Жарыктын толкундук жана кванттык жаратылышы

Практикалык сабак №10

Сабактын темасы: Жарыктын толкундук жана кванттык жаратылышы.

Сабактагы өтүлүүчү материалдар жана тапшырмалар:

• Толкундук жана корпускулалык теория

• Жарыктын интерференциясы,Дифракциясы

• Дифракциялык торчо

Сабактын критерийлери:

• Толкундук жана корпускулалык теорияны билсе

• Жарыктын интерференциясы,дифракциясын түшүнсө

• Дифракциялык торчону билсе

Кайталоо үчүн жана жаңы темага өбөлгө түзүүчү суроолор:

• Жарык булактары жана жарыктаныш жөнүндө эмнени билесинер?

• Жарыктын электр-магниттик теориясынын тууралыгынын далилдери кандай?

Жаңы теманы түшүндүрүү:

Жарык кубулуштарын түшүндүрүүдө –толкундук жана корпускулярдык (фотондук)болуп эки теория колдонулат.Биринчиси –толкундук(электр-магниттик)теориясы боюнча жарык нурдануусу толкун узундуктары 0,4 тон 0,76мкм чейинки аралыкта жаткан электр-магниттик толкундар болуп эсептелет.Толкун узундуктары мындан кыска жана узун болгон толкундар адамдын коруу организмине жарык сезимин пайда кылбайт ,алар атайын жасалган аппараттар аркылуу гана байкалат.Экинчиси-кванттык (фотондук)теория боюнча жарык нурдануусу озгочо болукчолордун – фотондордун агымы болуп эсептелет.Фотондор массага.энергияга жана импульска ээ болушат.

Нурдантуунун бардык кубулуштарын,жарыктын таралышын жана жутулушун аталган теориялардын бири менен гана тушундуруу мумкун эмес.Ошентип,жарык кубулушун толук изилдоодо анын толкундук жана кванттык теориялары биригип,чогу колдонулат.Мындай жаны теория жарыктын кванттык теориясы деп аталып,ХХ кылымдын улуу физиктери М.Планк, А.Эйнштейн, Н.Бор ж.б тарабынан тузулгон.

Ирфракызыл,ультракызгылт-кок нурлардын заттар менен оз ара аракеттенуусундо нурдануунун толкундук да,кванттык да касиеттери байкалат.Мындай учурлардагы кубулуштарды тушундуруудо нурдануунун эки теориясы тен колдонулат.

Жарыктын интерференциясын байкаш учун когерентуу жарык нурларын алуу зарыл. Анткени когеренттуу толкундар гана интерференцияланышы мумкун. Фазаларынын айырмасы убакыттан коз каранды болбогон бирдей мезгилдуу эки толкун когеренттуу деп аталышат.

Кошулуучу жарык толкундарынын фазаларынын катыштарына жараша жарыктын интенсивдуулугу начарлайт же кучойт. Бул кубулуш жарыктан интерференциясы деп аталат. Экрандан, фотопластинкадан ж.б байкалган когеренттик толкундардын катталышынын жыйынтыгы интерференциялык суроттолуш деп аталат.

Заттар аркылуу откон толкундун таралуу ылдамдыгынын толкун узундугунан коз карандылыгы дисперция деп аталат. Жарык нурларынын затта таралыш ылдамдыгы толкун узундугунан коз каранды. Жарык нурларынын термелуу жыштыгы канчалык чон болсо, б.а алардын толкун узундугу канчалык кыска болсо, жарыктын нурларынын айнекте таралуу ылдамдыгы ошончолук кичине, ал эми алар учун сынуу корсоткуучу ошончолук чон болот.

Ньютон 1666-жылы айнек призманын жардамы менен ак жарыкты биринчи жолу изилдеп, анын татаал тузулушто экендигин коргон. Жарык нурдануусунун толкун узундуктары боюнча жайланышы бул нурдануунун спектри деп аталат. Монохраматикалык нурлардын узгултуксуз биринен кийин биринин орун алышы туташ спектр деп аталат. Туташ спектрдин мисалы болу пак жарыктын спектри эсептелет. Ак жарык негизинен жети түстөн турат: кызыл, кызгылт-сары, сары, жашыл, көгүлтүр, көк, кызгылт-көк. Демек, ак жарык, түрдүү түстөгү нурлардан нурлардан турган татаал түзүлүштө болот. Эгер спектрдин тустуу нурларын спектралдык линзанын жардаиы менен бир нурга бириктирсе, анда кайрадан ак жарык келип чыгат. Мындай процесс синтездөө деп аталат.

Бышыктоо, жыйынтыктоо:

1. Кандай нурлардын кванттык жаратылышы маанилүү ролду ойнойт?

2. Жарыктын квант теориясын кандай түшүнөсүңөр?

3. Жарыктын толкундук касиеттерин кандай кубулуштар ырастайт?

4. Жарыктын интерференция кубулушу кандай пайда болот?

5. Жарык дисперсиясын түшүндүрүп бергиле.

6. Жарыктын дифракция кубулушунун алыныш шараттары кандай?

Үйгө берилүүчү тапшырмалар:

1. Толкундук жана корпускулалык теорияны айтып бергиле?

2. Жарыктын интерференциясы, дифракциясын түшүндүргүлөө

3. Дифракциялык торчонү түшүндүрүп бер

Баалоо: Студенттер баалоо критерийлеринин негизинде бааланат.