Optika 1-Laboratoriya ishi yorug’likning qaytish va sinish qonunlarini o’rganish

O’Z-O’ZIHI SINASH UCHUN SAVOLLAR
1. Yorug’lik interferensiyasi deb qanday hodisaga aytiladi?
2. Kogerent yorug’lik nurlarini hosil qiluvchi qanday manbalarni bilasiz?
3. Nyuton halqalarini kuzatish shartlari qanday?
4. Yorug’lik to’lqin uzunligini aniqlashning qanday usullarini bilasiz?


10-laboratoriya ishi


YORUG’LIK QUTBLANISH TEKISLIGI­NING
TABIIY BURILISHINI O’RGANISH
[15.371-399, 16.265-269]


Ishning maqsad:- SU-4 saxarimetrining tuzilishi va ishlash prinsipi bilan tanishish. Saxarimetr solishtir­ma burilish doimiysini va eritmadagi qandning konsen­tratsiyasini aniqlash.


ISH TO’G’RISIDA NAZARIY TUSHUNCHA

Ushbu laboratoriya ishida tekshiriladigan suyuqliklarda yorug’lik qutblanish tekisligining burilish hodisasi birin­chi bo’lib fransuz fiziklari Arago va Frenellar tomoni­dan o’rganilgan. Bu hodisani tadqiq etishni 26-rasmda tas­virlangan qurilma, SU-4 saxarimetri yordamida amalga oshirish mumkin.

26-rasm. SU-4 saxarimetri
Asbobda polyarizator va analizatorlar shunday o’rnatil­ganki, ularning tebranish tekisliklari aylantirib qo’yilsa, u holda plastinka bo’lmaganda manbadan chiqqan yorug’lik analizator orqali o’tmaydi (27-rasm). Agar P₁ pla­stinka "o’rniga kristall kvarsdan uning optik o’qiga perpen­dikulyar qilib qirqib olingan huddi shunday yassi plastinka qo’yilsa (28-rasm), analizatorning ko’rish maydoni oshadi. So’ngra analizator biror burchakka burilsa, u holda analizatorning ko’rish maydoni yana qorongi bo’lib qoladi. Bundan analizator orqali o’tgan yorug’likning qutblanish tekisligi kvars plastinkasida ma’lum burchakka otadi de­gan hulosa chiqarish mumkin.

27-rasm



28-rasm
Kristall ichida optik o’q yo’nalishi bo’ylab tarqaluvchi yorug’lik bir jinsli muhitda tarqalgani kabi sinmay o’tadi. Kvars kristallari optik o’q bo’ylab tarqaluvchi yassi qutb­langan yorug’lik qutblanish tekisligini burib yuborar ekan. Keyinroq bu hodisa kristallarning bir qanchasida va ba’zi suyuqliklarda ham aniqlangan. Bu xildagi moddalar optik aktiv moddalar deyiladi. Kristall moddalar(kvars, kinovar, qand), sof suyuqliklar (skipidar, nikotin) va aktiv moddalarning noaktiv erituvchilardagi eritmalari (qand, vino kislotasi va boshqalarning suvdagi eritmasi) shular jumlasiga kiradi.
Qutblangan nur optik aktiv modda orqali o’tganda uning qutblanish tekisligi nur atrofida φ burchakka buriladi. φ burilish burchagi yorug’likning kristall ichida o’tgan L yo’liga proportsional bo’ladi, ya’ni:
φ=l (10-1)
bu yerda,  - proporsionallik koeffitsienti, burilish doimiysi deyiladi.
Eritmalarda qutblanish tekisligining burilish burchagi nurning eritmadagi yo’liga va optik aktiv moddaning C konsentratsiyasiga proporsionaldir:
(10-2)
bu holda, []-solishtirma burilish doimiysi, u eritma birlik konsentratsiyasi va birlik eritma qatlamidan o’tayotgan yorug’lik qutblanish tekisligi burilgan burchakka teng.  burilish doimiysi, eritmaning xossasiga va yorug’likning to’lqin uzunligiga bog’liq. Shuning uchun har bir aktiv modda turli to’lqin uzunligidagi yorug’lik qutblanish tekis­ligini turli burchakka buradi. Bu hodisa burilish dis­persiyasi deyiladi.
Qutblanish tekisligining burilish yo’nalishiga qarab moddalar o’ngga va chapga buruvchi optik aktiv moddalarga ajratiladi. O’ngga buruvchi moddalar qutblanish tekisligi­ni soat strelkasi bo’yicha buradi, chapga buruvchi moddalar esa, aksincha. Kvarsdagi burilish ancha katta bo’lib, lmm qalinlikdagi kvars plastinka sariq nurlar­ning ( _s=0,5890 ) qutblanish tekisligini 21,7° gacha, bi­nafsha nurlarning ( _g=0,4047 ) qutblanish tekisligini esa 48,9° buradi, ultrabinafsha soxa nurlari qutblanish tekisligining aylanishlari undan ham katta.
Kristallardan tashqari, yuqorida ta’kidlaganimizdek, suyuqliklar: skipidar, qand eritmasi va boshqalar ham qutblanish tekisligini burish xususiyatiga ega. Saxarimetr bilan optik aktiv moddalarning suvdagi konsentratsiyasini va yorug’lik qutblanish tekisligining tabiiy burilishini aniqlay olamiz. Polyarimetrlarda esa faqatgina burilish burchagini aniqlash mumkin. Asbob shkalasida konsentratsiyasi ko’rsatilmaganiga qaramay, kalibrovka qilib chizil­gan jadvallar yordamida burilish burchagi φ ni o’lchab, kon­sentratsiya C ni aniqlash mumkin.