Yorug'likning dispersiyasi

Yorug'likning dispersiyasi Reja: 1. Anamal va narmal dispersiya. 2. Yorug'likning dispersiyasi. 3. Yorug'likning moddada tarqalishi. 4. Dispersiyaning elementar nazariyasi. 1. Anamal va normal dispersiya. Chastota ortishi bilan moddaning sindirish ko'rsatkichi ham ortsa, ya'ni, bu moddadagi yorug'likning dispersiyasi normal dispersiya deyiladi. Agar chastota ortishi bilan moddaning sindirish ko'rsatkichi kamaysa, u holda va bunday dispersiya anomal dispersiya deyiladi. Ba'zi moddalarda ham normal, ham anomal dispersiyalar kuzatiladi. 2. Yorug'likning dispersiyasi. Moddalar sindirish ko'rsatkichining yorug'lik to'lqin (chastotasiga) bog'liqligi dispersiya deb ataladi. n=f(λ0) funksya bilan xarakterlash mumkin. Bu yerda λ0 - yorug'likning vakuumdagi to'lqin uzunligi. N'yuton 1972-yilda yorug'likning shisha prizmada sinishidan foydalanib, birinchi bo'lib, yorug'lik dispersiyasini eksperimental tekshirdi. 3. Yorug'likning moddada tarqalishi. Vakuumda istalgan to'lqin uzunlikli elektromagnit to'lqinlarning tarqalish tezligi bir xil c=3∙108ms, moddalarda esa to'lqin uzunligiga bog'liq bo'ladi. Shuning uchun ham oq yorug'lik tarkibiga kiradigan turli ranglarga mos keluvchi to'lqinlar uchun muhitning sindirish ko'rsatgichi ham farq qiladi. Natijada prizmadan o'tish paytida turli ranglar turlicha sindirish ko'rsatkichiga uchraydi, turlicha sinadi va bir - biridan ajraladi. 4. Dispersiyaning elektron nazariyasi. Yorug'likni elektromagnit to'lqin, modda tuzilishini esa elektron nazariya asosida tasavvur qilish yetarli. Elektron nazariyaga asosan jism elektronlar va ionlardan tashkil topgan. Ular yorug'lik ta'sirida tebranma harakatga keladi. Yorug'lik to'lqinlarning tebranishlari 1015 Gs chastotalarda sodir bo'ladi. Elektromagnit maydonning bunchalik tez o'zgarishini massalari yetarlicha kichik bo'lgan elektronlargina sezishga ulguradi. Shuning uchun yorug'lik to'lqinining jismga ta'sirini hisoblashda yorug'likning elektronga ta'sirini hisoblash bilan chegaralanilsa bo'ladi. Elektromagnit to'lqin jismdan o'tayotganda-e zaryadli har bir elektronga elektr kuch () va Lorens kuchi ta'sir qiladi: E0 ning amplituda qiymati, w - to'lqinning siklik chastotasi. Birinchi yaqinlashishda kuch faqat eng tashqi elektronlarni siljitadi deb hisoblash mumkin. Lekin bu elektron bilan atomning qolgan qismi orasida kvazielastik kuch mavjudki, u elektronni avvalgi vaziyatiga qaytarishga harakat qiladi. Bu kuch siljishga proporsionaldir: U holda elektron harakati uchun Nyuton 2-qonunini quyidagicha yozsa bo'ladi: , Bu tenglamaning yechimini х = х0 cоswt х¢ = - х0 sinwt . w, х¢¢ = - w2х0 соswt, -w2х0 соswt= -w2х0 соswt - соswt, х0 (w2- w02) = , va nihoyat, x0 = ni hosil qilamiz. Ikkinchidan, elektromagnit to'lqin ta'sirida elektronni siljishi tufayli hosil bo'lgan bunday sistemani elektr dipoli deb qarash mumkin. Bu dipolning yelkasi siljishga teng. Agar xo maksimal siljish bo'lsa, dipol momenti Re = -ex0 ga teng. Moddaning birlik hajmidagi atomlar sonini N deb belgilasak, qutblanish vektori P ning qiymati Р = NРэ = Kuchlanganligi E0 bo'lgan maydondagi modda uchun R dielektrik singdiruvchanligi bilan quyidagicha bog'langan: Р = (e - 1) e0Е0, U ...