarni siqib chiqaruvchi kuch o'zgarganda, chiziqlarning joylashishi va shakli ham aks ettirilgan, ham uzatilgan nurda o'zgaradi.

    CD sirtini tekshirishda aks ettirilgan yorug'lik nurlarining interferensiya hodisasi ayniqsa aniq kuzatiladi.

    II qism

    Yorug'lik diffraktsiyasini kuzatish

    Uskunalar : 1) kalibrlar, 2) tekis filamentli chiroq, 3) diametri 0,1-0,3 mm bo'lgan sim cho'zilgan kesikli karton ramka, 4) qora neylon mato.

    Nazariy ma'lumot

    Yorug'likning diffraksiyasi yorug'lik nurlarining tarqalish to'g'riligini buzishda, yorug'likning to'siqlar atrofida egilishida va yorug'likning geometrik soya hududiga kirib borishida namoyon bo'ladi. Muhitning bir hil bo'lmaganligi orqasida yorug'lik intensivligining fazoviy taqsimoti diffraktsiya naqshini tavsiflaydi.

    Ishda vositaning heterojenligi sifatida kaliperning jag'lari orasidagi bo'shliq ishlatiladi. Bu bo'shliq orqali ular yonayotgan chiroqning vertikal filamentiga qarashadi. Shu bilan birga, ipning har ikki tomonida unga parallel ravishda kamalak chiziqlari ko'rinadi. Yoriq kengligi kamayishi bilan chiziqlar bir-biridan uzoqlashadi, kengayadi va aniq ajralib turadigan spektrlarni hosil qiladi. Bu ta'sir, ayniqsa, kaliper vertikal o'q atrofida silliq aylantirilganda yaxshi kuzatiladi.

    Yupqa ipda boshqa diffraktsiya naqshlari kuzatiladi. Filamentli ramka filamentga parallel ravishda yonayotgan chiroq fonida joylashtiriladi (rasm) Ramkani olib tashlash va uni ko'zga yaqinlashtirish orqali yon tomonlarida yorug'lik va to'q rangli chiziqlar joylashganda difraksion naqsh olinadi. filament va o'rtada, uning geometrik soyasi sohasida engil chiziq kuzatiladi (rasm).

    Neylon matoda diffraktsiya naqshini kuzatish mumkin. Neylon matoda ikkita aniq o'zaro perpendikulyar yo'nalish mavjud. Matoni o'z o'qi atrofida aylantirib, ular to'g'ri burchak ostida kesib o'tgan ikkita diffraktsiya chizig'i (difraksion o'zaro faoliyat) ko'rinishidagi aniq difraksion naqshga erishib, yonayotgan chiroqning filamentiga mato orqali qarashadi. Xochning markazida oq rangning maksimal diffraktsiyasi ko'rinadi va har bir chiziqda bir nechta ranglar mavjud.

    Ish tartibi

    I qism

    1. Spirtli chiroqni yoqing.

    2. Natriy xlorid eritmasi bilan namlangan paxta to'pini olovga qo'ying.

    3. Sovun plyonkasini yaratish uchun simli halqani sovun eritmasiga botirib oling.

    4. Spirtli chiroqdan sariq yorug'lik bilan yoritilganda plyonkada olingan interferentsiya naqshini chizing.

    5. Plyonka oq yorug'lik bilan yoritilganda interferentsiya naqshidagi ranglarning almashinish tartibini tushuntiring.

    6. Shisha naycha yordamida sovun eritmasi yuzasiga kichik sovun pufakchasini puflang. Interferentsiya halqalarining pastga qarab harakatlanish sababini tushuntiring.

    ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    7. Ikkita siqilgan shisha plastinadan kuzatilgan interferensiya naqshini tasvirlab bering.

    __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    8. Plitalarni bir-biriga bosuvchi kuch kuchayishi bilan kuzatilgan naqsh qanday o'zgaradi?

    __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    9. CD yoritilganda interferentsiya naqshini tasvirlab bering.

    _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    II qism

    1. Yonib turgan lampaning filamentini kaliperning tirqishidan (yoriq kengligi 0,05 va 0,8 mm) ko‘rishda kuzatiladigan ikkita difraksiya naqshini chizing.

    a = 0,05 mm a = 0,8 mm

    2. Kaliper vertikal o'q atrofida silliq aylantirilganda (a = 0,8 mm) interferentsiya naqshining o'zgarishini tasvirlab bering.

    __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    3. Filament bilan ramkani filamentga parallel ravishda yonib turgan chiroq fonida joylashtiring (3-rasmga qarang). Ramkani ko'zga nisbatan siljitish orqali, o'rtada, ipning geometrik soyasi sohasida yorug'lik chizig'i paydo bo'lishiga ishonch hosil qiling. Yupqa filament orqasida kuzatilgan diffraktsiya naqshini chizing.

    4. Qora neylon mato orqali yonayotgan chiroqning filamentiga qarang. Matoni o'z o'qi atrofida aylantirib, to'g'ri burchak ostida kesib o'tgan ikkita diffraktsiya chizig'i shaklida aniq diffraktsiya naqshiga erishing. Kuzatilgan difraksion xochni chizing va uni tasvirlab bering.

    Xulosa:

    _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

    Nazorat savollari:

    1. Yorug'likning interferensiyasi deb nimaga aytiladi?
    2. Qanday to'lqinlar kogerent deb ataladi?
    3. Maksimal va minimal shovqin uchun shartni tuzing.
    4. Yorug'likning difraktsiyasi nima?

    Adabiyot:

    1. Dmitrieva V.F. Texnika mutaxassisliklari kasblari uchun fizika: o'rta kasb-hunar ta'limi ta'lim muassasalari uchun darslik - M.: "Akademiya" nashriyot markazi, 2010. - 448 b.(344, 350-betlar)
    2. Pinskiy A.A., Granovskiy G.Yu. Fizika: Darslik / Umumiy. ed. Yu.I. Dika, N.S. Purisheva. – 2-nashr, rev. – M.: FORUM: INFRA-M, 2005. – 560 pp.: kasal. - (Kasbiy ta'lim)(416, 420, 425-betlar)

    Mavzu: Yorug`likning interferensiya va diffraksiya hodisalarini kuzatish.

    Ishning maqsadi: interferensiya va difraksiya hodisasini eksperimental o‘rganish.

    Uskunalar:

    • sovun eritmasi bo'lgan ko'zoynaklar;
    • tutqichli simli halqa;
    • neylon mato;
    • CD;
    • akkor chiroq;
    • kalibrlar;
    • ikkita shisha plastinka;
    • pichoq;
    • cımbızlar;
    • neylon mato.

    Nazariy qism

    Interferentsiya har qanday tabiatdagi to'lqinlarga xos bo'lgan hodisadir: mexanik, elektromagnit. To'lqin interferensiyasi - bu kosmosda ikkita (yoki bir nechta) to'lqinlarning qo'shilishi, unda hosil bo'lgan to'lqin turli nuqtalarda kuchayadi yoki zaiflashadi. Barqaror interferentsiya naqshini shakllantirish uchun kogerent (mos keladigan) to'lqin manbalari talab qilinadi. Bir xil chastotali va doimiy fazalar farqiga ega bo'lgan to'lqinlar kogerent deb ataladi.

    Maksimal shartlar Dd = ± kl, minimal shartlar, Dd = ± (2k + 1)l/2 qaerda k =0; ± 1; ± 2; ± 3;...(to'lqin yo'lidagi farq yarim to'lqinlarning juft soniga teng

    Interferentsiya sxemasi yorug'lik intensivligi ortib borayotgan va pasaygan maydonlarning muntazam ravishda almashinishidir. Yorug'lik interferensiyasi - bu ikki yoki undan ortiq yorug'lik to'lqinlari o'rnatilganda yorug'lik nurlanishi energiyasining fazoviy qayta taqsimlanishi. Binobarin, yorug'likning interferensiya va difraksiyasi hodisalarida energiyaning saqlanish qonuni kuzatiladi. Interferentsiya hududida yorug'lik energiyasi boshqa energiya turlariga aylantirilmasdan faqat qayta taqsimlanadi. Jami yorug'lik energiyasiga nisbatan interferentsiya naqshining ba'zi nuqtalarida energiyaning ortishi uning boshqa nuqtalarda kamayishi bilan qoplanadi (umumiy yorug'lik energiyasi - mustaqil manbalardan ikkita yorug'lik nurlarining yorug'lik energiyasi).
    Engil chiziqlar energiya maksimallariga, quyuq chiziqlar energiya minimallariga mos keladi.

    Diffraktsiya - kichik teshiklardan o'tayotganda va kichik to'siqlar atrofida egilganda to'lqinning to'g'ri chiziqli tarqalishdan chetga chiqish hodisasi. Difraksiyaning namoyon bo'lish sharti: d< λ, Qayerda d- to'siqning o'lchami; λ - to'lqin uzunligi. To'siqlarning (teshiklarning) o'lchamlari kichikroq yoki to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan bo'lishi kerak. Bu hodisaning (diffraktsiya) mavjudligi geometrik optika qonunlarini qo'llash doirasini cheklaydi va optik asboblarning o'lchamlari chegarasiga sabab bo'ladi. Difraksion panjara - yorug'lik diffraktsiyasi sodir bo'ladigan ko'p sonli muntazam joylashtirilgan elementlarning davriy tuzilishi bo'lgan optik qurilma. Berilgan diffraktsiya panjarasi uchun o'ziga xos va doimiy profilga ega bo'lgan zarbalar bir xil oraliqda takrorlanadi d(panjara davri). Difraksion panjaraning unga tushayotgan yorug'lik nurini to'lqin uzunliklariga ko'ra ajratish qobiliyati uning asosiy xususiyatidir. Reflektor va shaffof difraksion panjaralar mavjud. Zamonaviy qurilmalar asosan aks ettiruvchi diffraktsiya panjaralaridan foydalanadi. Maksimal diffraktsiyani kuzatish sharti: d sin(ph) = ± kl

    Foydalanish bo'yicha ko'rsatmalar

    1. Tel ramkani sovun eritmasiga botirib oling. Sovun plyonkasidagi interferentsiya naqshini kuzating va chizing. Film oq yorug'lik bilan yoritilganda (deraza yoki chiroqdan) yorug'lik chiziqlari rangga aylanadi: tepada ko'k, pastda qizil. Sovun pufagini puflash uchun shisha naychadan foydalaning. Uni kuzatib turing. Oq yorug'lik bilan yoritilganda rangli interferentsiya halqalarining shakllanishi kuzatiladi. Kino qalinligi pasayganda, halqalar kengayadi va pastga qarab harakatlanadi.

    Savollarga javob bering:

    1. Nima uchun sovun pufakchalari kamalak rangida?
    2. Kamalak chiziqlari qanday shaklga ega?
    3. Nima uchun pufakning rangi doimo o'zgarib turadi?

    2. Shisha plitalarni yaxshilab artib oling, ularni bir joyga qo'ying va barmoqlaringiz bilan siqib oling. Kontakt yuzalarining nomukammal shakli tufayli plitalar o'rtasida nozik havo bo'shliqlari hosil bo'lib, yorqin iridescent halqa shaklidagi yoki yopiq tartibsiz shaklli chiziqlar beradi. Plitalarni siqib chiqaruvchi kuch o'zgarganda, chiziqlarning joylashishi va shakli ham aks ettirilgan, ham uzatilgan nurda o'zgaradi. Ko'rgan rasmlaringizni chizing.

    Savollarga javob bering:

    1. Plitalar tegib turgan joylarda nima uchun yorqin kamalak rangli halqa shaklidagi yoki tartibsiz shakldagi chiziqlar kuzatiladi?
    2. Nima uchun bosimning o'zgarishi bilan hosil bo'lgan interferentsiya chekkalarining shakli va joylashuvi o'zgaradi?

    3. CDni gorizontal ravishda ko'z darajasida joylashtiring. Nimani kuzatyapsiz? Kuzatilgan hodisalarni tushuntiring. Interferentsiya sxemasini tavsiflang.

    4. Neylon mato orqali yonayotgan chiroqning filamentiga qarang. Matoni o'z o'qi atrofida aylantirib, to'g'ri burchak ostida kesib o'tgan ikkita diffraktsiya chizig'i shaklida aniq diffraktsiya naqshiga erishing. Kuzatilgan diffraktsiya xochni chizing.

    5. Yonayotgan lampaning filamentini kaliperning jag'lari tomonidan hosil bo'lgan tirqish orqali (yoriq kengligi 0,05 mm va 0,8 mm) ko'rishda ikkita difraksiya naqshini kuzating. Kaliper vertikal o'q atrofida silliq aylantirilganda (yoriq kengligi 0,8 mm) interferentsiya xarakterining o'zgarishini tasvirlab bering. Ushbu tajribani ikkita pichoq bilan takrorlang, ularni bir-biriga bosing. Interferentsiya naqshining xarakterini tavsiflang

    Topilmalaringizni yozib oling. O‘tkazgan tajribalaringizning qaysi birida interferensiya hodisasi kuzatilganligini ko‘rsating? diffraktsiya?