పని యొక్క లక్ష్యం:కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క డిఫ్రాక్షన్ మరియు నిర్ణయం యొక్క దృగ్విషయం యొక్క అధ్యయనం.

సైద్ధాంతిక సమాచారం.

వేవ్ డిఫ్రాక్షన్ అనేది వేవ్ ఫ్రంట్ యొక్క వక్రీకరణ యొక్క దృగ్విషయం, తరంగాలు పదునైన అసమాన మాధ్యమంలో ప్రచారం చేసినప్పుడు. ప్రత్యేకించి, విక్షేపం అనేది రేఖాగణిత నీడ యొక్క ప్రాంతంలోకి తరంగాల ప్రవేశం, మరియు అడ్డంకుల చుట్టూ వంగడం మరియు అణువుల ద్వారా తరంగాలను చెదరగొట్టడం. క్రిస్టల్ లాటిస్, మరియు మొత్తం లైన్ఇతర దృగ్విషయాలు. విక్షేపణ సమయంలో, చెల్లాచెదురుగా ఉన్న తరంగాల యొక్క సూపర్పోజిషన్ తప్పనిసరిగా సంభవిస్తుంది మరియు ఒక నియమం వలె, అంతరిక్షంలో తరంగ శక్తి యొక్క పునఃపంపిణీ జరుగుతుంది, అనగా. విక్షేపం జోక్యం నుండి విడదీయరానిది.

డిఫ్రాక్షన్ నమూనాను ఉపయోగించి లెక్కించవచ్చు హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రం:వేవ్ ఫ్రంట్‌లోని ప్రతి బిందువు ద్వితీయ తరంగాల మూలంగా ఉంటుంది, దీని కవరు ఏదైనా తదుపరి సమయంలో వేవ్ ఫ్రంట్ యొక్క స్థానాన్ని ఇస్తుంది, మరియు ఫలితంగా డోలనంవేవ్ ఫ్రంట్‌కు ముందు ఉన్న ఏ సమయంలోనైనా వేవ్ ఫ్రంట్‌లోని అన్ని పాయింట్ల నుండి వచ్చే డోలనాల సూపర్‌పొజిషన్.

ఉదాహరణకు, ఒక స్లిట్ (Fig. 1) ద్వారా ప్లేన్ వేవ్ యొక్క డిఫ్రాక్షన్ సమయంలో, వేవ్ అన్ని దిశలలో వివిధ తీవ్రతలతో చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది; లెన్స్ ఫోకల్ ప్లేన్‌లో ఉన్న స్క్రీన్‌పై ఒక బిందువుకు సమాంతర ద్వితీయ తరంగాలను సేకరిస్తుంది, అక్కడ అవి జోక్యం చేసుకుంటాయి. ఫ్రెస్నెల్ జోన్ పద్ధతిని ఉపయోగించి, పరిస్థితిని సంతృప్తిపరిచే దిశలలో ఇది చూపబడుతుంది
(1)

ఇక్కడ m = 1, 2, 3,...., కాంతి తీవ్రత తక్కువగా ఉంటుంది.

ఒక చీలిక లేదు, కానీ N, అప్పుడు ప్రతి చీలిక వద్ద వేవ్ ఇదే విధంగా విభేదిస్తుంది మరియు విక్షేపణ నమూనా N పొందికైన కిరణాల జోక్యం ఫలితంగా ఉంటుంది.

ఒక ప్లేన్ వేవ్ సాధారణంగా స్క్రీన్‌పై సంఘటనగా ఉండనివ్వండి, దీనిలో ఒక్కొక్కటి వెడల్పు గల N సమాంతర చీలికలు కత్తిరించబడతాయి. స్లాట్‌ల మధ్య దూరం బి. పరిమాణం
నిర్మాణ కాలం అని పిలుస్తారు.

అంజీర్ 2 నుండి చూడవచ్చు, రెండు ప్రక్కనే ఉన్న కిరణాల మధ్య మార్గం వ్యత్యాసం
(2)

ఇక్కడ  అనేది డిఫ్రాక్షన్ కోణం. అన్ని N కిరణాలు ఒకే దశలో వచ్చే స్క్రీన్ యొక్క ఆ పాయింట్ల వద్ద, అవి పరస్పరం తీవ్రతరం అవుతాయి మరియు ఈ ప్రదేశాలలో ప్రధాన ప్రకాశం అని పిలవబడే గరిష్ట స్థాయి గమనించబడుతుంది. అందువల్ల, ప్రధాన గరిష్టం వివర్తన కోణాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, దీని కోసం మార్గం వ్యత్యాసం తరంగదైర్ఘ్యాల పూర్ణాంక సంఖ్యకు సమానంగా ఉంటుంది, అనగా.

, (3)

ఎక్కడ m = 0, 1, 2, 3,....

ప్రధాన మాగ్జిమాలో డోలనాల వ్యాప్తి N రెట్లు, మరియు తీవ్రత (ప్రకాశం) N ఒక చీలిక కంటే 2 రెట్లు ఎక్కువ.

అంజీర్ 2లో చూపబడిన చిన్న సైడ్ మాగ్జిమా ప్రధాన వాటి కంటే 20 రెట్లు తక్కువ తీవ్రతను కలిగి ఉంటుంది మరియు అందువల్ల ఆసక్తి లేదు. ఫార్ములా (1) ద్వారా నిర్ణయించబడిన దిశలలో, ఒక్క చీలిక కూడా కాంతి పుంజాన్ని పంపదు మరియు తత్ఫలితంగా, చీలికల వ్యవస్థ కూడా చేయదని గుర్తుంచుకోవాలి. కానీ ఈ డిఫ్రాక్షన్ మినిమాతో పాటు, అనేక ఇతరాలు గమనించబడతాయి, సైడ్ మాగ్జిమాతో వేరు చేయబడతాయి, కానీ అవి కూడా ముఖ్యమైన ప్రాముఖ్యతను కలిగి లేవు. N>100 వద్ద, డిఫ్రాక్షన్ నమూనా నిజానికి ఇరుకైన కాంతి బ్యాండ్‌లను కలిగి ఉంటుంది - ప్రధాన గరిష్టం, చీకటి ఖాళీలతో వేరు చేయబడుతుంది. ఏకవర్ణ కాంతి వ్యవస్థను ప్రకాశింపజేసినప్పుడు దాని తీవ్రత పంపిణీ పెద్ద పరిమాణంఅంతరాలు గుణాత్మకంగా అంజీర్ 3లో చూపబడ్డాయి.

గ్లాస్ లేదా మెటల్ ప్లేట్‌తో కూడిన వర్ణపట పరికరం, దానిపై పంక్తులు ముద్రించబడి పైన వివరించిన సూత్రం ప్రకారం పనిచేస్తాయి. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్.

ఫార్ములా (3)ని డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ ఫార్ములా అంటారు. గ్రేటింగ్‌ను తెలుపు లేదా ఏదైనా ఇతర నాన్-మోనోక్రోమటిక్ లైట్‌తో ప్రకాశింపజేసినప్పుడు, అది స్పెక్ట్రమ్‌గా కుళ్ళిపోతుంది, ఎందుకంటే ప్రతి తరంగదైర్ఘ్యం  స్క్రీన్‌పై గరిష్ట స్థాయి యొక్క నిర్దిష్ట స్థానానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, గ్రేటింగ్ తెల్లటి కాంతితో ప్రకాశించినప్పుడు గమనించిన విక్షేపణ నమూనా అంజీర్ 4లో చూపిన రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

అత్యుత్తమ ఆధునిక గ్రిల్‌లు మిల్లీమీటర్‌కు 1200 లైన్‌లను కలిగి ఉంటాయి, అనగా.
µm, వద్ద మొత్తం సంఖ్యస్లాట్‌లు (స్ట్రోక్స్) N=200000. అటువంటి లాటిస్ యొక్క పొడవు 20 సెం.మీ., మరియు పొడవు కనిపించే స్పెక్ట్రంసుమారు 70 సెం.మీ., మరియు మొదటి ఆర్డర్ మాత్రమే గమనించబడుతుంది.

స్పెక్ట్రాను అధ్యయనం చేయడానికి డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.

ఇన్స్టాలేషన్ రేఖాచిత్రం

యు
డిఫ్రాక్షన్ నమూనాను పరిశీలించే సెటప్ ఒక చెక్క రాడ్‌ను కలిగి ఉంటుంది, దానిపై డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ అమర్చబడి ఉంటుంది. ఇరుకైన స్లాట్‌తో కూడిన షీల్డ్ మరియు మిల్లీమీటర్ స్కేల్‌తో పాలకుడు రైలు వెంట కదులుతుంది. లెన్స్ యొక్క పాత్రను కంటి XP యొక్క లెన్స్ నిర్వహిస్తుంది. గ్యాప్ యొక్క చిత్రం SG కంటి రెటీనాపై ఏర్పడుతుంది మరియు మిల్లీమీటర్ స్కేల్ నేపథ్యానికి వ్యతిరేకంగా గమనించబడుతుంది. చీలిక నుండి గ్రేటింగ్ L వరకు ఉన్న దూరంతో పోల్చితే కనుగుడ్డు యొక్క కొలతలు మరియు కళ్ల నుండి గ్రేటింగ్‌కు ఉన్న దూరాన్ని విస్మరించవచ్చు. స్లిట్ ఒక విద్యుత్ బల్బ్ L ద్వారా ప్రకాశిస్తుంది. మీరు ఒక ద్వారా ప్రకాశించే చీలికను చూస్తే డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్, అప్పుడు రెండు వైపులా తెల్లటి కాంతిలో చీలిక యొక్క సెంట్రల్ ఇమేజ్‌తో పాటు దాని సుష్ట రెయిన్‌బో RI చిత్రాలు (స్పెక్ట్రా) కనిపిస్తాయి. మిల్లీమీటర్ స్కేల్‌పై డిఫ్రాక్షన్ గరిష్ట స్థానం ద్వారా డిఫ్రాక్షన్ కోణం నిర్ణయించబడుతుంది.

నుండి రేఖాగణిత నిర్మాణాలుఅది స్పష్టంగా ఉంది
, ఎక్కడ ఎల్ – స్లిట్ (m = 0) యొక్క సెంట్రల్ ఇమేజ్ నుండి సైడ్ ఇమేజ్‌లలో ఒకదానికి దూరం; L అనేది గ్రేటింగ్ నుండి స్లాట్‌కు దూరం. పరిగణలోకి
చిన్న డిఫ్రాక్షన్ కోణాల కోసం, మేము పొందుతాము

(4)

సూత్రాలను (3) మరియు (4) ఉపయోగించి, తరంగదైర్ఘ్యం λని లెక్కించడానికి మేము ఒక వ్యక్తీకరణను పొందుతాము, దీనిలో అన్ని పరిమాణాలు సంస్థాపనలో సులభంగా కొలవబడతాయి:
(5)

పని క్రమంలో

1. యూనిట్‌ను నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ చేయండి.

2. మీ కన్ను డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌కు దగ్గరగా ఉండి, పరికరాన్ని కాంతి మూలం వద్ద సూచించండి, తద్వారా మీరు షీల్డ్‌పై చీలికకు రెండు వైపులా చూడవచ్చు డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రా 1వ మరియు 2వ ఆదేశాలు.

3. దూరం L - షీల్డ్ నుండి డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ వరకు కొలవండి.

4. దూరాన్ని కొలవండి ఎల్- సెంట్రల్ గరిష్టం మధ్య నుండి మొదటి ఆర్డర్ గరిష్ట మధ్య వరకు నీలం రంగు యొక్క.

5. ఫార్ములా (5) ఉపయోగించి, నీలి కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాన్ని లెక్కించండి.

6. నీలం యొక్క రెండవ క్రమం కోసం ప్రయోగాన్ని నిర్వహించండి. పట్టికలో పొందిన డేటాను నమోదు చేయండి.

7. గురువు నిర్దేశించిన విధంగా పసుపు, ఆకుపచ్చ మరియు ఎరుపు రంగుల కోసం ఒకే విధమైన కొలతలు తీసుకోండి.

8. సగటు నుండి విచలనాన్ని లెక్కించండి
మరియు పట్టికలో ఉంచండి.

		ఎల్ సిm		<>, nm

నియంత్రణ ప్రశ్నలు.

1. డిఫ్రాక్షన్ అంటే ఏమిటి? దేనిలో నిర్దిష్ట దృగ్విషయాలుఅది కనిపిస్తుందా?

2. హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రం ఎలా రూపొందించబడింది?

3. ప్రధాన గరిష్టాలు ఏమిటి? అవి ఎలా పుడతాయి?

4. డిఫ్రాక్షన్ మినిమా అంటే ఏమిటి? వారి స్వభావం ఏమిటి?

5. స్లిట్‌ల సంఖ్య N పెరిగినప్పుడు విక్షేపణ నమూనాకు ఏమి జరుగుతుంది? (గ్రాఫికల్‌గా వివరించండి).

6. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ అంటే ఏమిటి? ఎలా తయారు చేస్తారు?

7. మెయిన్ మ్యాగ్జిమా (డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ ఫార్ములా) సూత్రాన్ని ఎలా వ్రాయాలి మరియు వివరించాలి?

8. గ్రేటింగ్ తెల్లటి కాంతితో, పాదరసం దీపం యొక్క కాంతితో వెలిగించబడినప్పుడు తెరపై ఏ చిత్రం గమనించబడుతుంది?

9. ఏ క్రమం నుండి ప్రారంభించి m డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రా అతివ్యాప్తి చెందుతుంది? కనిపించే కాంతి?

10. డిఫ్రాక్షన్ నమూనా ఏర్పడటంలో టెలిస్కోప్ లెన్స్ పాత్ర ఏమిటి? లెన్స్‌ను కంటితో భర్తీ చేయవచ్చా?

11. డిఫ్రాక్షన్ నమూనాను గమనించడానికి టెలిస్కోప్ లెన్స్ నుండి ఎంత దూరంలో స్క్రీన్‌ను ఇన్‌స్టాల్ చేయాలి?

12. సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీలో డిఫ్రాక్షన్ యొక్క ఉపయోగం ఏమిటి?

13. తెల్లని కాంతితో ప్రకాశించినప్పుడు విక్షేపణ నమూనా మధ్యలో తెల్లటి గీత రూపాన్ని వివరించండి.

14. డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రాలో రంగుల క్రమం ఏమిటి?

సాహిత్యం.

1. Savelyev I.V. ఫిజిక్స్ కోర్సు. T.2 - M., నౌకా, 1989. పార్. 90,91,93,94.

2. బుటికోవ్ E.I. ఆప్టిక్స్. - M.5 పట్టబద్రుల పాటశాల, 1986. పార్. 6.1, 6.3,6.5.

ప్రయోగశాల పని నం. 33

1. హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రం ఏమిటి?

2. ఏ తరంగాలను పొందికగా పిలుస్తారు?

3. కాంతి యొక్క విక్షేపణ అని దేన్ని పిలుస్తారు? ఈ దృగ్విషయం ఎలా వివరించబడింది?

4. డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రాలో రంగుల క్రమం ఏమిటి? సున్నా గరిష్ట రంగు ఏమిటి?

5. ఒకే సంఖ్యలో స్లిట్‌లతో గ్రేటింగ్‌ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రా మధ్య తేడా ఏమిటి, కానీ విభిన్న స్థిరాంకాలు మరియు అదే స్థిరాంకాలతో గ్రేటింగ్‌లు ఉంటాయి వివిధ మొత్తాలలోపగుళ్లు?

6. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ నీటిలో ఉంచితే దాని ప్రభావం ఎలా మారుతుంది?

7. స్లిట్ గుండా వెళుతున్న కిరణాల నుండి స్క్రీన్‌పై ఒక చీలిక నుండి డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రం ఏర్పడటాన్ని ఎలా వివరించాలి? స్క్రీన్ మధ్యలో తీవ్రత పంపిణీని ఏది నిర్ణయిస్తుంది?

8. ఒక డైమెన్షనల్ డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్. స్క్రీన్‌పై డిఫ్రాక్షన్ నమూనా ఏర్పడటం ఎలా వివరించబడింది? ఏ పాయింట్ల వద్ద గరిష్ట తీవ్రత గమనించబడుతుంది, ఏ కనిష్టంగా మరియు ఎందుకు?

9. మోనోక్రోమటిక్ లైట్ మరియు వైట్ లైట్‌తో గ్రేటింగ్ వెలిగించినప్పుడు డిఫ్రాక్షన్ నమూనాలు ఎలా విభిన్నంగా ఉంటాయి? ఈ దృగ్విషయాలను ఎలా వివరించాలి?

10. కాంతి జోక్యం అంటే ఏమిటి? ఈ దృగ్విషయం చీలిక లేదా గ్రేటింగ్‌పై డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రమ్ ఏర్పడటానికి కారణమైందా?

11. 1 మి.మీకి 100 స్లిట్‌లను కలిగి ఉండే ఒక డైమెన్షనల్ డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌పై సాధారణంగా తెల్లని కాంతి ఏర్పడుతుంది. స్క్రీన్‌పై కాంతి తీవ్రత ఎలా పంపిణీ చేయబడుతుంది? రెండు ప్రధాన గరిష్టాల మధ్య స్క్రీన్‌పై ఎన్ని అదనపు అల్పాలు ఉన్నాయి? ప్రధాన గరిష్టం మరియు ప్రధాన మినిమా ఏర్పడటానికి పరిస్థితులు ఏమిటి?

12. తెల్లటి కాంతి సాధారణంగా డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ మరియు ఆన్‌పై వస్తుంది సన్నని లెన్స్పెద్ద వ్యాసం. కాంతి లెన్స్ మరియు డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు స్క్రీన్‌పై ఏర్పడే నమూనాలను ఎలా వివరించాలి?

13. కనిపించే కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాలు ఏమిటి? అవి చెదరగొట్టబడతాయా?

14. డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రమ్ బ్యాండ్‌ల వెడల్పు దేనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది? స్లిట్ వెడల్పు తరంగదైర్ఘ్యం l కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటే స్క్రీన్‌పై ఏమి గమనించవచ్చు? ఈ దృగ్విషయం ఎలా వివరించబడింది?

15. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ యొక్క సరళ మరియు కోణీయ వ్యాప్తి అంటే ఏమిటి?

16. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ యొక్క పరిష్కార శక్తి ఏమిటి?

17. రెండు కోసం పొందిన డిఫ్రాక్షన్ నమూనాల ఉదాహరణ ఇవ్వండి వర్ణపట రేఖలురిజల్యూషన్ మరియు లీనియర్ డిస్పర్షన్‌లో తేడా ఉండే గ్రేటింగ్‌లను ఉపయోగించడం.

ప్రయోగశాల పని నం. 4

ఫోటోసెల్ యొక్క ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణాల అధ్యయనం

4.1. పని యొక్క లక్ష్యాలు మరియు లక్ష్యాలు

పని లక్ష్యాలు:

- చట్టాల అధ్యయనానికి విద్యార్థులను పరిచయం చేయడం బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావం.

ఉద్యోగ లక్ష్యాలు:

- ఫోటోసెల్ యొక్క ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణాల అధ్యయనం.

- కొలత లోపం యొక్క నిర్ధారణ.

4.2. సైద్ధాంతిక భాగం

4.2.1 ఫోటో ప్రభావం

వివిధ భౌతిక మరియు కొలిచే, పర్యవేక్షణ మరియు నియంత్రణ కోసం ఆధునిక పారిశ్రామిక మరియు ప్రయోగశాల సంస్థాపనలు పెద్ద సంఖ్యలో సాంకేతిక ప్రక్రియలుకాంతి-సెన్సిటివ్ ఎలిమెంట్స్ - ఫోటోసెల్స్ వాడకంపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

ఫోటోసెల్స్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది విద్యుత్ దృగ్విషయాలు, వాటి ఉపరితలంపై కాంతి సంఘటన ప్రభావంతో లోహాలు మరియు సెమీకండక్టర్లలో ఉత్పన్నమవుతుంది. ఈ దృగ్విషయాలను ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అని పిలుస్తారు మరియు కండక్టర్ లోపల ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు అదనపు శక్తిని పొందుతాయి. ప్రకాశించే ధార.

ప్రస్తుతం, మూడు రకాల ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అంటారు:

1. బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావం లోహాల ఉపరితలం నుండి ఫోటోఎలెక్ట్రాన్ ఉద్గారాలు.

2. అంతర్గత ఫోటోఎఫెక్ట్, ఇది మార్చడంలో ఉంటుంది విద్యుత్ నిరోధకతకాంతి ప్రభావంతో కొన్ని సెమీకండక్టర్లు.

3. వాల్వ్ ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం, దీని ఫలితంగా విద్యుత్ వాహకత యొక్క విభిన్న స్వభావాలతో రెండు పదార్ధాల పొరల మధ్య సంభావ్య వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది.

పైన పేర్కొన్న మూడు రకాల ఫోటోఎఫెక్ట్‌ల ప్రకారం, మూడు రకాల ఫోటోసెల్‌లు ప్రత్యేకించబడ్డాయి: బాహ్య ఫోటోఎఫెక్ట్‌తో ఫోటోసెల్‌లు, అంతర్గత ఫోటోఎఫెక్ట్‌తో ఫోటోరెసిస్టర్‌లు మరియు వాల్వ్ ఫోటోసెల్‌లు.

1890లో, బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావం కోసం మూడు చట్టాలు రూపొందించబడ్డాయి:

1. సంఘటన కాంతి యొక్క స్థిర పౌనఃపున్యం వద్ద, ఫోటోకాథోడ్ ద్వారా యూనిట్ సమయానికి విడుదలయ్యే ఫోటోఎలెక్ట్రాన్ల సంఖ్య కాంతి తీవ్రతకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది (సంతృప్త ఫోటోకరెంట్ యొక్క బలం క్యాథోడ్ యొక్క వికిరణానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది).

2. గరిష్టం ప్రారంభ వేగం(గరిష్ట ప్రారంభ గతి శక్తి) ఫోటోఎలెక్ట్రాన్లు సంఘటన కాంతి యొక్క తీవ్రతపై ఆధారపడి ఉండవు, కానీ దాని ఫ్రీక్వెన్సీ n ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది.

3. ప్రతి పదార్ధానికి ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క ఎరుపు పరిమితి ఉంటుంది (దానిపై ఆధారపడి రసాయన స్వభావంపదార్ధం మరియు దాని ఉపరితలం యొక్క స్థితి) అనేది కాంతి యొక్క కనీస పౌనఃపున్యం, దీని క్రింద ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అసాధ్యం.

ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క యంత్రాంగాన్ని వివరించడానికి, ఐన్‌స్టీన్ పౌనఃపున్యం n తో కాంతి వ్యక్తిగత క్వాంటా (ప్లాంక్ యొక్క పరికల్పన ప్రకారం) ద్వారా మాత్రమే విడుదల చేయబడదు, కానీ అంతరిక్షంలో కూడా వ్యాపిస్తుంది మరియు వ్యక్తిగత భాగాలలో (క్వాంటా) పదార్థం ద్వారా గ్రహించబడుతుంది. ఏది .

క్వాంటా విద్యుదయస్కాంత వికిరణం, కాంతి వేగంతో కదులుతుంది తోశూన్యంలో ఉన్న వాటిని ఫోటాన్లు అంటారు.

సంఘటన ఫోటాన్ యొక్క శక్తి ఎలక్ట్రాన్ లోహాన్ని విడిచిపెట్టే పనిని నిర్వహిస్తుంది మరియు ఉద్గార ఎలక్ట్రాన్‌కు గతి శక్తిని అందించడానికి ఖర్చు చేయబడుతుంది.

బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావం కోసం ఐన్‌స్టీన్ సమీకరణం:

.

ఈ సమీకరణం సంఘటన కాంతి యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీపై ఫోటోఎలెక్ట్రాన్ల యొక్క గతి శక్తి యొక్క ఆధారపడటాన్ని వివరిస్తుంది. ఫోటోఎలెక్ట్రాన్ల యొక్క గతి శక్తి సున్నాగా మారే పరిమితి ఫ్రీక్వెన్సీ (లేదా తరంగదైర్ఘ్యం) ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క ఎరుపు పరిమితి.

ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ఎఫెక్ట్ కోసం ఐన్స్టీన్ సమీకరణాన్ని వ్రాయడానికి మరొక రూపం ఉంది:

.

4.2.2 బాహ్య ఫోటోఎఫెక్ట్‌తో ఫోటోసెల్‌లు

బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావంతో కూడిన ఫోటోసెల్ అనేది డయోడ్, దీనిలో కాథోడ్ నుండి ఎలక్ట్రాన్ ఉద్గారాలు దానిపై లైట్ ఫ్లక్స్ సంఘటన ప్రభావంతో సంభవిస్తాయి.

ఫోటోసెల్ నిర్మాణం అంజీర్‌లో చూపబడింది. 10. హెర్మెటిక్‌గా మూసివున్న గ్లాస్ కంటైనర్‌లో రెండు ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉంటాయి - కాథోడ్ 1 మరియు యానోడ్ 2. ఫోటోకాథోడ్ ఫోటోసెన్సిటివ్ మెటీరియల్‌ని వర్తింపజేయడం ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది. లోపలి ఉపరితలంఫోటోసెల్ యొక్క గ్లాస్ బల్బ్ తద్వారా ఫోటోసెన్సిటివ్ పొర బల్బ్ లోపలికి ఎదురుగా ఉంటుంది. సీసియం చాలా తరచుగా ఫోటోసెన్సిటివ్ పదార్థంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఫోటోసెల్ యొక్క యానోడ్ ఒక చిన్న రింగ్ (లేదా మెష్) రూపంలో తయారు చేయబడుతుంది, ఇది బేస్లో ఒక కాలు మీద అమర్చబడుతుంది. ఈ ఆకారంతో, యానోడ్ కాంతి కిరణాలను కాథోడ్‌కు చేరుకోకుండా నిరోధించదు.

బాహ్య ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావంతో ఫోటోసెల్స్ రెండు రకాలుగా తయారు చేయబడతాయి: వాక్యూమ్ మరియు గ్యాస్-ఫిల్డ్. వాక్యూమ్ ఫోటోసెల్స్‌లో, గాలి లోతైన వాక్యూమ్‌కు పంప్ చేయబడుతుంది. గ్యాస్ నిండిన వాటి కోసం, గాలిని బయటకు పంపిన తర్వాత, ఫ్లాస్క్ నిండి ఉంటుంది జడ వాయువు(ఆర్గాన్, హీలియం) 0.01 - 1 మిమీ క్రమం యొక్క ఒత్తిడికి. rt. కళ.

ఎలక్ట్రోడ్‌లపై ప్రకాశం మరియు వోల్టేజ్‌పై ఫోటోకరెంట్ బలం యొక్క ఆధారపడటాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి, అంజీర్ 1 లో చూపిన సర్క్యూట్ సమావేశమవుతుంది. 11. ఫోటోసెల్ ప్రదర్శన కోసం అనుకూలమైన రూపంలో చూపబడింది. ఫోటోసెల్ మరియు మధ్య దూరాన్ని మార్చడం ద్వారా కాథోడ్ యొక్క ప్రకాశం మారుతుంది. కాంతి మూలం యొక్క దూరం పెరిగేకొద్దీ, చట్టం ప్రకారం ప్రకాశం మారుతుంది:

ఎక్కడ జె- మూలం యొక్క ప్రకాశించే తీవ్రత, ఆర్- కాంతి మూలం మరియు ఫోటోసెల్ మధ్య దూరం.

మీరు మూలాన్ని చేరుకున్నప్పుడు, చట్టం ప్రకారం ప్రకాశం పెరుగుతుంది:

ఎక్కడ కోసం వివిధ అర్థాలుప్రకాశం యొక్క బహుళత్వం ఇ, 2ఇ, 3ఇ, ... కాంతి మూలం మరియు ఫోటోసెల్ మధ్య దూరం సమానంగా ఉంటుంది ….

అన్నం. 11. ఇన్‌స్టాలేషన్ రేఖాచిత్రం

4.3. పరికరాలు మరియుఉపకరణాలు:

- ప్రయోగశాల పరికరం - 1 పిసి.

- వైర్లు - 2 PC లు.

- విద్యుత్ సరఫరా - 1 పిసి.

4.4. పని క్రమంలో

1. పరికరానికి పవర్ సోర్స్‌ను కనెక్ట్ చేయండి. స్విచ్‌లను ఉపయోగించి పవర్ సోర్స్, పరికరం మరియు ఫోటోసెల్‌ను ఆన్ చేయండి.

2. కాంతి మూలాన్ని దూరం వద్ద ఉంచండి ఆర్ఫోటోసెల్ నుండి.

3. 1 V విరామాలలో వోల్టేజీని 0 V నుండి 7 Vకి మార్చడం ద్వారా ఫోటోకరెంట్ బలాన్ని కొలవండి.

4. కాంతి మూలం నుండి ఫోటోసెల్‌కి సమానమైన దూరాల కోసం దశ 3ని పునరావృతం చేయండి, https://pandia.ru/text/78/242/images/image069_4.gif" width="17" height="53 src="> ఫలితాల కొలతలు టేబుల్ 7లో నమోదు చేయాలి.

5. పట్టికలోని సంఖ్యా డేటాను ఉపయోగించి, వివిధ ప్రకాశంలో ఉన్న వోల్టేజ్‌పై ఫోటోకరెంట్ బలం యొక్క ఆధారపడటాన్ని ఒక గ్రాఫ్‌పై ప్లాట్ చేయండి.

టేబుల్ 7. ఫోటోసెల్ యొక్క ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణాలు

		I, µA

4.5. నియంత్రణ ప్రశ్నలు

1. బాహ్య ఫోటోఎఫెక్ట్‌తో ఫోటోసెల్ ఎలా పని చేస్తుంది?

2. ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క చట్టాలను రూపొందించండి.

3. ఫోటోసెల్ యొక్క సంతృప్త ప్రవాహాన్ని దేన్ని పిలుస్తారు?

4. సంఘటన కాంతి యొక్క ఏ ఫ్రీక్వెన్సీలో ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం గమనించబడుతుంది? ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క ఎరుపు అంచు ఏమిటి?

5. ఫోటోసెల్ యొక్క పరిచయాల వద్ద అదే వోల్టేజ్ వద్ద పెరుగుతున్న ఫోటోఇల్యూమినేషన్‌తో ఫోటోకరెంట్ ఎందుకు పెరుగుతుంది?

6. కాంతి మూలానికి చేరుకున్నప్పుడు ఫోటోసెల్ యొక్క ప్రకాశం ఏ చట్టం ద్వారా పెరుగుతుంది?

7. ఫోటోసెల్ యొక్క పరిచయాల వద్ద వోల్టేజ్ స్థిరమైన ప్రకాశంతో పెరిగినప్పుడు ఫోటోకరెంట్ పెరుగుదల ఎలా వివరించబడింది?

8. బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావంతో ఫోటోసెల్‌ను గీయండి, దాని మూలకాలకు పేరు పెట్టండి మరియు ఆపరేషన్ సూత్రాన్ని వివరించండి

9. ఫోటోసెల్ యొక్క నిర్మించిన ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం ఆధారంగా, సంతృప్త ప్రాంతం యొక్క భావనను వివరించండి.

10. ఫోటోసెల్ యొక్క ప్రకాశంపై అవుట్‌పుట్ కరెంట్ ఎలా ఆధారపడి ఉంటుంది? ఈ ఆధారపడటాన్ని వివరించండి.

11. బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావం యొక్క చట్టాలు ఎలా రూపొందించబడ్డాయి?

12. ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క చట్టాలు ఈ పనిలో నిర్ధారించబడ్డాయా?

13. బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావం కోసం ఐన్‌స్టీన్ సూత్రాన్ని వ్రాసి దానిని విశ్లేషించండి. ఐన్‌స్టీన్ సూత్రంలోని ఏ భాగాలు ప్రయోగశాల పని ద్వారా నిర్ధారించబడ్డాయి?

14. ఏ వోల్టేజీని జ్వలన వోల్టేజ్ అంటారు, అది దేనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది?

ప్రయోగశాల పని సంఖ్య 5

కాంతి ధ్రువణత అధ్యయనం

5.1. పని యొక్క లక్ష్యాలు మరియు లక్ష్యాలు

పని లక్ష్యాలు:

- కాంతి ధ్రువణ దృగ్విషయానికి విద్యార్థులను పరిచయం చేయడం.

ఉద్యోగ లక్ష్యాలు:

- బ్రూస్టర్ కోణాన్ని ఉపయోగించి గాజు వక్రీభవన సూచికను నిర్ణయించండి.

- మలస్ చట్టం యొక్క చెల్లుబాటును ప్రయోగాత్మకంగా ధృవీకరించండి.

- ఐస్‌లాండ్ స్పార్ క్రిస్టల్‌పై బైర్‌ఫ్రింగెన్స్‌ను గమనించినప్పుడు నమూనాలను నిర్ణయించండి.

5.2. సైద్ధాంతిక భాగం

5.2.1 కాంతి యొక్క ధ్రువణత

తెలిసినట్లుగా, ఫ్లాట్ విద్యుదయస్కాంత కాంతి తరంగంఅడ్డంగా ఉంటుంది మరియు పరస్పరం లంబంగా ఉండే డోలనాల వ్యాప్తిని సూచిస్తుంది: టెన్షన్ వెక్టర్ విద్యుత్ క్షేత్రంమరియు టెన్షన్ వెక్టర్ అయిస్కాంత క్షేత్రం(Fig. 12, a)..gif" width="24" height="25 src="> సూచించబడింది.

తరంగ ప్రచారం దిశకు అడ్డంగా ఉండే విమానంలోని వివిధ వెక్టర్ దిశలు సమానంగా సంభావ్యంగా ఉండే కాంతి పుంజం సహజంగా పిలువబడుతుంది. IN సహజ కాంతిహెచ్చుతగ్గులు వివిధ దిశలుత్వరగా మరియు యాదృచ్ఛికంగా ఒకదానికొకటి భర్తీ చేయండి (Fig. 12, b).

వెక్టార్ డోలనాల దిశలు ఏదో ఒక విధంగా ఆర్డర్ చేయబడి, కొన్ని నమూనాలను పాటించే కాంతిని పోలరైజ్డ్ అంటారు..gif" width="20" height="25"> దాని చివర వృత్తం లేదా దీర్ఘవృత్తాకారాన్ని వివరిస్తే, ఆ కాంతిని అంటారు. తదనుగుణంగా వృత్తాకారంలో లేదా దీర్ఘవృత్తాకార ధ్రువణత (Fig. 13, బి, వి) లీనియర్ పోలరైజేషన్‌తో, పుంజం మరియు వెక్టార్‌ను కలిగి ఉన్న విమానం డోలనం యొక్క విమానం లేదా వేవ్ యొక్క ధ్రువణ విమానం అని పిలుస్తారు.

సరళ ధ్రువణ కాంతిని పొందేందుకు, ప్రత్యేక ఆప్టికల్ పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి - పోలరైజర్లు. డోలనం విమానం విద్యుత్ వెక్టర్పోలరైజర్ గుండా వెళ్ళే తరంగాన్ని ధ్రువణ విమానం అంటారు.

ధ్రువణ కాంతిని అధ్యయనం చేయడానికి ఏదైనా పోలరైజర్‌ను ఉపయోగించవచ్చు, అంటే ఒక ఎనలైజర్‌గా. ఈ సందర్భంలో, ప్రసారం చేయబడిన కాంతి యొక్క కంపనం యొక్క విమానం ఎనలైజర్ యొక్క విమానంతో సమానంగా ఉంటుంది. తీవ్రత Iఎనలైజర్ గుండా వెళ్ళిన తర్వాత సరళ ధ్రువణ కాంతి కోణం a మీద ఆధారపడి ఉంటుంది, ఒక విమానం ద్వారా ఏర్పడిందిమాలస్ చట్టం ప్రకారం, ఎనలైజర్ యొక్క విమానంతో ఎనలైజర్‌పై బీమ్ సంఘటన యొక్క డోలనాలు

,

ఇక్కడ https://pandia.ru/text/78/242/images/image070_2.gif" width="20" height="25">, సంఘటనల సమతలానికి లంబంగా, డాష్‌లు సంఘటనల సమతలంలో వైబ్రేషన్‌లు. ప్రతిబింబించే పుంజం యొక్క ధ్రువణ స్థాయి సాపేక్ష వక్రీభవన సూచికపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు సంఘటనల కోణం నుండి i. ఒక పుంజం విమానంలో పడినప్పుడు ఎంఎన్బ్రూస్టర్ కోణంలో, ప్రతిబింబించే పుంజం పూర్తిగా ధ్రువపరచబడుతుంది. వక్రీభవన పుంజం పాక్షికంగా ధ్రువపరచబడింది. నిష్పత్తి

బ్రూస్టర్ చట్టం అని పిలుస్తారు. ప్రతిబింబించే కాంతిలో ఎలెక్ట్రిక్ వెక్టార్ యొక్క డోలనం యొక్క విమానం సంఘటనల సమతలానికి లంబంగా ఉంటుంది (Fig. 14).

విద్యుద్వాహక ఫలకం నుండి ప్రతిబింబించే కాంతి పాక్షికంగా (లేదా పూర్తిగా) ధ్రువీకరించబడినందున, ప్రసారం చేయబడిన కాంతి కూడా పాక్షికంగా ధ్రువపరచబడి మిశ్రమ కాంతిగా మారుతుంది. ప్రసారం చేయబడిన కాంతిలో విద్యుత్ వెక్టార్ యొక్క ప్రధాన డోలనాలు సంఘటనల సమతలంలో సంభవిస్తాయి. బ్రూస్టర్ కోణంలో సంభవించినప్పుడు ప్రసారం చేయబడిన కాంతి యొక్క గరిష్ట ధ్రువణత సాధించబడుతుంది, కానీ పూర్తి కాదు. ప్రసారం చేయబడిన కాంతి యొక్క ధ్రువణ స్థాయిని పెంచడానికి, సంఘటన కాంతికి బ్రూస్టర్ కోణంలో ఉన్న గాజు పలకల స్టాక్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, దాదాపు పూర్తిగా ధ్రువణ ప్రసారం చేయబడిన కాంతిని పొందడం సాధ్యమవుతుంది, ఎందుకంటే ప్రతి ప్రతిబింబం ప్రసారం చేయబడిన కంపనాలను బలహీనపరుస్తుంది, లంబ విమానాలుకొన్ని అంశాలలో పడిపోవడం.

5.2.3 బైకాన్వెక్స్ స్ఫటికాలలో కాంతి వక్రీభవనం

కొన్ని స్ఫటికాలు బైర్‌ఫ్రింగెన్స్ ఆస్తిని కలిగి ఉంటాయి. అటువంటి స్ఫటికంలో వక్రీభవనం, కాంతి పుంజం డోలనం యొక్క పరస్పర లంబ దిశలతో రెండు సరళ ధ్రువణ కిరణాలుగా విభజించబడింది. కిరణాలలో ఒకదానిని సాధారణ అని పిలుస్తారు మరియు అక్షరం ద్వారా నియమించబడుతుంది ఓ, రెండవది అసాధారణమైనది మరియు అక్షరంతో సూచించబడుతుంది ఇ.

ఒక సాధారణ కిరణం సాధారణ వక్రీభవన నియమాన్ని సంతృప్తిపరుస్తుంది మరియు సంఘటన కిరణం మరియు సాధారణం వలె అదే విమానంలో ఉంటుంది. అసాధారణ కిరణాల కోసం, సంభవం మరియు వక్రీభవన కోణాల యొక్క సైన్స్ నిష్పత్తి సంభవం యొక్క కోణం మారినప్పుడు స్థిరంగా ఉండదు. అదనంగా, అసాధారణ పుంజం, ఒక నియమం వలె, సంభవం యొక్క విమానంలో ఉండదు మరియు పుంజం నుండి వైదొలగుతుంది ఓసాధారణ కాంతి సంభవంతో కూడా.

కిరణాలలో ఒకదానిని పక్కకు తిప్పడం ద్వారా, మీరు విమానం-పోలరైజ్డ్ పుంజం పొందవచ్చు. ఈ విధంగా, ఉదాహరణకు, నికోలస్ పోలరైజేషన్ ప్రిజం నిర్మించబడింది (Fig. 15). ఐస్‌ల్యాండ్ స్పార్ క్రిస్టల్ యొక్క రెండు సహజ ముఖాలు ముఖాల మధ్య కోణాన్ని 68°కి తగ్గించడానికి కత్తిరించబడతాయి. అప్పుడు క్రిస్టల్ విమానం వెంట రెండు భాగాలుగా సాన్ చేయబడుతుంది BDకొత్త ముఖాలకు 90° కోణంలో. పాలిష్ చేసిన తర్వాత, కత్తిరించిన ఉపరితలాలు పరిస్థితిని సంతృప్తిపరిచే వక్రీభవన సూచికను కలిగి ఉన్న కెనడా బాల్సమ్‌తో అతుక్కొని ఉంటాయి. , ఎక్కడ మరియు సాధారణ మరియు అసాధారణ కిరణాల కోసం ఐస్లాండ్ స్పార్ యొక్క వక్రీభవన సూచికలు.

విమానంలో పరిమితం చేసే కోణం కంటే ఎక్కువ కోణంలో పడటం BD, ఒక సాధారణ పుంజం పూర్తి అవుతుంది అంతర్గత ప్రతిబింబంస్పార్-బాల్సమ్ సరిహద్దు వద్ద..gif" width="77 height=32" height="32">.gif" width="76" height="32 src=">, ప్రకాశం మొత్తాన్ని కొలవండి. గ్రాఫ్‌ను రూపొందించండి మరియు ఒక తీర్మానం చేయండి.

https://pandia.ru/text/78/242/images/image089.jpg" width="406" height="223 src=">

ఇప్పుడు, క్రిస్టల్ ప్లేట్‌లతో స్లయిడ్‌కు బదులుగా, మోడల్స్ నంబర్ 1 (బీమ్) మరియు నం 2 (ప్లేట్) వ్యవస్థాపించబడ్డాయి. కాంతి కిరణాల మార్గంలో నమూనాలను వ్యవస్థాపించే ముందు, ధ్రువణకం మరియు ఎనలైజర్ కాంతి విలుప్తతను పూర్తి చేయడానికి సెట్ చేయాలి (ప్రసార విమానాలు P-P మరియు A-A లంబంగా ఉంటాయి). హోల్డర్‌లో మోడల్ 1ని భద్రపరచండి (ముందుగా వదులుగా ఉన్న బిగింపు స్క్రూతో) మరియు స్క్రీన్‌పై దాని చిత్రాన్ని పొందండి. అప్పుడు స్క్రూతో మోడల్‌ను బిగించి, స్క్రీన్‌పై చిత్రంలో మార్పులను చూడండి. మోడల్ నంబర్ 2 (హోల్డర్‌లో స్థిరంగా ఉండదు) ఇదే విధంగా వంగడం కోసం పరీక్షించబడుతుంది. అసైన్‌మెంట్ కోసం అవసరమైన డ్రాయింగ్‌లు మరియు ముగింపులను గీయండి.

టాస్క్ 3. డబుల్ రిఫ్రాక్షన్ యొక్క దృగ్విషయం యొక్క అధ్యయనం.

https://pandia.ru/text/78/242/images/image091_0.jpg" width="414" height="139 src=">

టర్న్ టేబుల్‌పై విమానం-సమాంతర గాజు పలకను ఉంచండి. పట్టిక స్కేల్‌ను సున్నాకి సెట్ చేయండి. హోల్డర్‌లలో ఒకదానిలో తొలగించగల స్లాట్‌ను పరిష్కరించండి మరియు తుషార గాజును ఇన్‌స్టాల్ చేయడానికి స్లాట్‌లోని స్ప్రింగ్‌ని ఉపయోగించండి.

ఇప్పుడు గాజు పలక యొక్క ఉపరితలం కాంతి పుంజానికి లంబంగా ఉండేలా చూసుకోవాలి (కిరణాల సంభవం కోణం అప్పుడు ఉంటుంది సున్నాకి సమానం) ఇది చేయుటకు, చీలిక వైపు నుండి పై నుండి చూడటం మరియు వేదికను తిప్పడం (స్కేల్ కాదు!) మీరు చీలిక, టేబుల్ మధ్యలో మరియు చీలిక యొక్క చిత్రం ఒకే సరళ రేఖలో ఉండేలా చూసుకోవాలి. అప్పుడు, ప్లేట్‌ను (టేబుల్ కాదు!) సవ్యదిశలో తిప్పి, తొలగించగల పోలరాయిడ్‌ని ఉపయోగించి లీనియర్ పోలరైజేషన్ కోసం ప్రతిబింబించే కాంతిని పరిశీలించండి (ఈ సందర్భంలో, కన్ను, టేబుల్ మధ్యలో మరియు చీలిక యొక్క చిత్రం ఒకే సరళ రేఖలో ఉండాలి. !). ఒక నిర్దిష్ట స్థాయికి చేరుకున్న తర్వాత పరిమితి కోణం X ప్రతిబింబించే కాంతి పోలరాయిడ్ ద్వారా దాదాపు పూర్తిగా ఆరిపోతుంది. ఈ కోణం విలువను వ్రాయండి. టర్న్ టేబుల్ నుండి గాజు పలకను తీసివేసిన తర్వాత, దాని వక్రీభవన సూచిక nని నిర్ణయించండి. దీని తరువాత, మీరు దానిని వక్రీభవన సూచిక nతో పోల్చి, తీర్మానాలు చేయాలి.

నియంత్రణ ప్రశ్నలు

ఏ విధమైన కాంతిని పోలరైజ్డ్ అంటారు?

మాలస్ చట్టాన్ని పొందండి మరియు వివరించండి.

డబుల్ రిఫ్రాక్షన్ యొక్క దృగ్విషయం ఏమిటి?

హాఫ్-వేవ్ మరియు క్వార్టర్-వేవ్ రికార్డులు.

నికోలస్ ప్రిజం యొక్క ఆపరేటింగ్ సూత్రం.

సరళ ధ్రువణ కిరణాల జోక్యం.

ఫ్రెస్నెల్ సూత్రాలను పొందండి మరియు విశ్లేషించండి.

మీరు ఎలా గమనించారు అంతర్గత ఉద్రిక్తతఉద్రిక్తత మరియు కుదింపులో ఘనపదార్థాలు? అది ఎలా వ్యక్తమైంది?

డబుల్ వక్రీభవనం యొక్క దృగ్విషయం ఏమిటి, అది ఏ పదార్థాలలో ఉంది, మీరు పనిలో డబుల్ వక్రీభవనాన్ని ఎలా గమనించారు?

మీరు పోలరాయిడ్‌ల మధ్య అమర్చిన ఫిల్మ్‌ల మల్టీలేయర్డ్ సర్కిల్‌లతో నమూనాను తిప్పినప్పుడు మీరు ఏమి గమనించారు? మీ పరిశీలనలను వివరించండి.

ఇది కూడా చదవండి: I. ఒకే చీలిక ద్వారా ఫ్రాన్‌హోఫర్ డిఫ్రాక్షన్ మరియు చీలిక వెడల్పును నిర్ణయించడం. I. మిట్రల్ ఆరిఫైస్ స్టెనోసిస్ కోసం నర్సింగ్ ప్రక్రియ: ఎటియాలజీ, సర్క్యులేటరీ డిజార్డర్స్ మెకానిజం, క్లినిక్, పేషెంట్ కేర్. అధ్యాయం 7. ఆదర్శవంతమైన కండక్టింగ్ సిలిండర్ ద్వారా విమానం విద్యుదయస్కాంత తరంగం యొక్క విక్షేపం అధ్యాయం 8. సంపూర్ణంగా నిర్వహించే స్క్రీన్‌లో మరియు సంపూర్ణంగా నిర్వహించే డిస్క్‌లో వృత్తాకార రంధ్రంపై విమానం విద్యుదయస్కాంత తరంగం యొక్క విక్షేపం స్పెక్ట్రల్ పరికరం వలె డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ యొక్క రిజల్యూషన్ పవర్. బ్రాగ్ డిఫ్రాక్షన్. అనేక యాదృచ్ఛిక స్థాన అవరోధాల ద్వారా డిఫ్రాక్షన్

పని సంఖ్య 3. డిఫ్రాక్షన్

పని యొక్క లక్ష్యం:నుండి డిఫ్రాక్షన్ నమూనాలను పొందడం నేర్చుకోండి వివిధ వస్తువులుడైవర్జింగ్ కిరణాలలో, డిఫ్రాక్షన్ నమూనా నుండి కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాన్ని నిర్ణయించండి.

మీరు తప్పక తెలుసుకోవాల్సిన ప్రశ్నలు

పని చేయడానికి అనుమతి కోసం:

1. కాంతి విక్షేపం యొక్క దృగ్విషయం ఏమిటి?

2. హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రం.

3. ఫ్రెస్నెల్ జోన్ పద్ధతి.

4. రౌండ్ హోల్ నుండి పొందిన డిఫ్రాక్షన్ నమూనా రకం ద్వారా ఫ్రెస్నెల్ జోన్ల సంఖ్యను ఎలా నిర్ణయించవచ్చు?

5. ఫ్రాన్‌హోఫర్ డిఫ్రాక్షన్ మరియు ఫ్రెస్నెల్ డిఫ్రాక్షన్ మధ్య తేడా ఏమిటి?

6. వృత్తాకార తెర మరియు వృత్తాకార రంధ్రం నుండి భిన్నమైన మరియు సమాంతర కిరణాలలో విక్షేపం.

7. డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రాలో రంగుల క్రమం ఏమిటి? సున్నా గరిష్ట రంగు ఏమిటి?

8. జోన్ ప్లేట్ అని దేన్ని పిలుస్తారు?

పరిచయం

విక్షేపం అనేది విక్షేపం యొక్క దృగ్విషయం కాంతి పుంజంఅపారదర్శక వస్తువుల చుట్టూ కాంతి యొక్క సరళ ప్రచారం లేదా వంపు నుండి. విక్షేపం తరువాత, నేరుగా ప్రచారం నుండి వైదొలిగిన కిరణాలు ఒకదానికొకటి కలుస్తాయి మరియు అతివ్యాప్తి చెందుతాయి మరియు అవి ఒకే తరంగం నుండి పొందబడినందున, అవి పొందికగా ఉంటాయి (కాంతి జోక్యంపై పనిని చూడండి) మరియు, అందువల్ల, ఒక జోక్య నమూనాను ఏర్పరుస్తుంది (మాగ్జిమా మరియు రేడియేషన్ ప్రత్యామ్నాయం కనిష్ట). ఈ నమూనాను "డిఫ్రాక్షన్ నమూనా" అంటారు. అటువంటి చిత్రాన్ని విశ్లేషించడానికి, ఎదుర్కొన్న తరంగాల వ్యాప్తి మరియు దశలను తెలుసుకోవడం అవసరం.

డైవర్జెంట్ కిరణాలలో (ఫ్రెస్నెల్ డిఫ్రాక్షన్) మరియు సమాంతర కిరణాలలో (ఫ్రాన్‌హోఫర్ డిఫ్రాక్షన్) డిఫ్రాక్షన్‌ని పరిశీలిద్దాం.

గుండ్రని రంధ్రం (ఫ్రెస్నెల్ డిఫ్రాక్షన్) నుండి విక్షేపణ కిరణాలలో విక్షేపం

ఒక బిందువు వద్దకు వచ్చే డోలనాల వ్యాప్తి ఎతరంగ ఉపరితలం యొక్క వివిధ భాగాల నుండి (Fig. 1), దూరంపై ఆధారపడి ఉంటుంది ( బి) పాయింట్‌కి ఈ విభాగాలు ఎ, వాటి పరిమాణం మరియు కోణం aసాధారణ మధ్య

వేవ్ ఫ్రంట్ మరియు పాయింట్‌కి దిశ ఎ. అన్ని విభాగాల నుండి వచ్చే డోలనాల వ్యాప్తిని కనుగొనేటప్పుడు, వ్యక్తిగత డోలనాల దశలు ఏకీభవించకపోవచ్చనే వాస్తవాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం కూడా అవసరం, ఎందుకంటే వాటి పాయింట్‌కి వాటి మార్గాలు భిన్నంగా ఉంటాయి. ఎ. డోలనాల వ్యాప్తిని కనుగొనడం, లో సాధారణ కేసుచాలు కష్టమైన పని. ఫ్రెస్నెల్ ఒక సాధారణ పద్ధతిని ప్రతిపాదించాడు, దీని ఉపయోగం అనేక సాధారణ సందర్భాలలో గుణాత్మకంగా సరైన డిఫ్రాక్షన్ నమూనాను ఇస్తుంది.

తరంగ మార్గాలు భిన్నంగా ఉన్నప్పుడు (- తరంగదైర్ఘ్యం), డోలనాలు యాంటీఫేస్‌లో సంభవిస్తాయి మరియు ఒకదానికొకటి రద్దు చేయబడతాయి. ఫ్రెస్నెల్ వేవ్ ఫ్రంట్‌ను జోన్‌లుగా విభజించాలని ప్రతిపాదించాడు, తీవ్రమైన పాయింట్లుఇది యాంటీఫేస్‌లో డోలనాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఈ జోన్ వేవ్ ఫ్రంట్‌లోని గోళాకార ఉపరితలంలో భాగం.

ఫ్రెస్నెల్ జోన్లు నిర్మిస్తున్నారు క్రింది విధంగా. సెంట్రల్ జోన్(Fig. 1) అన్ని పాయింట్లను కలిగి ఉంటుంది, పాయింట్ వద్ద ఉన్న డోలనాల దశ వ్యత్యాసం ఎమించదు p(బిందువుకు దూరం ఎఇక లేదు బి 1 = , ఎక్కడ బి- వేవ్ ఫ్రంట్ నుండి పాయింట్‌కి అతి తక్కువ దూరం ఎ) ప్రక్కనే ఉన్న రెండవ జోన్ (స్ట్రోక్ తేడాతో) సూచిస్తుంది రింగ్ ప్రాంతంఒక గోళంలో, బిందువుల మధ్య పరివేష్టితమై, ఒక వైపు, మరియు , మరోవైపు. సహజంగానే, కింది జోన్‌లు కూడా వృత్తాకారంలో ఉంటాయి, బయటి నుండి పాయింట్ల ద్వారా పరిమితం చేయబడతాయి , ఎక్కడ కె- జోన్ సంఖ్య. అన్ని మండలాల ప్రాంతాలు దాదాపు సమానంగా మరియు వ్యాసార్థం అని చూపవచ్చు కెవ జోన్ సమానం

. (1)

ఒక బిందువు వద్ద అన్ని ఫ్రెస్నెల్ జోన్ల నుండి డోలనాల యొక్క ఫలిత వ్యాప్తి యొక్క గణన ఎవెక్టర్ రేఖాచిత్రంలో ఉత్పత్తి చేయడానికి అనుకూలమైనది. దీన్ని చేయడానికి, ప్రతి ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌ను మానసికంగా విభజించుకుందాం పెద్ద సంఖ్యసమాన వైశాల్యం కలిగిన కేంద్రీకృత ఉప మండలాలు. అప్పుడు మొత్తం సబ్‌జోన్ యొక్క డోలనాల వ్యాప్తి వాటి మధ్య చిన్న దశ మార్పును కలిగి ఉన్న ప్రాథమిక వెక్టర్‌ల మొత్తంగా సూచించబడుతుంది, అనగా, దీని ద్వారా భ్రమణం dj, మరియు విపరీతమైన ప్రాథమిక వెక్టర్స్ ఒక కోణం ద్వారా దశలవారీగా మార్చబడతాయి p, అంటే వైపు మళ్ళించబడింది ఎదురుగా. జోన్ యొక్క అన్ని ప్రాథమిక వెక్టర్స్ కలిసి సెమిసర్కిల్‌ను ఏర్పరుస్తాయి మరియు ఫలితంగా డోలనాల వ్యాప్తి ఇఒక జోన్ నుండి 1 అన్ని వెక్టార్లను సంగ్రహించడం ద్వారా కనుగొనవచ్చు, అనగా ఇది ప్రాథమిక వెక్టర్స్ యొక్క గొలుసు యొక్క ప్రారంభం మరియు ముగింపును కలుపుతూ వెక్టార్‌ను ఏర్పరుస్తుంది (Fig. 2, a).

అదేవిధంగా, మీరు రెండవ జోన్ (Fig. 2, b) తో సహా ఒక నిర్మాణాన్ని చేయవచ్చు. ఫలిత వెక్టర్ ఇ 2 వ్యతిరేకంగా దర్శకత్వం వహించబడింది ఇ 1 మరియు అంతకంటే ఎక్కువ సంపూర్ణ విలువకొంత తక్కువ ఇ 1 . మండలాల ప్రాంతాలు ఒకే విధంగా ఉన్నప్పటికీ, రెండవ జోన్ పాయింట్ వద్ద పరిశీలకుడికి సంబంధించి కొద్దిగా వంపుతిరిగి ఉండటం వలన చివరి పరిస్థితి ఏర్పడింది. ఎ. అయితే, డోలనాల మొత్తం వ్యాప్తి ఇ 1 + ఇ 2 చిన్నది (Fig. 2, b).

గ్రాఫికల్‌గా, వెక్టర్స్ గొలుసులను సర్కిల్‌లోని సంబంధిత భాగాలతో భర్తీ చేయడం ద్వారా వైబ్రేషన్ వ్యాప్తిని లెక్కించవచ్చు. మూర్తి 2 (సి మరియు డి) అటువంటి నిర్మాణాలను మూడు మరియు మరింతగోళాకార తరంగ ముందు మండలాలు. a మరియు d కేసులను పోల్చి చూస్తే, 1వ ఫ్రెస్నెల్ జోన్ నుండి డోలనాల వ్యాప్తి రెండు రెట్లు (మరియు కాంతి తీవ్రత I 4 సార్లు, ఎందుకంటే I » ఎ 2) నుండి సంబంధిత వ్యాప్తి కంటే ఎక్కువ అనంతమైన సంఖ్యమండలాలు

ఉండనివ్వండి పాయింట్ మూలం ఎస్మరియు ఒక అపారదర్శక ప్లేట్ ఎంఒక రౌండ్ రంధ్రంతో (Fig. 3, a). ఒక పాయింట్ వద్ద ప్రకాశాన్ని నిర్ణయించడం అవసరం ఎ, మూలం నుండి వెళుతున్న సరళ రేఖపై పడుకోవడం ఎస్రంధ్రం మధ్యలో ద్వారా. సహజంగానే, రంధ్రం గోళాకార తరంగంలో కొంత భాగాన్ని మాత్రమే దాటడానికి అనుమతిస్తుంది. ఒక పాయింట్ వద్ద ప్రకాశం ఎఫ్రంట్‌లోని ఈ భాగం యొక్క చర్య ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుంది, అంటే, ఓపెన్ ఫ్రెస్నెల్ జోన్‌ల ద్వారా మాత్రమే, వీటి సంఖ్య రంధ్రం యొక్క వ్యాసం, తరంగదైర్ఘ్యం మరియు ప్రయోగం యొక్క జ్యామితిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఓపెన్ జోన్ల సంఖ్య ఉంటే TOకూడా, అప్పుడు తీవ్రత యొక్క గ్రాఫిక్ గణన (Fig. 2, b) అదృశ్యమయ్యే తక్కువ తీవ్రతకు దారి తీస్తుంది, అనగా పాయింట్ వద్ద ఎచీకటి ఉంటుంది, మరియు బేసిగా ఉంటుంది TO(Fig. 2, a, c) పాయింట్ వద్ద ఎగరిష్ట ప్రకాశం ఉంటుంది.

సహజంగానే, ఇది పాయింట్ గురించి సుష్టంగా ఉండాలి ఎ(కేంద్రం నుండి అదే దూరంలో ఉన్న పాయింట్ల వద్ద, డిఫ్రాక్షన్ పరిస్థితులు ఒకే విధంగా ఉంటాయి). అంతేకాకుండా, అక్షం మీద ఒక బిందువు వద్ద మనం ఒక కాంతి ప్రదేశాన్ని గమనిస్తే, దాని చుట్టూ మనం ఒక చీకటి వలయాన్ని కనుగొంటాము, దాని చుట్టూ మనం ఒక కాంతి వలయాన్ని గమనించవచ్చు, అనగా డిఫ్రాక్షన్ నమూనాలో ప్రత్యామ్నాయ చీకటి మరియు తేలికపాటి వలయాలు (వృత్తాలు) ఉంటాయి (Fig. . 3b) .

కార్నర్ a, ఏదైనా డిఫ్రాక్షన్ గరిష్టంగా దిశను వర్గీకరిస్తుంది, దీనిని డిఫ్రాక్షన్ కోణం అని పిలుస్తారు (Fig. 3a). మొదటి రింగ్‌కు దిశలో ఒక కోణం (మరింత ఖచ్చితంగా 1.22) ద్వారా వర్గీకరించబడిందని చూపించడం సాధ్యమవుతుంది (అయితే సులభం కాదు). డి- రంధ్రం వ్యాసం.

1 | | |

1. పరికరం యొక్క ఫ్రేమ్‌లో పిరియడ్‌తో డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌ను ఉంచండి మరియు దానిని స్టాండ్‌లో భద్రపరచండి.

2. కాంతి మూలాన్ని ఆన్ చేయండి. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ ద్వారా చూస్తే, మీరు బ్లాక్ బ్యాక్‌గ్రౌండ్‌కు వ్యతిరేకంగా షీల్డ్‌కి రెండు వైపులా అనేక ఆర్డర్‌ల యొక్క గుర్తించదగిన డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రాను చూడవచ్చు. స్పెక్ట్రా వంగి ఉంటే, టిల్ట్ తొలగించబడే వరకు గ్రేటింగ్‌ను ఒక నిర్దిష్ట కోణంలో తిప్పండి.

3. స్కేల్‌ను దూరానికి సెట్ చేయండి ఆర్డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ నుండి.

4. ఫ్రేమ్‌లోకి లైట్ ఫిల్టర్‌ను చొప్పించండి, ఎరుపు నుండి ప్రారంభించి మరియు గ్రిల్ ద్వారా చూసే షీల్డ్ యొక్క స్కేల్‌ని ఉపయోగించి, దూరాన్ని నిర్ణయించండి ఎస్చీలిక నుండి 1వ మరియు 2వ క్రమం యొక్క గమనించిన పంక్తుల వరకు. కొలత ఫలితాలను టేబుల్ 6లో నమోదు చేయండి.

5. ఫ్రేమ్‌లోకి మిగిలిన ఫిల్టర్‌లను చొప్పించడం ద్వారా వేరే రంగు యొక్క కిరణాల కోసం దశ 4 చేయండి.

6. pp చేయండి. 4 - 5 మూడు సార్లు స్కేల్‌ను దూరం కదిలిస్తుంది ఆర్ 10 - 15 సెం.మీ.

7. కిరణాల యొక్క అన్ని రంగుల కోసం ఫార్ములా (1)ని ఉపయోగించి కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాన్ని నిర్ణయించండి మరియు దానిని పట్టిక 6లో నమోదు చేయండి. ప్రతి కాంతి తరంగం యొక్క అంకగణిత సగటు పొడవును లెక్కించండి.

టేబుల్ 6. కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం వివిధ రంగులు

కె

ఆర్, మి.మీ

ఎస్, మి.మీ

l, nm

TO

గురించి

మరియు

Z

జి

తో

ఎఫ్

TO

గురించి

మరియు

Z

జి

తో

ఎఫ్

సగటు తరంగదైర్ఘ్యం

నియంత్రణ ప్రశ్నలు

1. హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రం ఏమిటి?

2. ఏ తరంగాలను పొందికగా పిలుస్తారు?

3. కాంతి యొక్క విక్షేపణ అని దేన్ని పిలుస్తారు? ఈ దృగ్విషయం ఎలా వివరించబడింది?

4. డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రాలో రంగుల క్రమం ఏమిటి? సున్నా గరిష్ట రంగు ఏమిటి?

5. ఒకే సంఖ్యలో స్లిట్‌లతో గ్రేటింగ్‌ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రా మధ్య తేడా ఏమిటి, కానీ వేర్వేరు స్థిరాంకాలు మరియు అదే స్థిరాంకాలతో గ్రేటింగ్‌లు, కానీ వేర్వేరు సంఖ్యల చీలికలతో?

6. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ నీటిలో ఉంచితే దాని ప్రభావం ఎలా మారుతుంది?

7. స్లిట్ గుండా వెళుతున్న కిరణాల నుండి స్క్రీన్‌పై ఒక చీలిక నుండి డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రం ఏర్పడటాన్ని ఎలా వివరించాలి? స్క్రీన్ మధ్యలో తీవ్రత పంపిణీని ఏది నిర్ణయిస్తుంది?

8. ఒక డైమెన్షనల్ డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్. స్క్రీన్‌పై డిఫ్రాక్షన్ నమూనా ఏర్పడటం ఎలా వివరించబడింది? ఏ పాయింట్ల వద్ద గరిష్ట తీవ్రత గమనించబడుతుంది, ఏ కనిష్టంగా మరియు ఎందుకు?

9. మోనోక్రోమటిక్ లైట్ మరియు వైట్ లైట్‌తో గ్రేటింగ్ వెలిగించినప్పుడు డిఫ్రాక్షన్ నమూనాలు ఎలా విభిన్నంగా ఉంటాయి? ఈ దృగ్విషయాలను ఎలా వివరించాలి?

10. కాంతి జోక్యం అంటే ఏమిటి? ఈ దృగ్విషయం చీలిక లేదా గ్రేటింగ్‌పై డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రమ్ ఏర్పడటానికి కారణమైందా?

11. 1 మి.మీకి 100 స్లిట్‌లను కలిగి ఉండే ఒక డైమెన్షనల్ డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌పై సాధారణంగా తెల్లని కాంతి ఏర్పడుతుంది. స్క్రీన్‌పై కాంతి తీవ్రత ఎలా పంపిణీ చేయబడుతుంది? రెండు ప్రధాన గరిష్టాల మధ్య స్క్రీన్‌పై ఎన్ని అదనపు అల్పాలు ఉన్నాయి? ప్రధాన గరిష్టం మరియు ప్రధాన మినిమా ఏర్పడటానికి పరిస్థితులు ఏమిటి?

12. తెల్లటి కాంతి సాధారణంగా డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌పై మరియు పెద్ద వ్యాసం కలిగిన సన్నని లెన్స్‌పై పడుతుంది. కాంతి లెన్స్ మరియు డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు స్క్రీన్‌పై ఏర్పడే నమూనాలను ఎలా వివరించాలి?

13. కనిపించే కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాలు ఏమిటి? అవి వైవిధ్యానికి లోబడి ఉన్నాయా?

14. డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రమ్ బ్యాండ్‌ల వెడల్పు దేనిపై ఆధారపడి ఉంటుంది? స్లిట్ వెడల్పు తరంగదైర్ఘ్యం l కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉంటే స్క్రీన్‌పై ఏమి గమనించవచ్చు? ఈ దృగ్విషయం ఎలా వివరించబడింది?

15. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ యొక్క సరళ మరియు కోణీయ వ్యాప్తి అంటే ఏమిటి?

16. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ యొక్క పరిష్కార శక్తి ఏమిటి?

17. రెండు వర్ణపట పంక్తుల కోసం పొందిన విక్షేపణ నమూనాల యొక్క ఉదాహరణను ఇవ్వండి, ఇది గ్రేటింగ్‌లను ఉపయోగించి రెండు వర్ణపట రేఖలను పరిష్కరించడం మరియు రేఖీయ వ్యాప్తిని పరిష్కరించడంలో భిన్నంగా ఉంటుంది.

కుంభాకార వైపు ఒక ఫ్లాట్ గాజు ప్లేట్ మీద ఉంచుతారు. వాటి మధ్య ఒక గాలి ఖాళీ ఏర్పడుతుంది, దీని మందం మధ్యలో నుండి అంచుల వరకు పెరుగుతుంది (Fig. 1).

		లెన్స్‌పై మోనోక్రోమటిక్ లైట్ పడితే
		కాంతి, అప్పుడు తరంగాలు ఎగువ నుండి ప్రతిబింబిస్తాయి మరియు
		ఈ గాలి అంతరం యొక్క దిగువ సరిహద్దు,
		ప్రతి ఇతర జోక్యం, మరియు తేడా ఉంటుంది
		వాటి మధ్య స్ట్రోక్ మందం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది
		ఈ స్థలంలో గాలి ఖాళీ.
		ప్రతిబింబిస్తుంది లో
		కింది చిత్రం గమనించబడింది: మధ్యలో -
		ప్రత్యామ్నాయం చుట్టూ చీకటి ప్రదేశం
		కేంద్రీకృత కాంతి మరియు
		జోక్యం	ఉంగరాలు	తగ్గుతోంది

మందం. ప్రసారం చేయబడిన కాంతిలో చిత్రం విరుద్ధంగా ఉంటుంది: మధ్యలో ఉన్న ప్రదేశం తేలికగా ఉంటుంది మరియు అన్ని కాంతి వలయాలు చీకటి వాటితో భర్తీ చేయబడతాయి మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటాయి. ప్రకాశించే దీపాలు వంటి సంప్రదాయ కాంతి వనరులను ఉపయోగించినప్పుడు జోక్యం నమూనా సాధారణంగా ఉంటుంది చిన్న పరిమాణాలు(ఆర్< 10-3 м), поскольку с увеличением толщины воздушной прослойки ее контрастность падает. Поэтому для обычных источников света при наблюдении используют микроскоп. Это связано с низкой когерентностью обычных источников. Использование лазера позволяет проецировать интерференционную картину на стену и измерять радиусы колец обычной линейкой.

ఈ పనిలో, పరిశీలనలు ప్రతిబింబించే కాంతిలో చేయబడతాయి. సెంట్రల్ స్పాట్ సున్నాగా పరిగణించబడుతుంది మరియు చీకటి మరియు తేలికపాటి రింగుల సంఖ్య విడిగా నిర్వహించబడుతుంది. ఈ విధంగా, మనకు 1వ, 2వ, ... mth చీకటి వలయాలు మరియు 1వ, 2వ, ... mth కాంతి వలయాలు ఉన్నాయి.

గాలి గ్యాప్ యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ ఉపరితలాల నుండి ప్రతిబింబించే తరంగాల మధ్య, అంటే I మరియు II కిరణాల మధ్య (Fig. 1) జోక్యం ఏర్పడుతుంది.

ఈ కిరణాల యొక్క ఆప్టికల్ మార్గం వ్యత్యాసం δ m గాలి గ్యాప్ వల్ల ఏర్పడుతుంది

ఎక్కడ సంపూర్ణ సూచికగాలి వక్రీభవనం స్వీకరించబడింది ఒకరికి సమానం, మరియు λ /2 అనే పదం ఆప్టికల్‌గా దట్టమైన మాధ్యమం (అంజీర్ 1లో పాయింట్ L వద్ద రే I) నుండి ప్రతిబింబించిన తర్వాత π ద్వారా దశ మారడం వల్ల వస్తుంది. లెన్స్ యొక్క ఉపరితలంపై కాంతి కిరణాల సంభవం యొక్క చిన్న కోణాన్ని, అలాగే సంబంధిత త్రిభుజాల సారూప్యత నుండి మనం అంచనా వేయవచ్చు: r m /R =δ m /r m. దీని నుండి మనం r m = R δ m అని చూస్తాము.

చివరి సమానత్వం, సంబంధం (3) మరియు షరతులు (1), (2) ప్రతిబింబించే కాంతిలో m-th కాంతి (rm కాంతి) మరియు m-th చీకటి (rm) న్యూటన్ రింగుల వ్యాసార్థాలు సమానంగా ఉంటాయి:

(m - k) λ

− r k 2

ఇక్కడ m అనేది రింగ్ నంబర్.

m-th మరియు k-th డార్క్ రింగుల కోసం ఫార్ములా (5)ని వరుసగా వ్రాయడం ద్వారా, ప్లానో-కుంభాకార లెన్స్ యొక్క వక్రత యొక్క వ్యాసార్థం కోసం మేము వ్యక్తీకరణను కనుగొనవచ్చు:

R = m, (m− k)λ

ఇక్కడ λ అనేది ఏకవర్ణ కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం.

ఫార్ములా (6) కింది ఫారమ్‌ను ఇవ్వడం ద్వారా గణనను నిర్వహించడం మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది:

R = (rm + rk) (rm - rk).

3) ఆప్టికల్ మూలకాలతో రేటర్లు వ్యవస్థాపించబడిన ఆప్టికల్ రైలు.

	పరిశీలన తెర		ఆప్టికల్			కలిగి ఉంటుంది
			ప్లానో-కుంభాకార
			గాజు	రికార్డులు.

సిస్టమ్ సంఖ్య 2 ద్వారా సూచించబడుతుంది. లెన్స్ మరియు ప్లేట్ సర్దుబాటు ఫ్రేమ్‌లో సమావేశమై ఉంటాయి, ఇది గ్యాప్ యొక్క పరిమాణాన్ని మరియు లెన్స్ మరియు ప్లేట్ మధ్య కాంటాక్ట్ పాయింట్ యొక్క స్థానాన్ని మార్చడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. సర్దుబాటు ఫ్రేమ్ రేటర్ హోల్డర్‌లో పరిష్కరించబడింది.

అటెన్షన్

1) సంస్థాపన కలిగి ఉంటుంది హీలియం-నియాన్ లేజర్ LG-128, దీని యొక్క విద్యుత్ సరఫరా 1000 వోల్ట్ల కంటే ఎక్కువ వోల్టేజ్‌ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, కాబట్టి, ఆపరేషన్ సమయంలో విద్యుత్ భద్రతా నియమాలను పాటించడం అవసరం.

2) లేజర్ రేడియేషన్ తీవ్రత 5 మిల్లీవాట్లకు మించదు, కాబట్టి ఈ లేజర్ విద్యా సంస్థాపనలలో ఉపయోగించడానికి ఆమోదించబడింది. అయితే, లేజర్ పుంజం కళ్లతో ప్రత్యక్ష సంబంధంలోకి రాకూడదు.

3) రింగుల యొక్క అధిక-నాణ్యత చిత్రం సరైన సెట్టింగులతో సాధించబడుతుంది ఆప్టికల్ సిస్టమ్(సర్దుబాటు). ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌ను సమలేఖనం చేయడం అనేది ఒక నిపుణుడిచే నిర్వహించబడే సంక్లిష్టమైన ప్రక్రియ. అందువల్ల, ఏ చిత్రం లేనట్లయితే, మీరు దానిని మీరే పొందడానికి ప్రయత్నించకూడదు. ఏదైనా స్వల్ప మార్పు

ఆప్టికల్ మూలకాలు తప్పుగా అమరికకు దారితీస్తాయి, అందువల్ల, పనిని నిర్వహించేటప్పుడు, ఆప్టికల్ అంశాలతో పట్టికలో విదేశీ వస్తువులను ఉంచవద్దు.

4) తర్వాత ప్రయోగశాల పనిమరియు ఉపాధ్యాయుడు ప్రయోగాత్మక డేటాను తనిఖీ చేయడం, దాని అసలు స్థితిలో సంస్థాపనను విధిగా ప్రయోగశాల సహాయకుడికి అప్పగించడం అవసరం.

పని యొక్క పనితీరు కోసం ప్రక్రియ

1) టేబుల్ లాంప్ మరియు లేజర్ యొక్క త్రాడులను ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌కు కనెక్ట్ చేయండి. అప్పుడు, పరికరం బాడీలో టోగుల్ స్విచ్‌ని ఉపయోగించి, ఆన్ చేయండి LG-128.

2) బీమ్ ఎక్స్‌పాండర్ నుండి లేజర్ పుంజం, సరిగ్గా కాన్ఫిగర్ చేయబడినప్పుడు, లెన్స్ మరియు ఫ్లాట్ ప్లేట్ యొక్క సిస్టమ్‌ను తాకుతుంది మరియు దాని నుండి ప్రతిబింబించిన తర్వాత వ్యతిరేక గోడపై ఉన్న రింగుల చిత్రాన్ని ఇస్తుంది. లెన్స్‌కు ముందు మరియు తరువాత కిరణాల మార్గంలో వరుసగా కాగితపు షీట్‌ను ఉంచడం ద్వారా కిరణాల మార్గాన్ని పరిగణించండి, ఆపై - ఫలిత చిత్రం.

3) కాగితపు ముక్కను అటాచ్ చేసి, రింగులను గీయండి (ప్రాధాన్యంగా పెన్సిల్‌తో). ఫలిత చిత్రం తప్పనిసరిగా తగిన సంఖ్యలో రింగ్‌లను కలిగి ఉండాలి, రింగ్‌ల సంఖ్య మరియు సంఖ్యలు ఉపాధ్యాయునిచే సూచించబడతాయి.

4) ఫార్ములా (3) నుండి చూడగలిగినట్లుగా, జోక్యం వలయాల నమూనా చాలా సున్నితంగా ఉంటుంది,

- కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క భిన్నాల ద్వారా గాలి ఖాళీలో మార్పు ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది

(λ = 0.6328 µm). పద్ధతి యొక్క అధిక సున్నితత్వం మరియు ప్లేట్ యొక్క చిన్న వైకల్యాల కారణంగా, వాస్తవానికి ఎల్లప్పుడూ సంభవిస్తుంది, రింగులు కొంత దీర్ఘవృత్తాకారాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, వ్యాసార్థాన్ని నిర్ణయించడంలో లోపాన్ని తగ్గించడానికి, రింగ్ యొక్క వ్యాసాన్ని అంజీర్‌లో చూపిన విధంగా రెండు పరస్పర లంబ దిశలలో కొలవాలి. 3. అప్పుడు సాధారణ అంకగణిత సగటు నిర్వహించబడుతుంది:

Dm సగటు =	D క్షితిజ సమాంతర + D నిలువు

D హోరిజోన్ D.

5) రెండు న్యూటన్ రింగుల సగటు వ్యాసార్థాన్ని నిర్ణయించిన తర్వాత, వక్రత R యొక్క సగటు వ్యాసార్థం లెక్కించబడుతుందిసగటు ఫార్ములా (7) ప్రకారం లెన్సులు.

6) ఈ పద్ధతి యొక్క లోపం సూత్రాలు (4) ఎలా వర్తించాలో నిర్ణయించబడుతుంది–

(7). ఈ పద్ధతిప్లేట్ ఖచ్చితంగా ఫ్లాట్ అని ఊహిస్తుంది. ప్లేట్ ఖచ్చితంగా ఫ్లాట్ కానట్లయితే, ఇది రింగుల దీర్ఘవృత్తాకారానికి దారితీస్తుంది. సాపేక్ష లోపంఈ పద్ధతి యొక్క దీర్ఘవృత్తాకార విలువగా అంచనా వేయవచ్చు

		ధర్మం .− Dvertm .
		D సగటు

అప్పుడు వక్రత R = ε R యొక్క వ్యాసార్థాన్ని నిర్ణయించడంలో సంపూర్ణ లోపం. తుది నమోదు ఇలా ఉండాలి:

R = Ravg ± R.

నియంత్రణ ప్రశ్నలు

R గా అంచనా వేయవచ్చు

1) కాంతి అంతరాయాన్ని దేన్ని అంటారు?

2) ఏ తరంగాలను పొందికగా పిలుస్తారు?

3) కిరణాల ఆప్టికల్ పాత్ తేడాను ఏమంటారు?

4) ఆప్టికల్ డెన్సర్ అని ఏ మాధ్యమాన్ని పిలుస్తారు?

5) ఆప్టికల్‌గా దట్టమైన మాధ్యమం నుండి ప్రతిబింబించినప్పుడు దశల మార్పు ఏమిటి?

6) డైఎలెక్ట్రిక్ ఫిల్మ్‌ల మందాన్ని నిర్ణయించడానికి జోక్యం చేసుకునే పద్ధతి ఏది?

7) న్యాయంచేయటానికి అధిక సున్నితత్వంజోక్యం కొలత పద్ధతులు.

ప్రయోగశాల పని నం. 46

డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ ఉపయోగించి కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాన్ని కొలవడం

పని యొక్క ఉద్దేశ్యం: డిఫ్రాక్షన్ చట్టాలను అధ్యయనం చేయండి.

సైద్ధాంతిక సమాచారం

డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ అనేది సాధారణంగా గ్లాస్ ప్లేట్, దానిపై సమాంతర రేఖలు విభజన యంత్రాన్ని ఉపయోగించి ఖచ్చితంగా సమాన వ్యవధిలో వర్తించబడతాయి. దెబ్బతినని ప్రాంతాలు చాలా ఇరుకైన డిఫ్రాక్షన్ స్లిట్‌లు, కాంతికి పారదర్శకంగా ఉంటాయి. అవి ఒకేలాంటి అపారదర్శక ఖాళీల ద్వారా వేరు చేయబడతాయి - కాంతికి అడ్డంకులుగా ఉండే స్ట్రోక్స్. ప్రస్తుతం తయారు చేయబడిన అత్యుత్తమ డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌లు 1 మిమీకి 1700 లైన్‌లను కలిగి ఉంటాయి.

విక్షేపం అనేది లీనియర్ ప్రొపెగేషన్ నుండి వెళుతున్నప్పుడు కాంతి బెండింగ్ యొక్క దృగ్విషయం ఇరుకైన పగుళ్లులేదా రంధ్రాలు. తరంగదైర్ఘ్యం λతో కాంతిని సాధారణంగా డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌పై పడనివ్వండి (Fig. 1). చీలిక వెడల్పు λతో పోల్చబడినప్పుడు విక్షేపం సంభవిస్తుంది. ఈ పరిస్థితి గ్రేటింగ్ స్లాట్‌కు సంతృప్తి చెందినందున, ప్రతిదానిలో

గ్రేటింగ్ చీలికల ద్వారా, కాంతి కిరణాలు సరళ రేఖ ప్రచారం నుండి వైదొలిగిపోతాయి. డిఫ్రాక్షన్ యొక్క దృగ్విషయం హ్యూజెన్స్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి వివరించబడింది, దీని ప్రకారం ఒక తరంగం చేరుకునే ప్రతి బిందువు ద్వితీయ తరంగాల మూలంగా పనిచేస్తుంది మరియు ఈ తరంగాల కవరు ఏదో ఒక సమయంలో వేవ్ ఫ్రంట్ యొక్క స్థానాన్ని ఇస్తుంది. స్క్రీన్‌లోని రంధ్రంపై సాధారణంగా ప్లేన్ వేవ్ సంఘటనను పరిశీలిద్దాం (Fig. 2). బిందువులు A మరియు B వంటి రంధ్రం లేదా రంధ్రం యొక్క అంచుపై ఉన్న ఏదైనా బిందువు ద్వితీయ తరంగాల మూలంగా పనిచేస్తుంది. సెకండరీ వేవ్‌ల ఎన్వలప్‌ను ఒక నిర్దిష్ట క్షణం (ఆర్క్ సిడి) కోసం నిర్మించడం ద్వారా, వేవ్ ఫ్రంట్ రంధ్రం అంచులకు మించి విస్తరించి ఉందని మేము చూస్తాము. విక్షేపం లక్షణం వేవ్ ప్రక్రియలుమరియు కాంతి తరంగ స్వభావాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. అయినప్పటికీ, హ్యూజెన్స్ సూత్రం డిఫ్రాక్షన్ మాగ్జిమా ఉనికిని వివరించలేదు. ఫ్రెస్నెల్ ద్వితీయ తరంగాల జోక్యం ఆలోచనతో హ్యూజెన్స్ సూత్రాన్ని భర్తీ చేశాడు. హ్యూజెన్స్-ఫ్రెస్నెల్ సూత్రం ప్రకారం, ప్రతి చీలిక ద్వితీయ కాంతి తరంగాలకు మూలం, అంతరిక్షంలో ఏదో ఒక సమయంలో (స్క్రీన్‌పై) వ్యాప్తి చెందుతుంది మరియు కిరణాల మార్గంలో వ్యత్యాసాన్ని బట్టి, మెరుగుపరుస్తుంది లేదా ఒకరినొకరు బలహీనం చేసుకోండి. కాంతి తరంగాల జోక్యం ఏర్పడుతుంది. అబ్జర్వేషన్ పాయింట్ అనంతం వద్ద లేదా గ్రేటింగ్ పరిమాణంతో పోల్చితే తగినంత దూరం వద్ద ఉన్నప్పుడు జోక్యం సాధారణంగా గమనించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, ప్రతి చీలిక కోసం, పరిశీలన చేయబడిన దిశలో సాధారణ నుండి గ్రేటింగ్ మరియు కిరణాల దిశ మధ్య కోణం φ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. మరింత జోక్య నమూనాను గమనించడానికి సమీపంఅన్ని సమాంతర కిరణాలు స్క్రీన్‌పై లెన్స్‌ని ఉపయోగించి కేంద్రీకరించబడతాయి (Fig. 1).

గ్రేటింగ్‌పై సాధారణంగా ఒక కాంతి తరంగ సంఘటన అదే దశలో ప్రతి చీలిక కోసం డోలనాలను ఉత్తేజపరుస్తుంది. ప్రతి చీలిక ద్వారా విడుదలయ్యే ద్వితీయ కిరణాలు ఒక నిర్దిష్ట కోణం φ వద్ద నిర్దేశించబడితే, అప్పుడు వేర్వేరు చీలికల కోసం అలాంటి ప్రతి కిరణం స్క్రీన్‌కు వేరే దూరం ప్రయాణిస్తుంది, అంటే, కిరణాలు వేర్వేరు మార్గ వ్యత్యాసాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు జోక్యం చేసుకుంటాయి.

φ = 0 అని చెప్పండి, ఈ సందర్భంలో అన్ని కిరణాలు ఒకే దశలో పరిశీలన బిందువుకు చేరుకుంటాయి మరియు కిరణాల వ్యాప్తి పెరుగుతుంది. ఈ దిశలో తెరపై గరిష్ట కాంతి ఉంటుంది. కోణం φ పెరిగేకొద్దీ, కిరణాల మధ్య మార్గ వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది, కిరణాలు వేరొక దశలో తెరపై ఒక బిందువు వద్దకు చేరుకుంటాయి మరియు కిరణాల వ్యాప్తిని జోడించడం ద్వారా గణనీయంగా తక్కువ లేదా సున్నా కాంతి తీవ్రతను సృష్టిస్తుంది ఇచ్చిన పాయింట్. అయితే

అన్ని కిరణాలు చేరుకునే కోణం φ యొక్క మరిన్ని విలువలు ఉన్నాయి సంబంధిత పాయింట్అదే దశలో స్క్రీన్ మరియు గరిష్ట కాంతి తీవ్రతను ఇస్తుంది. దీన్ని చేయడానికి, పొరుగు చీలికల కిరణాల మార్గాల్లో వ్యత్యాసం n·λ (జోక్యం కోసం గరిష్ట పరిస్థితి)కి సమానంగా ఉండటం అవసరం, ఇక్కడ n = 0, ±1, ±2, ...

అంజీర్ నుండి. 1 ప్రక్కనే ఉన్న కిరణాలు 1 మరియు 2 మధ్య మార్గం తేడాను చూడవచ్చు

δ = d sinφ, (1)

ఇక్కడ d అనేది స్లాట్‌ల కేంద్రాల మధ్య దూరం. అప్పుడు పరిస్థితి ద్వారా నిర్ణయించబడిన దిశల కోసం స్క్రీన్‌పై కాంతి యొక్క గరిష్ట తీవ్రత గమనించబడుతుంది

పరిస్థితి (1)ని సంతృప్తిపరిచే గరిష్టాన్ని ప్రిన్సిపాల్ అంటారు (Fig. 2). ప్రధాన మాగ్జిమాతో పాటు, వివిధ చీలికల ద్వారా పంపబడిన కాంతి ఆరిపోయే (పరస్పర నాశనం) సాధ్యమయ్యే దిశలు ఉన్నాయి.

పరిస్థితి ద్వారా నిర్ణయించబడిన దిశల కోసం స్క్రీన్‌పై కనీస కాంతి తీవ్రత గమనించబడుతుంది

ఇక్కడ n = 1, 2, …, N – 1, N + 1, …, 2 N – 1, 2 N + 1, ..., N – డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ యొక్క లైన్ల సంఖ్య.

(2) నుండి రెండు ప్రధాన గరిష్టాల మధ్య (N–1) అదనపు మినిమా సెకండరీ మాగ్జిమా (Fig. 3)తో వేరు చేయబడిందని ఇది అనుసరిస్తుంది. ఈ మాగ్జిమా యొక్క తీవ్రత ప్రధాన గరిష్టం యొక్క తీవ్రత కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి అవి సాధారణంగా గమనించబడవు.

స్క్రీన్‌పై, విక్షేపణ నమూనా ప్రకాశవంతమైనది కలిగి ఉంటుంది మధ్య రేఖ(n=0) మరియు మొదటి ఆర్డర్ (n=1), రెండవ ఆర్డర్ (n=2) మొదలైన రెండు గరిష్టాలను సమరూపంగా గుర్తించడం (Fig. 3). ఈ గరిష్టాలు λ యొక్క నిర్దిష్ట విలువతో ఏకవర్ణ కాంతి కోసం మాత్రమే పొందబడతాయి. మీరు తెల్లని కాంతితో డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్‌ను ప్రకాశింపజేస్తే, ఫార్ములా (1) ప్రకారం ప్రతి సంబంధిత తరంగదైర్ఘ్యం λ అనుగుణంగా ఉంటుంది నిర్దిష్ట విలువకోణం φ. అందుకే స్క్రీన్ లైట్ గా ఉంది

బ్యాండ్లు చీకటి ప్రదేశాలతో వేరు చేయబడిన స్పెక్ట్రాలో విస్తరించి ఉంటాయి. మినహాయింపు సున్నా గరిష్టంగా ఉంటుంది, దీనిలో ఫార్ములా (1) ప్రకారం n= 0 వద్ద ఏదైనా రంగు యొక్క కిరణాలు కోణీయ దిశను కలిగి ఉంటాయి φ= 0, కాబట్టి ఇది వర్ణపటంలో కుళ్ళిపోదు.

ఇన్‌స్టాలేషన్ వివరణ

డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ 1 ప్రత్యేక హోల్డర్‌లో అమర్చబడుతుంది (Fig. 4). కాంతి మూలం (లైట్ బల్బ్) స్లిట్ 3 ను ప్రకాశిస్తుంది, దీని వెడల్పు సజావుగా మార్చబడుతుంది. మీరు డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ ద్వారా ప్రకాశించే చీలికను చూస్తే, చీలిక యొక్క చిత్రం యొక్క కుడి మరియు ఎడమ వైపున డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రా కనిపిస్తుంది. స్పెక్ట్రం యొక్క నిర్దిష్ట రేఖను S మొత్తం మరియు మధ్య దూరం ద్వారా మార్చనివ్వండి కొలిచే స్థాయి 4 మరియు డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ l కి సమానం.

	తాన్ ϕ =S
కోణం φ చిన్నది కనుక, tanφ తగినంత ఖచ్చితత్వంతో sin φకి సమానం. పోల్చడం
ఫార్ములా (2)తో చివరి వ్యక్తీకరణ, మేము పొందుతాము
	sinϕ =
	λ =

ఇక్కడ S అనేది స్కేల్ యొక్క కేంద్రం మరియు ఇచ్చిన స్పెక్ట్రమ్ లైన్ మధ్య దూరం: d = 10-5 m – డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ స్థిరాంకం; l = 0.55 m; n - స్పెక్ట్రమ్ ఆర్డర్.

పని యొక్క పనితీరు కోసం ప్రక్రియ

1) లైట్ బల్బును ఆన్ చేయండి. డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ ద్వారా చీలికను గమనించడం ద్వారా మరియు లైట్ బల్బ్ యొక్క స్థానాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా, మొదటి మరియు రెండవ ఆర్డర్ స్పెక్ట్రా యొక్క ప్రకాశవంతమైన చిత్రం సాధించబడుతుంది.

2) ఎరుపు, నారింజ, పసుపు, ఆకుపచ్చ, నీలవర్ణం, ముదురు నీలం, సగటు స్థానాన్ని 4 స్కేల్‌లో కొలవండి ఊదా పువ్వులుమొదటి ఆర్డర్ స్పెక్ట్రా కోసం కుడి మరియు ఎడమ

స్లాట్‌లు మరియు ప్రతి రంగుకు సగటు ఫలితం. 2వ ఆర్డర్ కోసం అదే చేయండి. పట్టికలో కొలత ఫలితాలను నమోదు చేయండి.

3) ఫార్ములా (3) ఉపయోగించి, మొదటి మరియు రెండవ ఆర్డర్‌ల స్పెక్ట్రంలో ప్రతి రంగు యొక్క తరంగదైర్ఘ్యాన్ని లెక్కించండి. ఆపై ప్రతి రంగుకు సగటు λని కనుగొనండి. పట్టికలో గణన ఫలితాలను నమోదు చేయండి.

రేఖకు దూరం, సెం.మీ

తరంగదైర్ఘ్యం λ, µm

పంక్తి రంగు

1వ ఆర్డర్

2వ ఆర్డర్

1వ ఆర్డర్

2వ ఆర్డర్

నారింజ రంగు

వైలెట్

నియంత్రణ ప్రశ్నలు

1) డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ తర్వాత కాంతి కిరణాల తీవ్రత కోణాల్లో ఎలా పంపిణీ చేయబడుతుంది మరియు ఎందుకు?

2) డిఫ్రాక్షన్ యొక్క దృగ్విషయం ఏమిటి?

3) కాంతి విక్షేపం ఏ పరిస్థితులలో గమనించబడుతుంది?

4) డిఫ్రాక్షన్ స్పెక్ట్రాలో రంగుల క్రమం ఏమిటి?

5) తెల్లని కాంతికి సున్నా గరిష్ట రంగు ఏది?

6) ప్రధాన గరిష్ట దిశలో ప్రతి చీలిక నుండి వచ్చే ప్రక్కనే ఉన్న కిరణాల మధ్య మార్గం తేడా ఏమిటి?

7) స్క్రీన్‌పై ఉన్న ఇతర పాయింట్ల తీవ్రత కంటే ప్రధాన గరిష్టం యొక్క తీవ్రత ఎందుకు ఎక్కువగా ఉంటుంది?

8) డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ యొక్క చీలికల నుండి వచ్చే కిరణాల మార్గంలో తేడా ఎందుకు వస్తుంది?

9) డిఫ్రాక్షన్ గ్రేటింగ్ తెల్లని కాంతిని స్పెక్ట్రమ్‌గా ఎందుకు విభజిస్తుంది?

లేబొరేటరీ వర్క్స్ నం. 48 మరియు నం. 48a

వోల్ట్-ఆంపియర్, లక్స్-ఆంపియర్ మరియు తొలగించడం స్పెక్ట్రల్ లక్షణాలుఎలక్ట్రాన్ పని ఫంక్షన్ యొక్క ఫోటోసెల్ మరియు నిర్ణయం

పని యొక్క ఉద్దేశ్యం: ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం మరియు దాని ఆధారంగా పరికరాల యొక్క చట్టాలను అధ్యయనం చేయండి.

సైద్ధాంతిక సమాచారం

బాహ్య కాంతివిద్యుత్ ప్రభావం మరియు దాని చట్టాలు. బాహ్య ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అనేది విద్యుదయస్కాంత వికిరణం (కాంతి, x-కిరణాలు, గామా కిరణాలు). ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం G. హెర్ట్జ్ ద్వారా 1887లో కనుగొనబడింది. మొదటిది ప్రాథమిక పరిశోధనఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం రష్యన్ శాస్త్రవేత్త A.G. 1888-1889లో స్టోలెటోవ్. ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం స్కీమాటిక్‌గా అంజీర్‌లో చూపిన ఇన్‌స్టాలేషన్‌లో గమనించవచ్చు. 1, ఇక్కడ hν కాంతిని సూచిస్తుంది, Kv - క్వార్ట్జ్ విండో, V - వోల్టమీటర్, G - మైక్రోఅమీటర్, P - పొటెన్షియోమీటర్

రెండు ఎలక్ట్రోడ్లు (కాథోడ్ K మరియు యానోడ్ A) ఒక సిలిండర్లో ఉంచబడతాయి, దాని నుండి గాలిని పంప్ చేయబడుతుంది. ఎలక్ట్రోడ్లు పవర్ సోర్స్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, తద్వారా పొటెన్షియోమీటర్ ఉపయోగించి, మీరు విలువను మాత్రమే కాకుండా, వాటికి సరఫరా చేయబడిన వోల్టేజ్ యొక్క చిహ్నాన్ని కూడా మార్చవచ్చు. క్వార్ట్జ్ కిటికీ Kv ద్వారా కాంతి క్యాథోడ్‌పై పడుతుంది. ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం కారణంగా కాథోడ్ K ద్వారా విడుదలయ్యే ఎలక్ట్రాన్లు విద్యుత్ క్షేత్రం ప్రభావంతో యానోడ్ Aకి కదులుతాయి. ఫలితంగా

వి ఒక ఫోటోకరెంట్ సర్క్యూట్‌లోకి ప్రవహిస్తుంది, మైక్రోఅమీటర్ ద్వారా కొలుస్తారుజి .

తో పెరుగుతున్న వోల్టేజ్ U ఫోటోకరెంట్ బలం I ప్రారంభంలో దామాషా ప్రకారం పెరుగుతుంది మరియు నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ U = U యాక్సెల్ చేరుకున్నప్పుడు. కరెంట్ సంతృప్తతను చేరుకుంటుంది. (Fig. 2).

ఇక్కడ n అనేది సెకనుకు కాథోడ్ ద్వారా విడుదలయ్యే ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య.

ఫోటోకరెంట్‌ను మరింత పెంచడానికి, కాథోడ్‌పై లైట్ ఫ్లక్స్ F సంఘటనను పెంచడం అవసరం:

Ф = Q

ఇక్కడ Q అనేది కాంతి శక్తి, t అనేది సమయం.

సంతృప్త ఫోటోకరెంట్ యొక్క బలం సంఘటన ప్రకాశించే ప్రవాహానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది (ప్రకాశానికి అనులోమానుపాతంలో):

నేను మాకు. =α ·Ф, (3)

ఇక్కడ α అనుపాత గుణకం.

ప్రతిగా, ప్రకాశం E ప్రకాశించే ప్రవాహానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, కాబట్టి ఫోటోకరెంట్ I విలువ కాంతి మూలం నుండి కాథోడ్‌కు దూరం యొక్క వర్గానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది, అనగా:

ఇక్కడ E 1, E 2 - కాథోడ్ యొక్క ప్రకాశం;

I 1 , I 2 ఈ ప్రకాశాలకు అనుగుణంగా సంతృప్త ఫోటోకరెంట్ విలువలు; r 1 , r 2 కాంతి మూలం నుండి కాథోడ్‌కు దూరాలు.

సమీకరణం (4) నుండి మనకు ఉన్నాయి:

అనగా, సంతృప్త ఫోటోకరెంట్ యొక్క పరిమాణం కాంతి మూలం నుండి ఫోటోసెల్ వరకు ఉన్న దూరం యొక్క చతురస్రానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ప్రస్తుత-వోల్టేజ్ లక్షణం నుండి U = 0 వద్ద ఫోటోకరెంట్ అదృశ్యం కాదు. పర్యవసానంగా, కాంతి ద్వారా కాథోడ్ నుండి పడగొట్టబడిన ఎలక్ట్రాన్లు ఒక నిర్దిష్ట ప్రారంభ వేగాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు అందువల్ల సున్నా కాని గతి శక్తిని కలిగి ఉంటాయి మరియు బాహ్య క్షేత్రం లేకుండా యానోడ్‌ను చేరుకోగలవు.

ఫోటోకరెంట్ కావడానికి సున్నాకి సమానం, ఆలస్యం వోల్టేజ్ U సెట్ను వర్తింపజేయడం అవసరం. . ప్రయోగాత్మక డేటాను అధ్యయనం చేయడం ద్వారా, ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క మూడు చట్టాలు స్థాపించబడ్డాయి.

1) సంఘటన కాంతి యొక్క స్థిర పౌనఃపున్యం వద్ద, సంతృప్త ఫోటోకరెంట్ యొక్క బలం సంఘటన కాంతి ప్రవాహం యొక్క పరిమాణానికి లేదా కాథోడ్ యొక్క ప్రకాశానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

2) ఫోటోఎలెక్ట్రాన్ల గరిష్ట వేగం (గరిష్ట గతిశక్తి) సంఘటన కాంతి యొక్క తీవ్రతపై ఆధారపడి ఉండదు, కానీ దాని ఫ్రీక్వెన్సీ ద్వారా మాత్రమే నిర్ణయించబడుతుందిν .

3) ప్రతి పదార్ధానికి ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం యొక్క "ఎరుపు పరిమితి" ఉంది, అనగా, ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అసాధ్యం (లేదా ఫోటో ఎలెక్ట్రిక్ ప్రభావం అసాధ్యం అయిన గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం) క్రింద కాంతి యొక్క కనీస పౌనఃపున్యం ఉంటుంది.

ప్లాంక్ పరికల్పన మరియు ఐన్‌స్టీన్ సమీకరణం.ప్రకాశించే వస్తువుల నుండి రేడియేషన్ యొక్క నిరంతర శక్తి స్పెక్ట్రం గురించి స్థానం ఆధారంగా, తరంగ సిద్ధాంతంసంఘటన కాంతి యొక్క తీవ్రత నుండి ఎజెక్ట్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ల వేగం యొక్క స్వతంత్రతను వివరించలేకపోయింది. జర్మన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్తమాక్స్ ప్లాంక్ విద్యుదయస్కాంత శక్తి నిరంతర ప్రవాహంలో కాకుండా, శక్తి యొక్క ప్రత్యేక భాగాలలో విడుదల చేయబడుతుందనే పరికల్పనను ముందుకు తెచ్చాడు - క్వాంటా.

ప్రతి క్వాంటం ε యొక్క శక్తి కాంతి యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది

ఇక్కడ h = 6.62·10-34 J s - ప్లాంక్ స్థిరాంకం; λ - సంఘటన కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం;

c = 3·108 m/s - శూన్యంలో కాంతి వేగం.