fizika fizikafizika · 2020. 10. 23. · fizika kursining ushbu iii qismi geometrik va to‘lqin...

1

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUSO‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUSO‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUSO‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUSO‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUSTA’LIM VAZIRLIGITA’LIM VAZIRLIGITA’LIM VAZIRLIGITA’LIM VAZIRLIGITA’LIM VAZIRLIGI

O‘RTA MAXSUS, KASB-HUNARO‘RTA MAXSUS, KASB-HUNARO‘RTA MAXSUS, KASB-HUNARO‘RTA MAXSUS, KASB-HUNARO‘RTA MAXSUS, KASB-HUNARTA’LIMI MARKAZITA’LIMI MARKAZITA’LIMI MARKAZITA’LIMI MARKAZITA’LIMI MARKAZI

F I Z I K AF I Z I K AF I Z I K AF I Z I K AF I Z I K A

I I I q i s mI I I q i s mI I I q i s mI I I q i s mI I I q i s m

MA’RUZALAR MATNI

Akademik litsey va kasb-hunar kollejlari uchun o‘quvqo‘llanma sifatida tavsiya etilgan

2- nashri

„O‘QITUVCHI“ NASHRIYOT-MATBAA IJODIY UYIÒOSHKENT — 2005

www.ziyouz.com kutubxonasi

2

Mualliflar guruhi:

No‘monxo‘jayev A.S. No‘monxo‘jayev A.S. No‘monxo‘jayev A.S. No‘monxo‘jayev A.S. No‘monxo‘jayev A.S. (guruh rahbari); Fattohov M. A,Fattohov M. A,Fattohov M. A,Fattohov M. A,Fattohov M. A,Normatov B., Nurmatov N. A., Òursunmetov K. A.,Normatov B., Nurmatov N. A., Òursunmetov K. A.,Normatov B., Nurmatov N. A., Òursunmetov K. A.,Normatov B., Nurmatov N. A., Òursunmetov K. A.,Normatov B., Nurmatov N. A., Òursunmetov K. A.,

Xudoyberganov A. M. Xudoyberganov A. M. Xudoyberganov A. M. Xudoyberganov A. M. Xudoyberganov A. M.

Òaqrizchilar:

1. Qurbonov SQurbonov SQurbonov SQurbonov SQurbonov S. — fizika-matematika fanlari doktori, professor.2. Isayev X.I.Isayev X.I.Isayev X.I.Isayev X.I.Isayev X.I. — fizika-matematika fanlari nomzodi, dotsent.

Mazkur o‘quv qo‘llanma Òoshkent arxitektura qurilish instituti Fizika-kafedrasi va shu institut qoshidagi litsey, Òoshkent to‘qimachilik va yengilsanoat instituti qoshidagi akademik litsey hamda O‘zbekiston Milliyuniversiteti fizika fakulteti o‘qituvchilarining hamkorligida yaratilgan.Qo‘llanmada fizikaning „Optika va nisbiylik nazariyasi, atom, yadro hamdaelementar zarralar fizikasi“ bo‘limlari bo‘yicha ma’ruzalar matni keltirilgan.Qo‘llanma fizika fani chuqur o‘rgatiladigan akademik litseylar hamda kasb-hunar kollejlari uchun mo‘ljallangan.

© „O‘qituvchi“ nashriyoti, 2001

SBN 5—645-04297-2 © „O‘qituvchi“ NMIU, 2005

1604030000—35 1604030000—35 1604030000—35 1604030000—35 1604030000—35NNNNN Qat’iy buyur.Qat’iy buyur.Qat’iy buyur.Qat’iy buyur.Qat’iy buyur. — 2005— 2005— 2005— 2005— 2005353(04)—2005353(04)—2005353(04)—2005353(04)—2005353(04)—2005


3

SO‘Z BOSHISO‘Z BOSHISO‘Z BOSHISO‘Z BOSHISO‘Z BOSHI

Qo‘lingizdagi o‘quv qo‘llanma O‘zbekiston Respublikasi Oliyva o‘rta maxsus ta’lim vazirligining O‘rta maxsus, kasb-hunarta’limi markazi tomonidan tasdiqlangan aniq va tabiiy fanlaryo‘nalishidagi akademik litseylar uchun fizikadan o‘quv dasturiasosida yozilgan.

Fizika kursining ushbu III qismi geometrik va to‘lqin optikasi,nisbiylik nazariyasi, kvant fizikasi, atom, yadro va elementarzarralar fizikasi bo‘limlari bo‘yicha yozilgan 46 ta ma’ruzalarmatnini o‘z ichiga oladi. Ma’ruzalar matnini yaratishda mualliflarquyidagi vazifalarni bajardilar: A. S. No’monxo‘jayev — umumiyrahbarlik va ma’ruzalar matnini tahrir qildi hamda ayrim ma’ruzalarmatnini qisman qayta yozdi; M. A. Fattohov 1–9 va 18–20-ma’ruzalar; B. Normatov, N. A. Nurmatov 10—17- ma’ruzalar;N. A. Nurmatov, B. Normatov, K. A. Òursunmetov 21—23-ma’ruzalar hamda A. M. Xudayberganov, K. A. Òursunmetov 24—46- ma’ruzalar.

Har bir ma’ruza matnida o‘tilishi lozim bo‘lgan mavzularketma-ket berilgan. Mavzularning oxirida esa olgan bilimlaringizniyanada chuqurlashtirishingiz va mustahkamlashingiz uchunqo‘shimcha adabiyotlar keltirilgan. Nihoyat, nazorat uchun savollarham berilgan bo‘lib, ular mavzu yuzasidan olgan bilimlaringiznitekshirib ko‘rishga xizmat qiladi.

Qo‘llanmaning oxirida mualliflar foydalangan adabiyotlar vao‘quvchilar uchun qo‘shimcha adabiyotlar ro‘yxati keltirilgan.

Ushbu qo‘llanma to‘g‘risidagi fikr-mulohazalarni mualliflarmamnuniyat bilan qabul qiladilar. Fikr-mulohazalaringizni yozmaravishda quyidagi manzilga yuborishingizni so‘raymiz: Òoshkentshahar, Navoiy ko‘chasi, 13- uy, Òoshkent arxitektura va qurilishinstituti, „Fizika“ kafedrasi.

MualliflarMualliflarMualliflarMualliflarMualliflar


4

1- ma’ruza1- ma’ruza1- ma’ruza1- ma’ruza1- ma’ruza

Optika. Yorug‘likning tabiati to‘g‘risidagiOptika. Yorug‘likning tabiati to‘g‘risidagiOptika. Yorug‘likning tabiati to‘g‘risidagiOptika. Yorug‘likning tabiati to‘g‘risidagiOptika. Yorug‘likning tabiati to‘g‘risidagitasavvurlarning rivojlanishi.tasavvurlarning rivojlanishi.tasavvurlarning rivojlanishi.tasavvurlarning rivojlanishi.tasavvurlarning rivojlanishi.

Yorug‘lik manbalari. Geometrik optikaYorug‘lik manbalari. Geometrik optikaYorug‘lik manbalari. Geometrik optikaYorug‘lik manbalari. Geometrik optikaYorug‘lik manbalari. Geometrik optika

Optika bo‘limida yorug‘lik hodisalari va qonunlari, yorug‘likningtabiati hamda uning modda bilan o‘zaro ta’siri o‘rganiladi.

Qadimgi olimlarning, yorug‘lik o‘zi nima, degan masala to‘g‘-risidagi dastlabki tasavvurlari nihoyatda sodda edi. Ular ko‘zdanjuda ingichka maxsus paypaslagichlar chiqib, ular narsalarni pay-paslaganda ko‘rish tuyg‘usi hosil bo‘ladi, deb hisoblar edilar. Bun-day qarashlar to‘g‘risida batafsil to‘xtalib o‘tishga hozir zaruratbo‘lmasa kerak, albatta. Biz yorug‘likning o‘zi nima, degan masalato‘g‘risidagi ilmiy tasavvurlarning rivojlanishini qisqacha ko‘ribchiqamiz.

Yorug‘lik manbayidan, masalan, elektr lampadan yorug‘likhamma tomonga tarqaladi va atrofdagi narsalarga tushib, ularniisitadi. Yorug‘lik ko‘zimizga tushib, ko‘rish tuyg‘usi hosil qiladi.Yorug‘lik tarqalishida ta’sir bir jismdan (manbadan) boshqa jismga(qabul qilgichga) uzatiladi deyish mumkin.

Umuman olganda, bir jism boshqa jismga ikki xil usulda: yomanbadan qabul qilgichga moddaning ko‘chirilishi vositasida yokijismlar orasidagi muhit holatining o‘zgarishi vositasida (moddako‘chirilmasdan) ta’sir qilishi mumkin. Masalan, bizdan birormasofada turgan qo‘ng‘iroq mo‘ljalga olinib, unga shar otilsa-yu,bu shar qo‘ng‘iroqqa borib tegsa, qo‘ng‘iroq jiringlaydi (1- a rasm).Bunda moddani ko‘chiramiz. Ammo qo‘ng‘iroqni boshqacha yo‘lbilan: qo‘ng‘iroq tiliga kanop bog‘lash va shu kanop bo‘ylabqo‘ng‘iroq tilini tebratuvchi to‘lqinlar yuborish yo‘li bilan ham

1- rasm.1- rasm.1- rasm.1- rasm.1- rasm.

jiringlatsa bo‘ladi (1- b rasm).Bu holda modda ko‘chmaydi.Bunda kanop bo‘ylab to‘lqintarqaladi, ya’ni kanopningholati (shakli) o‘zgaradi.

Shunday qilib, ta’sir birjismdan boshqa bir jismgato‘lqinlar vositasida uzatilishiham mumkin ekan.

a b


5

Manbadan qabul qilgichga ta’sir uzatishning mumkin bo‘lganikki usuliga muvofiq ravishda, yorug‘likning o‘zi nima, uningtabiati qanday, degan masalaga oid mutlaqo har xil ikki nazariyapaydo bo‘ldi va rivojlana boshladi. Bu nazariyalar XVII asrda qariybbir vaqtda paydo bo‘ldi.

Bu nazariyalardan biri Nyuton nomi bilan, ikkinchisi esaGyuygens nomi bilan bog‘liq.

Nyuton yorug‘likning korpuskularyorug‘likning korpuskularyorug‘likning korpuskularyorug‘likning korpuskularyorug‘likning korpuskular11111 nazariyasi nazariyasi nazariyasi nazariyasi nazariyasi ijodchisi edi.Bu nazariyaga ko‘ra, yorug‘lik — manbadan har tarafga tarqaluvchizarrachalar oqimidan zarrachalar oqimidan zarrachalar oqimidan zarrachalar oqimidan zarrachalar oqimidan (moddaning ko‘chishidan) iborat.

Gyuygensning tasavvurlariga ko‘ra, yorug‘likyorug‘likyorug‘likyorug‘likyorug‘lik alohida, faraziymuhitda — butun fazoni to‘ldiruvchi va barcha jismlarning ichigasinguvchi efirda tarqaladigan to‘lqindan iborat.

Ikkala nazariya ham alohida-alohida holda uzoq vaqt mavjudbo‘lib keldi. Ularning hech biri ham ikkinchisi ustidan g‘alabaqozona olmadi. Nyutonning obro‘sigina ko‘pchilik olimlarnikorpuskular nazariyani afzal ko‘rishga majbur etdi. Yorug‘liktarqalishining o‘sha vaqtda tajribadan ma’lum bo‘lgan qonunlariniikkala nazariya ham ma’lum darajada muvaffaqiyat bilan izohlabberar edi.

Yorug‘lik dastalari fazoda o‘zaro kesishganda bir-biriga hechqanday ta’sir etmasligining sababini korpuskular nazariya asosidaizohlab berish qiyin edi. Yorug‘lik zarrachalari o‘zaro to‘qnashib,har tarafga sochilishi kerak-ku, axir.

Òo‘lqin nazariya buni oson izohlab bera olar edi. Masalan,suv betidagi to‘lqinlar bir-biri orqali bemalol o‘tadi va bunda ularo‘zaro ta’sir etmaydi.

Ammo yorug‘likning to‘g‘ri chiziq bo‘ylab tarqalishini vabuning natijasida aniq soyalar hosil bo‘lishi sababini to‘lqin nazariyaasosida izohlab berish ancha qiyin edi. Korpuskular nazariyagako‘ra esa yorug‘likning to‘g‘ri chiziq bo‘ylab tarqalishi inersiyaqonunining natijasi deb qaralar edi.

Yorug‘likning tabiati to‘g‘risidagi bunday nomuqim ahvol XIXasrning boshigacha, yorug‘lik difraksiyasi (yorug‘likning to‘siqlarniaylanib o‘tishi) va yorug‘lik interferensiyasi (yorug‘lik dastalaribir-biri ustiga tushganda yoritilganlikning kuchayuvi yoki zaif-lashuvi) hodisalari kashf etilgan vaqtgacha davom etib keldi. Bu

1 Lotincha „korpuskulakorpuskulakorpuskulakorpuskulakorpuskula“ — „zarrachazarrachazarrachazarrachazarracha“ demakdir.


6

hodisalar faqat to‘lqin harakatlar uchun xos. Ularning sababinikorpuskular nazariya asosida izohlab bo‘lmaydi. Shu sababli to‘lqinnazariya uzil-kesil va to‘la g‘alaba qilgandek bo‘ldi.

Bunday ishonch XIX asrning ikkinchi yarmida Maksvellyorug‘lik elektromagnit to‘lqinlarning xususiy holi ekanliginiko‘rsatgandan keyin ayniqsa mustahkamlandi. Maksvellning ishlariyorug‘likning elektromagnit nazariyasigayorug‘likning elektromagnit nazariyasigayorug‘likning elektromagnit nazariyasigayorug‘likning elektromagnit nazariyasigayorug‘likning elektromagnit nazariyasiga asos bo‘ldi.

Gers elektromagnit to‘lqinlarni tajribada aniqlagandan keyinyorug‘likning to‘lqin kabi tarqalishigayorug‘likning to‘lqin kabi tarqalishigayorug‘likning to‘lqin kabi tarqalishigayorug‘likning to‘lqin kabi tarqalishigayorug‘likning to‘lqin kabi tarqalishiga hech qanday shubhaqolmadi. Bunga hozir ham shubha yo‘q.

Ammo XX asr boshida yorug‘likning tabiati to‘g‘risidagitasavvurlar tubdan o‘zgardi. Rad etilgan korpuskular nazariya harholda haqiqatga yaqin ekanligi to‘satdan ma’lum bo‘lib qoldi.

Yorug‘lik xuddi zarrachalar oqimi kabi sochiladi va yutiladi.Yorug‘lik xuddi zarrachalar oqimi kabi sochiladi va yutiladi.Yorug‘lik xuddi zarrachalar oqimi kabi sochiladi va yutiladi.Yorug‘lik xuddi zarrachalar oqimi kabi sochiladi va yutiladi.Yorug‘lik xuddi zarrachalar oqimi kabi sochiladi va yutiladi.Yorug‘likning uzlukli ekanligi, ya’ni unda kvant xossalari

borligi payqaldi.Nuqtaviy yorug‘lik manbayidan yorug‘lik hamma tomonga

tarqaladi va atrofdagi jismlarga tushib, ularni isitadi. Yorug‘likko‘zimizga tushib, ko‘rish tuyg‘usi hosil qiladi va biz ko‘ramiz.

XX asrning boshlariga kelib, yorug‘likning elektromagnit to‘lqinnazariyasi asosida tushuntirish mumkin bo‘lmagan hodisalardanfotoeffekt va jismlar nurlanishi kashf qilindi. 1900- yilda nemisfizigi Plank tomonidan yorug‘likning kvant nazariyasiyorug‘likning kvant nazariyasiyorug‘likning kvant nazariyasiyorug‘likning kvant nazariyasiyorug‘likning kvant nazariyasi yaratildi.Yorug‘likning kvant nazariyasi Eynshteyn tomonidanrivojlantirilib, yorug‘likning fotonlar nazariyasi yorug‘likning fotonlar nazariyasi yorug‘likning fotonlar nazariyasi yorug‘likning fotonlar nazariyasi yorug‘likning fotonlar nazariyasi yaratildi.

Yorug‘lik ma’lum diapazondagi elektromagnit to‘lqinlardaniboratdir. Inson ko‘zi butun nurlanish tarkibidan faqat to‘lqinuzunligi 3,8•10–7 m dan 7,7•10–7 m gacha bo‘lgan nurlarniginako‘ra oladi. Òo‘lqin uzunligi 3,8•10–7 m dan qisqa bo‘lgan nurlarultrabinafshaultrabinafshaultrabinafshaultrabinafshaultrabinafsha nurlar, to‘lqin uzunligi 7,7•10–7 m dan katta bo‘lgannurlar esa infraqizilinfraqizilinfraqizilinfraqizilinfraqizil nurlar deb ataladi. Ultrabinafsha va infraqizilnurlar ko‘zga ko‘rinmaydi.

Jismlardan yorug‘lik qaytib ko‘zimizga tushgandagina biz ularniko‘ramiz. Ba’zi jismlar o‘zidan yorug‘lik sochganligi uchunyorug‘lik manbalaridan iborat bo‘lib, ular to‘g‘ridan to‘g‘riko‘rinadi.

Yorug‘lik manbalari deb, molekulalari va atomlari ko‘rinadigannurlanish hosil qiladigan barcha jismlarga aytiladi.

Yorug‘lik manbalari ikki guruhga: tabiiy va sun’iy manbalargabo‘linadi. Òabiiy yorug‘lik manbalariga Quyoshni, yulduzlarni va


7

ba’zi nurlanuvchi tirik organizmlar (baliqlar, hasharotlar, ayrimmikroblar) ni misol qilib keltirish mumkin. Òabiiy yorug‘likmanbalaridan quyosh nuri o‘simlik, hayvon va insonlarning hayotmanbayidir.

Yorug‘likning sun’iy manbalari jumlasiga cho‘g‘langan jismlar,tok o‘tganda nurlanuvchi gazlar, luminessensiyalanuvchi (energiyayutish hisobiga shu’lalanuvchi) qattiq jismlar va suyuqliklar kiradi.

Odatda yorug‘lik manbalari ma’lum o‘lchamli jismlar bo‘ladi,lekin ular ko‘pincha nuqtaviy yorug‘lik manbayi deb qabul qilinadi.Agar yorug‘lik manbayining chiziqli o‘lchami shu manbadan uningta’siri o‘rganilayotgan joygacha bo‘lgan masofaga nisbatan juda kichikbo‘lsa, bunday yorug‘lik manbayi nuqtaviy yorug‘lik manbayi nuqtaviy yorug‘lik manbayi nuqtaviy yorug‘lik manbayi nuqtaviy yorug‘lik manbayi nuqtaviy yorug‘lik manbayideb ataladi.

Yorug‘lik vakuumda c = 300000 km/s tezlik bilan, boshqamuhitlarda esa bundan kichik tezlik bilan tarqaladi.

Muayyan to‘lqin uzunlikdagi yorug‘lik, masalan, qizil, yashil,binafsha va shu kabi rangli yorug‘liklar monoxromatik yorug‘likdir.Yorug‘lik turli to‘lqin uzunlikdagi to‘lqinlardan iborat bo‘lsa,bunday yorug‘lik murakkab yorug‘lik murakkab yorug‘lik murakkab yorug‘lik murakkab yorug‘lik murakkab yorug‘lik deyiladi. Masalan,quyoshdan keladigan yorug‘lik murakkab yorug‘likdir.

Yorug‘likning tarqalish qonunlariYorug‘likning tarqalish qonunlariYorug‘likning tarqalish qonunlariYorug‘likning tarqalish qonunlariYorug‘likning tarqalish qonunlari. Yorug‘likning tarqalishqonunlari geometrik optika yoki nurlar optikasining mazmuninitashkil qiladi.

Har qanday to‘lqinlarning, shu jumladan, yorug‘lik to‘l-qinlarining ham tarqalish yo‘nalishi nurlar, ya’ni to‘lqin sirtlarigaperpendikular bo‘lgan chiziqlar yordamida aniqlanadi: nurlarto‘lqin energiyasining tarqalish yo‘nalishini ko‘rsatadi. Yorug‘-likning tarqalishi yorug‘lik to‘lqinlari energiyasining ko‘chishidaniboratdir. Agar quyosh nurini darchadagi kichik dumaloq teshikorqali o‘tkazib, chetdan turib qarasak, havoda ingichka yorug‘likdastasini ko‘ramiz — bu yorug‘lik shu’lasidir. Yorug‘lik nurigeometrik tushunchadir. Shunday qilib, yo‘nalishlari fazoningixtiyoriy nuqtasida yorug‘lik energiyasining ko‘chish yo‘nalishibilan ustma-ust tushgan geometrik chiziq yorug‘lik nuriyorug‘lik nuriyorug‘lik nuriyorug‘lik nuriyorug‘lik nuri deyiladi.

Kuzatishlar, bir jinsli muhitda yorug‘likning to‘g‘ri chiziqbo‘ylab tarqalishini ko‘rsatadi. Yorug‘likning to‘g‘ri chiziq bo‘ylabtarqalishiga nuqtaviy manbadan kelayotgan yorug‘lik yo‘ligaqo‘yilgan buyumlar soyasining hosil bo‘lishi yoki nuqtaviybo‘lmagan manbadan kelayotgan yorug‘lik yo‘liga qo‘yilganbuyumlarning soya va yarim soyalarining hosil bo‘lishi dalil bo‘la


8

oladi. Masalan, S nuqtaviy manbadan kelayotgan yorug‘lik nuriyo‘liga B jismni qo‘yaylik. Yorug‘lik to‘g‘ri chiziq bo‘ylab tarqalganiuchun B jism yorug‘lik nurini to‘sib qoladi. Natijada bu jism orqasidakesik konus shaklida soya hosil bo‘ladi. Bu konus ichidagi birornuqtaga ham S manbadan kelayotgan yorug‘lik tushmaydi. Shuninguchun bunday konus o‘qiga tik qilib qo‘yilgan E ekranda B jismninganiq B′ soyasi hosil bo‘ladi (2- rasm).

Agar S yorug‘lik manbayi nuqtaviy bo‘lmasa, manbaning harbir nuqtasidan jismga tushgan yorug‘lik uning orqasida ayrim konusshaklidagi soyalarni hosil qiladi. Natijada ekranda BBBBB44444 to‘liq soya to‘liq soya to‘liq soya to‘liq soya to‘liq soya vauning chetlarida B

2 B

3 ochroq soha hosil bo‘ladi. Bu soha yarimyarimyarimyarimyarim

soyasoyasoyasoyasoya deyiladi. Òo‘liq soya sohasidan uzoqlashgan sari yarim soyatobora och bo‘la boradi (3- rasm).

Noshaffof jismga yorug‘lik manbayidan nurlar tushgandasoyaning hosil bo‘lishidan foydalanib, Quyosh va Oy tutilishihodisalarini izohlash mumkin.

Yorug‘lik nurlarining mustaqillik prinsipigamustaqillik prinsipigamustaqillik prinsipigamustaqillik prinsipigamustaqillik prinsipiga asosan, yorug‘liknurlari o‘zaro kesishganda bir-biriga hech qanday ta’sir ko‘r-satmaydi, ya’ni nurlarning kesishishi har bir nurning mustaqilravishda tarqalishiga xalaqit bermaydi.

Elektromagnit to‘lqinlarning tarqalish tezligi juda kattabo‘lganligi tufayli uni bevosita kuzatish orqali baholash mumkinemas. Masalan, kechasi projektorni yoqib, undan chiqayotganyorug‘lik nurini uzoqda turgan biror buyumga yo‘naltirsak,yorug‘lik bir onda tarqalganga o‘xshab tuyuladi. Shu sababliyorug‘likning tarqalishi uchun vaqt talab qilinmaydi, ya’ni uningtarqalish tezligi juda katta degan fikr saqlanib kelgan edi. Lekinfanning rivojlanishi natijasida yorug‘lik tezligining chekli ekanligiayon bo‘ldi va nihoyat yorug‘lik tezligi aniqlandi.

Yorug‘lik tezligini birinchi marta 1676- yilda daniyalik astronomRyomer Yupiter planetasi yo‘ldoshlarining tutilishi ustida

2- rasm.2- rasm.2- rasm.2- rasm.2- rasm. 3- rasm.3- rasm.3- rasm.3- rasm.3- rasm.

SB

B1

E

S BB

2

B1

B4

B3


9

bir necha kilometr masofada turgan ko‘zguga tushirildi. Yorug‘likko‘zgudan qaytib, yana g‘ildirak tishlari orasidan o‘tishi kerak edi.G‘ildirak sekin aylanganda ko‘zgudan qaytgan yorug‘lik ko‘rinaredi. G‘ildirakning aylanish tezligi oshirilganda yorug‘lik sekin-astako‘rinmaydigan bo‘lib qoldi. O‘zi nima gap? G‘ildirakning ikkitishi orasidan o‘tgan yorug‘lik ko‘zguga borib, undan qaytibkelguncha g‘ildirak aylanib, kesiklari o‘rniga tishlari to‘g‘ri kelishgaulgurdi va shuning uchun yorug‘lik ko‘rinmay qoldi (4- rasm).

G‘ildirakning aylanish tezligi yanada orttirilganda yorug‘likyana ko‘rinadigan bo‘ladi. Ravshanki, yorug‘lik ko‘zguga borib,undan qaytib kelguncha g‘ildirak aylanib, bundan oldin kesikturgan joyga boshqa kesik to‘g‘ri kelib qoldi. Bu vaqtni va ko‘zgubilan g‘ildirak orasidagi masofani bilgan holda yorug‘lik tezliginianiqlash mumkin bo‘ladi. Fizo tajribasida ko‘zgu bilan g‘ildirakorasidagi masofa 8,6 km edi va yorug‘lik tezligining qiymati 313000 km/s bo‘lib chiqdi.

Yorug‘lik tezligining aniq qiymatini 1926—1929- yillardaamerikalik olim Maykelson ishlab chiqqan. Maykelson tishli g‘ildirako‘rniga aylanuvchi ko‘zgulardan foydalandi. Maykelson tajribao‘tkazish uchun Kaliforniyadagi ikkita tog‘ cho‘qqisidan foyda-landi, bu cho‘qqilar orasi 35,426 km bo‘lib, bu masofa juda aniqo‘lchangan (5- rasm). Cho‘qqilardan biriga S yorug‘lik manbayio‘rnatilgan, bu manbadan kelayotgan yorug‘lik kichik tirqishdano‘tib, sakkiz yoqli A ko‘zgu prizmaga tushadi. Prizmadan qaytganyorug‘lik ikkinchi cho‘qqiga o‘rnatilgan B botiq ko‘zguga tushib,undan m yassi ko‘zguga, so‘ngra yana B ko‘zguning boshqa nuqtasigatushadi, shundan so‘ng A prizmaning ikkinchi tomoniga tushib,



S

S

S

o‘tkazgan astronomik kuza-tishlar asosida aniqladi. Ryo-merning hisobi bo‘yichayorug‘lik tezligining qiymatic = 2,15•108 m/s chiqdi.

Yorug‘lik tezligini aniq-lashning laboratoriya usul-laridan birini 1849- yildafransuz olimi I. Fizo qo‘l-lagan. Fizo yorug‘likni ayla-nib turgan g‘ildirak tishlariorasidan o‘tkazdi. Shundankeyin yorug‘lik g‘ildirakdan


1 0

undan qaytgan yorug‘lik S ko‘rish trubasi orqali kuzatuvchiningko‘ziga tushadi. Yorug‘likning o‘tgan yo‘lini, uning harakat vaqtinibilgan holda yorug‘lik tezligini osongina hisoblash mumkin.

Bu tajribadan, yorug‘likning havodagi tezligi 299711 km/s gateng ekanligi aniqlanib, vakuumdagi tezlik esa 299796 km/s gateng ekanligi hisoblangan. Shuning uchun yorug‘likning vaku-umdagi tezligi taxminan c = 300 000 km/s = 3•108 m/s ga tengdeb olinadi.

Har xil muhitlardagi yorug‘lik tezliklarini o‘lchash, harqanday shaffof muhitda yorug‘likning, umuman, elektromagnitto‘lqinlarning tezligi uning vakuumdagi tezligidan kichik bo‘lishinitasdiqlaydi.

Muhitdan o‘tayotgan yorug‘lik tezligining uning bo‘shliqdagitezligiga nisbatan kamayishini xarakterlaydigan kattalik shumuhitning optik zichligi deyiladi. Muhitdagi yorug‘lik tezligi uningbo‘shliqdagi tezliliga nisbatan qancha kichik bo‘lsa, muhitning optikzichligi vakuum zichligidan shuncha katta hisoblanadi.

Qo‘shimcha adabiyotlarQo‘shimcha adabiyotlarQo‘shimcha adabiyotlarQo‘shimcha adabiyotlarQo‘shimcha adabiyotlar

[2] — 116—20- betlar, [3] — 89—97- betlar,[5] — 343—44- betlar, [7] — 610—13- betlar.[8] — 389—92- betlar,

Nazorat uchun savollarNazorat uchun savollarNazorat uchun savollarNazorat uchun savollarNazorat uchun savollar

1. Yorug‘lik nuri nima?2. Òabiiy va sun’iy yorug‘lik manbalarini tushuntiring.3. Yorug‘likning to‘g‘ri chiziq bo‘ylab tarqalishini tushuntiring.4. Soya va yarim soyalar qanday hosil bo‘ladi?5. Yorug‘likning mustaqillik prinsipi nima?6. Yorug‘lik tezligini o‘lchashning Fizo va Maykelson usullarini

tushuntiring.


Fotometriya. Yorug‘lik oqimi, yorug‘lik kuchi.Fotometriya. Yorug‘lik oqimi, yorug‘lik kuchi.Fotometriya. Yorug‘lik oqimi, yorug‘lik kuchi.Fotometriya. Yorug‘lik oqimi, yorug‘lik kuchi.Fotometriya. Yorug‘lik oqimi, yorug‘lik kuchi.Yoritilganlik.Yoritilganlik.Yoritilganlik.Yoritilganlik.Yoritilganlik.

Yoritilganlik qonunlari. FotometrlarYoritilganlik qonunlari. FotometrlarYoritilganlik qonunlari. FotometrlarYoritilganlik qonunlari. FotometrlarYoritilganlik qonunlari. Fotometrlar

Yorug‘lik to‘lqinlari yorug‘lik manbayidan atrofidagi fazogaenergiya eltadi. Optikaning yorug‘lik energiyasini o‘lchash usullarinio‘rgatuvchi bo‘limi fotometriya fotometriya fotometriya fotometriya fotometriya deb ataladi.


1 1

Yorug‘lik o‘zi eltadigan energiya nuqtayi nazaridan bir qatorkattaliklar bilan xarakterlanadi. Bu kattaliklardan eng muhimiyorug‘lik oqimidiryorug‘lik oqimidiryorug‘lik oqimidiryorug‘lik oqimidiryorug‘lik oqimidir.

Yorug‘lik energiyasini sezish uchun, tabiiyki, ko‘z alohidaahamiyatga ega. Shu sababli bizni birinchi navbatda, yorug‘likto‘lqinlari bilan o‘tadigan to‘liq energiya emas, balki uning bevositako‘zga ta’sir etadigan qismi qiziqtiradi.

Ko‘z yashil nurlarni eng yaxshi sezadi. Shu sababli yorug‘likenergiyasining tegishli o‘lchash asboblari bilan qayd etiladiganmiqdorini emas, balki bu energiyaning bevosita ko‘zimizgaseziladigan, ya’ni ko‘zimiz bilan baholaydigan miqdorini bilishkatta amaliy ahamiyatga ega. Yorug‘lik energiyasini bunday baholashuchun kiritilgan fizik kattalik yorug‘lik oqimidir. Agar biror yuzagavaqt davomida energiyasi W bo‘lgan yorug‘lik tushayotgan bo‘lsa,bu nurlanishning quvvati nurlanishning quvvati nurlanishning quvvati nurlanishning quvvati nurlanishning quvvati W/t ga teng bo‘ladi.

Ma’lum bir yuzaga tushayotgan nurlanish quvvati bilano‘lchanadigan kattalik Ô yorug‘lik oqimi yorug‘lik oqimi yorug‘lik oqimi yorug‘lik oqimi yorug‘lik oqimi deyiladi:

.Wt

(2.1)

Yorug‘lik manbalarining ko‘pchiligi yorug‘likni hammayo‘nalishlarda tarqatadi, shuning uchun to‘liq yorug‘lik oqimitushunchasi kiritiladi.

Barcha yo‘nalishlardagi nurlanish quvvati bilan o‘lchanadiganÔ0 yorug‘lik manbaning to‘liq yorug‘lik oqimi yorug‘lik oqimi yorug‘lik oqimi yorug‘lik oqimi yorug‘lik oqimi deyiladi.

Yorug‘lik manbaíini xarakterlash uchun fotometriyadayorug‘lik kuchiyorug‘lik kuchiyorug‘lik kuchiyorug‘lik kuchiyorug‘lik kuchi deb ataluvchi kattalik qo‘llaniladi.

Q nuqtada turuvchi nuqtaviy yorug‘lik manbayining atrofidamarkazi shu nuqtada bo‘lgan r radiusli shar chizamiz. Unda fikranshunday shar sektori (uchi shar markazida bo‘lgan konus) qirqibolaylikki, uning asosi shar sirtida ΔS yuzni hosil qilsin. Bu konussirti bilan chegaralangan fazo fazoviy burchak fazoviy burchak fazoviy burchak fazoviy burchak fazoviy burchak ΔΩ deb ataladi (6-rasm) va u quyidagicha topiladi:


2 .S

r

(2.2)

Fazoviy burchak tayanib turgan sharsirtining yuzi kattalik jihatidan shar radiu-sining kvadratiga teng bo‘lsa, ya’ni ΔS =r2 bo‘lsa, fazoviy burchak 1 ga teng bo‘ladi


1 2

va bu burchak steradian steradian steradian steradian steradian (sr) deb ataladi. Sharning to‘liq sirti S =4πr 2 bo‘lgani uchun nuqta atrofidagi butun fazoni qamrab oluvchiΩ to‘liq fazoviy burchak quyidagicha ifodalanadi:

2

2 24 4 sr.S r

r r

(2.3)

Demak, nuqta atrofidagi to‘la fazoviy burchak 4π steradiangateng bo‘lar ekan.

Yorug‘lik oqimining bu oqim tarqalayotgan fazoviy burchakkattaligiga nisbati bilan o‘lchanadigan kattalikka manbaningyorug‘lik kuchi yorug‘lik kuchi yorug‘lik kuchi yorug‘lik kuchi yorug‘lik kuchi deb ataladi:

.I

(2.4)

Demak, yorug‘lik kuchi 1 steradian fazoviy burchak ichidatarqaladigan yorug‘lik oqimi bilan o‘lchanadi.

Yorug‘lik jismga tushib, ularni yoritadi. Yorug‘likni baholashuchun yoritilganlikyoritilganlikyoritilganlikyoritilganlikyoritilganlik deb ataladigan kattalik kiritilgan.

Yorug‘lik oqimining o‘zi tushayotgan sirt yuziga nisbati bilano‘lchanadigan kattalik yoritilganlikyoritilganlikyoritilganlikyoritilganlikyoritilganlik deyiladi.

Agar E — yoritilganlik, ΔÔ — yorug‘lik oqimi, ΔS —yoritilayotgan sirt yuzi bo‘lsa, u holda ular orasidagi bog‘lanishquyidagicha ifodalanadi:

.S

E

(2.5)

Bundan, yorug‘lik oqimi sirt bo‘yicha bir tekis taqsimlangandayoritilganlik son qiymati jihatidan yuza birligiga tushayotganyorug‘lik oqimiga teng ekan.

Mehnat unumini orttirish va ko‘zning ko‘rish qobiliyatinisaqlash uchun ish joyining yaxshi yoritilgan bo‘lishi katta aha-miyatga ega. Quyidagi jadvalda har xil ishlar uchun yoritilganlikniturli mezonlari belgilangan.

kilnaglitiroynagl‘obruraznuhcuhsiq‘OigilnaglitiroyinilotsralhsikizoN

kilnaglitiroyigadhsiloagtarusadanoxtaruSkilnaglitiroyigadnarkE

igadyojqihcoadnagl‘obtulubovaHkilnaglitiroy

lisohnadbotfoigaditqavhsutzistuluBkilnaglitiroynaglub

kilnaglitiroynagl‘oblisohnadyonil‘oT

kl05—03kl002—001

qitronadnuavkl00001kl08—02

qitronadnuavkl00001

kl000001kl2,0


1 3

Shu vaqtgacha biz nuqtaviy yorug‘lik manbalari haqida gapirdik.Biroq ko‘p hollarda yorug‘lik manbalari biror o‘lchamga ega bo‘ladi,ya’ni yoyilgan bo‘ladi. Bunday manbalarning shakli va o‘lchamlariko‘z bilan ko‘rib farq qilinadi.

Yoyilgan yorug‘lik manbalari uchun yorug‘lik kuchi yetarlixarakteristika bo‘la olmaydi. Shuning uchun qo‘shimcha xarak-teristikalar — yorqinlik va ravshanlik tushunchalari kiritiladi.

Yorug‘lik manbayining yuza birligidan barcha yo‘nalishlarbo‘yicha nurlanayotgan yorug‘lik oqimiga son jihatdan teng bo‘lgankattalik yorqinlikyorqinlikyorqinlikyorqinlikyorqinlik deyiladi:

,FS

R

(2.6)

bu yerda ΔS — manbaning yorug‘lik sochayotgan yuzi.Yorug‘lik manbalari katta o‘lchamli bo‘lganda ko‘z manba sirti

alohida qismlarining ma’lum yo‘nalishdagi nurlanish kuchiniajratadi.

Manba sirtining yuza birligidan ma’lum yo‘nalishda yuzaga nor-mal ravishda chiqayotgan yorug‘lik kuchiga son jihatdan teng bo‘lgankattalik ravshanlikravshanlikravshanlikravshanlikravshanlik deyiladi:

.IS

B

(2.7)

Agar yorug‘lik ixtiyoriy yo‘nalishda chiqayotgan bo‘lsa,ravshanlik quyidagicha ifodalanadi:

Scos,IB

(2.8)

bu yerda ϕ — nurlanayotgan sirtga o‘tkazilgan normal bilan kuzatishyo‘nalishi orasidagi burchak.

Endi yuqorida ko‘rib o‘tilgan fotometrik kattaliklarning o‘lchovbirliklari bilan tanishib chiqaylik. Xalqaro birliklar sistemasi (SI)da fotometrik kattaliklarning asosiy birligi qilib yorug‘lik kuchi birligikandelakandelakandelakandelakandela (lotincha sham) — kdkdkdkdkd qabul qilingan. Kandela temperaturasiplatinaning normal bosimdagi qotish temperaturasi (1769 °C) gateng bo‘lgan to‘la nurlagich kesimining 1/600000 m2 yuzidan bukesimga perpendikular yo‘nalishda chiqargan yorug‘lik kuchidir.

Yorug‘lik oqimining birligi qilib lumen (llumen (llumen (llumen (llumen (lmmmmm))))) qabul qilingan.(2.4) formulaga binoan 1 lm = 1 kd•1 sr, ya’ni yorug‘lik kuchi 1kandela bo‘lgan nuqtaviy manbaning bir steradian fazoviy burchakichida chiqargan yorug‘lik oqimi bir lumenlumenlumenlumenlumen deyiladi.


1 4

Agar nuqtaviy manba yorug‘likni hamma yo‘nalishlar bo‘yichatekis tarqatayotgan bo‘lsa, uning to‘liq yorug‘lik oqimi

Ô0 = 4πI (2.9)

ga teng bo‘ladi. Yoritilganlik birligi qilib luks (luks (luks (luks (luks (lklklklklk))))) qabul qilingan.(2.5) formulaga asosan, 1 m2 sirtga 1 lumen yorug‘lik oqimi nor-mal tushib, tekis taqsimlanganda hosil bo‘lgan yoritilganlik 1 luksdeb ataladi.

Yorqinlik ham yoritilganlik o‘lchanadigan birliklarda, ya’nilukslarda o‘lchanadi.

Ravshanlik birligi qilib nitnitnitnitnit (nt) qabul qilingan. (2.7) formulagaasosan u quyidagiga teng:

1 nit = 1 kd/1m2.

Buyumlarning yoritilganligi manbaning yorug‘lik kuchiga vamanbadan yoritilayotgan sirtgacha bo‘lgan masofaga bog‘liq holdao‘zgarar ekan. Yoritilayotgan r radiusli shar bo‘lib, uning mar-kazida yorug‘lik kuchi I bo‘lgan nuqtaviy manba turgan bo‘lsin. Buholda nurlar yoritilayotgan sirtning har qanday elementiga per-pendikular bo‘ladi (7- rasm). Yorug‘lik kuchi I bo‘lgan manbaningbarcha yo‘nalishlar bo‘ylab sochayotgan to‘liq yorug‘lik oqimi Ô

0

= 4πI bo‘ladi. Butun shar sirtining yuzi S = 4πr 2, bu sirtningyoritilganligi quyidagicha bo‘ladi:

00 2 2

4

4.I I

S r rE

(2.10)

Bu bog‘lanish yoritilganlikning birinchi qonunini ifodalaydi.Nuqtaviy yorug‘lik manbayidan chiqayotgan nurlar sirtgaperpendikular tushganda sirtning yoritilganligi manbaning yorug‘likkuchiga to‘g‘ri proporsional va undan yoritilayotgan sirtgacha bo‘lganmasofa kvadratiga teskari proporsionaldir.


Yoritilganlik yuqorida ko‘rsatilgan omillardantashqari, nurning yorituvchi sirtga qanday bur-chak ostida tushishiga ham bog‘liqdir. Bu bog‘liq-likni aniqlaylik. Perpendikular nurlarning Ô0oqimi yuzi S va uzunligi AB bo‘lgan to‘g‘ri to‘rt-burchak sirtiga tushayotgan bo‘lsin (8- rasm). Bu

holda sirtning yoritilganligi E0 = Ô0/S ga teng.


1 5

larning ikkinchisini birinchisiga bo‘lsak, 0 0

E Ф=E Ф hosil bo‘ladi.

Chizmadan 0 1

Ф BC BC= =

Ф BA BA ekanligi ko‘rinib turibdi. Keyingi

ikki tenglikni solishtirib, quyidagini hosil qilamiz:

0 1

E BCE BA

Òo‘g‘ri burchakli CBA1 uchburchakdan 1cosBC

BA deb

yozish mumkin, u holda yuqoridagi tenglik

0cosE

E yoki E = E0cosα (2.11)

ko‘rinishga keladi. Bu bog‘lanish yoritilganlikning 2- qonuniniifodalaydi. Yorituvchi sirtga yorug‘lik kuchi burchak ostida tushsa,sirtning yoritilganligi nurning tushish burchagi kosinusiga to‘g‘riproporsionaldir.

Yoritilganlikning ikkala qonunini birlashtirib, quyidagichayozish mumkin:

2 cosIr

E (2.12)

Nuqtaviy yorug‘lik manbayining biror sirtda hosil qilganyoritilganligi manbaning yorug‘lik kuchiga va nurlarning tushishburchagi kosinusiga to‘g‘ri proporsional va manbadan sirtgachabo‘lgan masofaning kvadratiga teskari proporsionaldir.

Sirtlarning yoritilganligini tenglashtirish yo‘li bilan ikkimanbaning yorug‘lik kuchi taqqoslanadi. Shu maqsadda ishla-tiladigan asboblar fotometrlarfotometrlarfotometrlarfotometrlarfotometrlar deb ataladi. Eng sodda fotometr-

Yuzani birorααααα burchakka og‘-diramiz, unda sirt A1B vaziyatnioladi va kamroq Ô yorug‘lik oqimitushadi, chunki nurlarning birqismi sirtga tushmay o‘tib ketadi.

Bu holda sirt yuzi o‘zgarma-ganligi sababli sirtning yoritilganligikamayadi va E = Ô/S ga teng bo‘libqoladi. Bu hosil bo‘lgan tenglik-

A

A1

Ô0



1 6

BC va AC yoqlari bir xil yoritilishiga erishiladi va shundan so‘ngquyidagi mulohazalarga muvofiq manbaning yorug‘lik kuchihisoblanadi: yorug‘lik kuchi I

1 va I

2 bo‘lgan S

1 va S

2 manbalar

prizmadan r1 va r

2 masofada turib

1 21 2

21

cos ва cos2I I

rrE E

yoritilganlik hosil qiladi. Fotometrni E1 = E

2 bo‘ladigan qilib

joylashtirganimiz uchun quyidagini yoza olamiz:2

11222

.rI

Ir

(2.13)

(2.13) ifoda bir manbaning yorug‘lik kuchi ma’lum bo‘lgandaikkinchi manbaning yorug‘lik kuchini topishga imkon beradi.

Yoritilganlikni o‘lchash uchun esa alohida asboblar—luks-metrlar ishlatiladi. Fotograflar suratga olishda foydalanadiganfotoeksponometr asbobining ishlashi ham yoritilganlikni o‘lchashgaasoslangan.


[5] — 356—58- betlar,[7] — 605—10- betlar, [8] — 420—23- betlar.


1. Yorug‘lik nimadan iborat?2. Fotometrik kattaliklarga ta’rif bering va ularning o‘lchov birliklarini

ayting.3. Yoritilganlikning I va II qonunini ta’riflang.4. Fotometrning tuzilishi va ishlash prinsipini tushuntiring.


S1

A BS

2

r2r1

C

lardan birining ishlash prinsipi bilantanishib chiqamiz (9- rasm). Uchbur-chakli ABC prizmaning oq ranggabo‘yalgan AC va AC yoqlariga S1 va S2manbalardan yorug‘lik tushadi. Yori-tilganlik C tomondan ko‘z bilan kuza-tiladi. Fotometrni manbalar orasida uyoki bu tomonga siljitib, prizmaning


1 7

5. Luksmetrlar yordamida qanday fotometrik kattalik o‘lchanadi?6. Fotoeksponometrdan foydalanib, suratga olinayotgan predmetning

yoritilganligi qanday o‘lchanadi?


Yorug‘likning qaytish qonuni. Yassi ko‘zgularYorug‘likning qaytish qonuni. Yassi ko‘zgularYorug‘likning qaytish qonuni. Yassi ko‘zgularYorug‘likning qaytish qonuni. Yassi ko‘zgularYorug‘likning qaytish qonuni. Yassi ko‘zgular

Òajriba va nazariyaning ko‘rsatishicha, yorug‘lik nuri shaffofmuhitlarda yorug‘likning tezligidan kichik bo‘lgan tezliklar bilantarqalar ekan. Òurli shaffof muhitlarda yorug‘likning tarqalish tezligiturlicha bo‘ladi. Barcha nuqtalarda yorug‘likning tarqalish tezligibir xil bo‘lgan muhit bir jinsli muhitbir jinsli muhitbir jinsli muhitbir jinsli muhitbir jinsli muhit deb ataladi. Yorug‘lik birjinsli muhitda to‘g‘ri chiziqli tarqaladi. Ikki xil muhit chegarasidanur o‘zining yo‘nalishini o‘zgartirib, bir qismi birinchi muhitgaqaytadi. Bu hodisa yorug‘likning qaytishi yorug‘likning qaytishi yorug‘likning qaytishi yorug‘likning qaytishi yorug‘likning qaytishi deb ataladi. Yorug‘likningqolgan qismi esa ikkinchi muhitga o‘tib, uning ichida tarqalishinidavom ettiradi.

Ikki muhit orasidagi chegaraning xossalari qanday bo‘lishigaqarab, qaytishning xarakteri turlicha bo‘lishi mumkin. Agar chegaranotekisliklarining o‘lchami yorug‘lik to‘lqinining uzunligidan kichikbo‘lsa, bunday sirt ko‘zgusimon sirt ko‘zgusimon sirt ko‘zgusimon sirt ko‘zgusimon sirt ko‘zgusimon sirt deb ataladi. Ana shundaysirt (masalan, silliq shisha sirti, yaxshilab jilolangan metall sirti,simob tomchisining sirti va boshqalar)ga ingichka parallel yorug‘likdastasi tushsa, yorug‘lik nurlari sirtdan qaytgandan keyin hamparallel nurlar dastasi ko‘rinishida qoladi. Yorug‘likning bundayqaytishi tekis qaytishtekis qaytishtekis qaytishtekis qaytishtekis qaytish deyiladi (10- rasm).

Agar sirtdagi notekisliklarning o‘lchami yorug‘lik to‘lqiniuzunligidan katta bo‘lsa, ingichka shu’la chegarada sochiladi.Yorug‘lik nurlari qaytgandan keyin turli yo‘nalishlarda tarqaladi.Bunday qaytish tarqoq qaytish tarqoq qaytish tarqoq qaytish tarqoq qaytish tarqoq qaytish yoki diffuz qaytish diffuz qaytish diffuz qaytish diffuz qaytish diffuz qaytish deb ataladi(11- rasm).


2 — Fizika, 3- qism


1 8

yorug‘likning tushish burchagitushish burchagitushish burchagitushish burchagitushish burchagi deyiladi. Qaytgan B nur bilanperpendikular orasidagi γ burchak yorug‘likning qaytish burchagiqaytish burchagiqaytish burchagiqaytish burchagiqaytish burchagideyiladi (12- rasm).

Singan nur bilan perpendikular orasidagi β burchak sinishsinishsinishsinishsinishburchagiburchagiburchagiburchagiburchagi deyiladi. Ayrim hollarda tushgan nurning hammasi shumuhitda qaytishi mumkin, unda ikkinchi muhitga hech qandayyorug‘lik o‘tmaydi. Yorug‘likning qaytishi quyidagi qonunga asosansodir bo‘ladi:

1. Òushuvchi A nur va ikki muhit chegarasida nurning tushishnuqtasiga o‘tkazilgan perpendikular qaysi tekislikda yotsa, qaytgannur B ham shu tekislikda yotadi.

2. Qaytish burchagi tushish burchagiga teng: α = γ.Yorug‘likni yaxshi qaytaruvchi ideal silliq sirtga ko‘zguko‘zguko‘zguko‘zguko‘zgu deyiladi.

Agar ko‘zgu sirti yassi bo‘lsa, unga yassi ko‘zguyassi ko‘zguyassi ko‘zguyassi ko‘zguyassi ko‘zgu deyiladi. Parallelnurlar dastasi yassi ko‘zgudan qaytgandan keyin yana parallelligichaqolib, o‘z tarqalish yo‘nalishini o‘zgartiradi.

Yorug‘likning qaytish qonuniga binoan ko‘zguda tasvir qandayhosil bo‘lishini qarab chiqaylik. Har qanday nuqtaning tasvirinieng kamida ikkita nur yordamida hosil qilish mumkin. Agar tasvirko‘zgudan qaytgan nurlarning kesishishidan hosil bo‘lsa, ungahaqiqiy tasvir haqiqiy tasvir haqiqiy tasvir haqiqiy tasvir haqiqiy tasvir deyilib, nurlarning davomi kesishishidan hosilbo‘lgan tasvirga mavhum tasvirmavhum tasvirmavhum tasvirmavhum tasvirmavhum tasvir deyiladi.

Faraz qilaylik, A nuqta yassi ko‘zgu yaqiniga joylashgan bo‘lsin(13- rasm). Bu nuqtaning tasvirini yasash uchun AC va AC

1

nurlarini olamiz. Bu nurlar ko‘zgu sirtidan qaytib, CC′ va C1C′

1

nurlarni hosil qiladi. Ko‘zgudan qaytgan bu nurlar davominingkesishidan hosil bo‘lgan A′ nuqta A nuqtaning mavhum tasviridaniborat bo‘ladi. 13- rasmdagi chizmadan ABC va A′BC uch-burchaklarning o‘zaro teng bo‘lganligi uchun AB = A′B ekanligikelib chiqadi. Bundan ko‘rinadiki, nuqta yassi ko‘zgudan qanchamasofada bo‘lsa, uning mavhum tasviri ham ko‘zguning orqatomonida shuncha masofa hosil bo‘lib, u ko‘zguga nisbatansimmetrik joylashgan bo‘ladi.

O‘zi yorug‘lik tarqatmaydigan buyum-larni ulardan yorug‘likning xuddi shutarqoq qaytishi tufayligina ko‘ramiz. Òusha-yotgan A nur bilan ikki shaffof muhitorasidagi chegara — MM1 sirtning nurtushayotgan nuqtasiga o‘tkazilgan per-pendikular (normal) orasidagi α burchak12- rasm.12- rasm.12- rasm.12- rasm.12- rasm.

M M1

BA


1 9

to‘g‘ri, buyumga teng va ko‘zgu tekisligiga simmetrik bo‘ladi.


[2] — 120—22- betlar, [3] — 100—03- betlar,[5] — 344—47- betlar, [7] — 613—17- betlar.[8] — 393—94- betlar,


1.Yorug‘likning tekis va diffuz qaytishini tushuntiring.2. Yorug‘likning qaytish qonunini ta’riflab bering.3. Ko‘zgu deb nimaga aytiladi?4. Ko‘zguda qachon haqiqiy tasvir hosil bo‘ladi?5. Ko‘zguda qachon mavhum tasvir hosil bo‘ladi?6. Yassi ko‘zguda qanday tasvir yuzaga keladi?


Sferik ko‘zgular.Sferik ko‘zgular.Sferik ko‘zgular.Sferik ko‘zgular.Sferik ko‘zgular. Sferik ko‘zgularda tasvir yasash.Sferik ko‘zgularda tasvir yasash.Sferik ko‘zgularda tasvir yasash.Sferik ko‘zgularda tasvir yasash.Sferik ko‘zgularda tasvir yasash.Sferik ko‘zgu formulasi.Sferik ko‘zgu formulasi.Sferik ko‘zgu formulasi.Sferik ko‘zgu formulasi.Sferik ko‘zgu formulasi.

Sferik ko‘zguning kattalashtirishiSferik ko‘zguning kattalashtirishiSferik ko‘zguning kattalashtirishiSferik ko‘zguning kattalashtirishiSferik ko‘zguning kattalashtirishi

Sferik ko‘zgular deb, sirti silliqlangan shar segmentidan iboratbo‘lgan ko‘zgularga aytiladi. Yorug‘lik nurining sferik sirtning ichki


A

B

A′

C′

C C1

S

Buyumning yassi ko‘zgudagitasvirini nuqtalar to‘plami sifatidayasash mumkin. Buning uchunbuyumning har bir nuqtasiningko‘zguga simmetrik bo‘lgan tasvirnuqtalarini topish kerak.

Buyumning yassi ko‘zgudagitasviri hamma vaqt mavhum,

S

C S1

RP

M


va tashqi sirtidan qaytishiga qarab sferikko‘zgular, mos ravishda, botiq va qa-variq ko‘zgularga bo‘linadi. 14- rasmdabotiq sferik ko‘zgu tasvirlangan. Sharsirtining C markazi ko‘zguning optikoptikoptikoptikoptikmarkazimarkazimarkazimarkazimarkazi, shar segmentining O uchiesa ko‘zguning qutbiqutbiqutbiqutbiqutbi deyiladi.

Ko‘zguning C optik markazidano‘tadigan har qanday nur ko‘zguning


2 0

optik o‘qioptik o‘qioptik o‘qioptik o‘qioptik o‘qi, sfera markazi Cdan va ko‘zgu qutbi O dan o‘tadiganCO optik o‘q ko‘zguning bosh optik o‘qibosh optik o‘qibosh optik o‘qibosh optik o‘qibosh optik o‘qi deyiladi. Faqat boshoptik o‘q yaqinida va optik o‘qqa kichik burchak ostida kelayotgannurlar markaziy nurlar markaziy nurlar markaziy nurlar markaziy nurlar markaziy nurlar yoki paraksial nurlar paraksial nurlar paraksial nurlar paraksial nurlar paraksial nurlar deb ataladi.

Yorug‘lik chiqaruvchi S nuqtadan ko‘zgugacha bo‘lgan OS=d,shu nuqta tasviri S ′ dan ko‘zgugacha bo‘lgan OS ′ = f oraliq vasferik ko‘zgu radiusi OC = R orasidagi bog‘lanishni topaylik.Ravshanki, α — tushish burchagi bo‘ladi, chunki bu burchaktushayotgan nur va shar sirtiga perpendikular bo‘lgan MC =Rradius orasida hosil bo‘ladi, α ′ — qaytish burchagi. Uchburchakningtashqi burchagi to‘g‘risidagi teoremaga muvofiq SMC uchburchakuchun quyidagini yozish mumkin:

γ = α + ϕ.Xuddi shuningdek, S ′MC uchburchak uchun ϕ ′ = α ′ + γ

bo‘ladi α = α ′ ekanligini nazarga olib, quyidagi tenglikni hosilqilamiz:

2γ = ϕ + ϕ ′ . (4.1)Paraksial nurlar bilan ish ko‘rilayotgani uchun bu burchak-

larning hammasi juda kichik bo‘ladi va ular uchun quyidagi taqribiytengliklarni yozish mumkin:

tg

tg = ,

h hSP fh hSP d

tg = .h h=CP R

Burchaklarning bu qiymatlarini (4.1) ifodaga qo‘yib, h ga

qisqartirib, quyidagi formulani hosil qilamiz:

1 1 2 .d f R (4.2)

Bu formula S nuqtadan chiqayotgan boshqa nurlar uchunham o‘rinlidir, shuning uchun barcha qaytgan nurlar S ′ nuqtadakesishadi, ya’ni S ′ nuqta S nuqtaning tasviri bo‘ladi. Agar d → ∞

bo‘lsa, u holda 2Rf bo‘ladi, biroq d → ∞ bo‘lganda ko‘zguga

tushayotgan nurlar optik o‘qqa parallel, binobarin, bu nurlar


2 1

C FO

ko‘zgudan qaytgandan keyin bu o‘qni qutbdan 2R

masofadagi

nuqtada kesib o‘tadi (15- rasm).Bu nuqta ko‘zguning fokusiko‘zguning fokusiko‘zguning fokusiko‘zguning fokusiko‘zguning fokusi deyiladi. Ko‘zguning qutbidan

fokusigacha bo‘lgan masofa fokus fokus fokus fokus fokus masofasimasofasimasofasimasofasimasofasi deyiladi. Ko‘zguningfokusi orqali o‘tgan va optik o‘qqa perpendikular bo‘lgan tekislikko‘zguning fokal tekisligifokal tekisligifokal tekisligifokal tekisligifokal tekisligi deyiladi.

Fokus masofasi F harfi bilan belgilanadi. Shunday qilib, sferikko‘zguning F fokus masofasi ko‘zgu sferik radiusining yarmigateng. Ko‘zguning fokus masofasi tushunchasidan foydalanib, (4.2)formulani quyidagicha yozish mumkin:

1 1 1 .= +F f d (4.3)

Qavariq ko‘zgu bo‘lgan holda, optik o‘qqa parallel nurlarqaytgandan keyin sochiladi, bu nurlarning davomi ko‘zguningorqa tomonida optik o‘qni bir nuqtada kesib o‘tadi. Bu nuqtako‘zguning mavhum fokusi deyiladi (16- rasm).

Yuqoridagi (4.3) formula sferik ko‘zgu formulasi deb yuritiladi.Sferik ko‘zgu formulasi tasvir va ko‘zguning fokusi haqiqiy bo‘lgan

hol uchun ko‘rsatiladi. Agar tasvir mavhum bo‘lsa, f1

had, ko‘zgu

fokusi mavhum bo‘lsa, f1

had oldilariga minus ishorasi qo‘yiladi.

Bunda F va f kattaliklarning o‘zi musbat deb hisoblanadi.

1 2=D =

F R (4.4)

kattalik ko‘zguning optik kuchioptik kuchioptik kuchioptik kuchioptik kuchi deb ataladi va fokus masofasi metr(m) hisobida o‘lchanganda optik kuchi dioptriya dioptriya dioptriya dioptriya dioptriya (dptr) deganmaxsus birlik bilan ifodalanadi:

1 1

1m1D(dptr).

FD

16- rasm.16- rasm.16- rasm.16- rasm.16- rasm.15- rasm.15- rasm.15- rasm.15- rasm.15- rasm.

OF

C


2 2

Sferik ko‘zguda tasvir yasash uchun ko‘zguga tushayotgan nurlardastasi ichidan quyidagi nurlardan foydalanish qulay:

1) ko‘zguning bosh optik o‘qiga parallel nurlar bo‘lgan nur,u ko‘zgudan qaytgandan keyin fokusdan o‘tadi;

2) fokusdan o‘tib ko‘zguga tushayotgan nur, u ko‘zgudanqaytgandan keyin optik o‘qqa parallel ravishda ketadi;

3) optik markazdan o‘tib ko‘zguga tushayotgan nur, u ko‘z-gudan qaytishda datslabki yo‘nalishda orqaga ketadi;

4) ko‘zguning qutbiga tushgan nurlar, ular optik o‘qqanisbatan simmetrik yo‘nalishda qaytadi.

Odatda, biror nuqtaning tasvirini yasash uchun shu nurlar-ning ixtiyoriy ikkitasini olish kifoya. Shu nurlardan foydalanib,sferik ko‘zguda buyumning tasvirini yasashning ba’zi hollarini ko‘ribchiqaylik.

1. AB buyum ko‘zguning optik markazi orqasida turgan bo‘lsin,d > R (17- rasm). Buyumning A va Bchekka nuqtalarining tasviriniyasab, hosil bo‘lgan nuqtalarini to‘g‘ri chiziq bilan tutashtirsak,buyumning A ′ B ′ tasviri hosil bo‘ladi. Òasvir haqiqiy, teskari vakichiklashgan bo‘ladi.

2. Buyum d < F masofada, ya’ni fokus va ko‘zgu orasidaturibdi (18- rasm). Bu holda nurlar qaytgandan keyin tarqaluvchidasta tarzida ketadi. Òasvir ko‘zgu orqasida hosil bo‘ladi; u mavhum,to‘g‘ri va kattalashgan bo‘ladi.

Qavariq ko‘zguda buyumning tasviri (19- rasm) hamma vaqtmavhum, to‘g‘ri va kichiklashgan bo‘ladi.

17- rasm.17- rasm.17- rasm.17- rasm.17- rasm.18- rasm.18- rasm.18- rasm.18- rasm.18- rasm.

B′A

BA′CF

A

C

B

A1

B1


A

A1

B1

B

CFH

h


2 3

Òasvir o‘lchamining buyum o‘lchamiga nisbati yoki tasvirningo‘lchami buyum o‘lchamining qanday qismini tashkil qilishiniko‘rsatuvchi kattalik ko‘zguning chiziqli kattalashtirishi ko‘zguning chiziqli kattalashtirishi ko‘zguning chiziqli kattalashtirishi ko‘zguning chiziqli kattalashtirishi ko‘zguning chiziqli kattalashtirishi deyiladi.

Ya’ni 1 1 ,A B HAB h

K bunda h=AB — buyumning o‘lchami, H =

A1B1 — tasvirning o‘lchami.Ko‘zguning chiziqli kattalashtirishi K ning ko‘zgudan tasvir-

gacha bo‘lgan f masofa va buyumdan ko‘zgugacha bo‘lgan d masofaorqali ifodasi quyidagicha bo‘ladi:

.H f

dhK

Botiq ko‘zgular fan va texnikada ko‘p ishlatiladi. Masalan,g‘uj nurlar dastasi biror joyga yuborilishi kerak bo‘lganda botiqko‘zgulardan foydalaniladi. Proyeksion fonar, projektor, avtomobilfarasi va boshqalar bunga misol bo‘la oladi.


[2] — 120—22- betlar, [3] — 100—03- betlar,[8] — 393—402- betlar,[5] — 349—52- betlar, [7] — 628—30- betlar.


1. Sferik ko‘zguning qutbi, optik markazi, bosh optik o‘qi va fokusinita’riflang.

2. Sferik ko‘zguning formulasini keltirib chiqaring.3. Yassi ko‘zguda va sferik ko‘zguda nuqtaning tasvirini hosil qiling.4. Chiziqli kattalashtirish deb nimaga aytiladi?


Yorug‘likning sinishi. Yorug‘likning yassi-parallelYorug‘likning sinishi. Yorug‘likning yassi-parallelYorug‘likning sinishi. Yorug‘likning yassi-parallelYorug‘likning sinishi. Yorug‘likning yassi-parallelYorug‘likning sinishi. Yorug‘likning yassi-parallelplastinkalar va uchburchakli prizmadan o‘tishiplastinkalar va uchburchakli prizmadan o‘tishiplastinkalar va uchburchakli prizmadan o‘tishiplastinkalar va uchburchakli prizmadan o‘tishiplastinkalar va uchburchakli prizmadan o‘tishi

Yorug‘lik nuri bir shaffof muhitdan ikkinchi shaffof muhitgao‘tish chegarasida o‘zining yo‘nalishini o‘zgartiradi. Bu hodisayorug‘likning sinishiyorug‘likning sinishiyorug‘likning sinishiyorug‘likning sinishiyorug‘likning sinishi deb ataladi. Yorug‘likning sinishiga sabab turlimuhitlarda yorug‘lik tezligining turlicha bo‘lishidir.

Birinchi muhitda tarqaluvchi va chegaragacha borib yetuvchinur tushuvchi nur tushuvchi nur tushuvchi nur tushuvchi nur tushuvchi nur deb ataladi. U chegaraga tushish nuqtasi orqali


2 4

sunadi: 1. Òushuvchi A nur va ikki muhit chegarasida nurningtushish nuqtasiga o‘tkazilgan normal qaysi tekislikda yotsa, singannur D ham shu tekislikda yotadi. 2. Òushish burchagi sinusiningsinish burchagi sinusiga nisbati berilgan ikki muhit uchun o‘z-garmas kattalik bo‘lib, ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatannisbiy sindirish ko‘rsatkichinisbiy sindirish ko‘rsatkichinisbiy sindirish ko‘rsatkichinisbiy sindirish ko‘rsatkichinisbiy sindirish ko‘rsatkichi deyiladi:

21sin ,sin

n (5.1)

bunda α — tushish burchagi, β — sinish burchagi.Biror muhitning vakuumga nisbatan sindirish ko‘rsatkichi

shu muhitning absolut sindirish ko‘rsatkichiabsolut sindirish ko‘rsatkichiabsolut sindirish ko‘rsatkichiabsolut sindirish ko‘rsatkichiabsolut sindirish ko‘rsatkichi deyiladi. Vakuumningabsolut sindirish ko‘rsatkichi birga teng deb olinadi.

Nisbiy sindirish ko‘rsatkichi n21 bilan, ikkinchi muhitning

absolut sindirish ko‘rsatkichi n2 va birinchi muhitning absolut

sindirish ko‘rsatkichi n1 quyidagicha bog‘langan:

nnn

221

1. (5.2)

Demak, ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatan nisbiysindirish ko‘rsatkichi ikkinchi muhit absolut sindirishko‘rsatkichnning birinchi muhit absolut sindirish ko‘rsatkichiganisbatiga teng ekan.

Absolut sindirish ko‘rsatkichi muhitning muhim optikxarakteristikasidir: u yorug‘likning vakuumda tarqalish tezligi cning muhitda tarqalish tezligi v dan necha marta katta ekanliginiko‘rsatadi:

.cn


A

D

C

B

o‘tkazilgan perpendikular (normal)bilan biror a burchak hosil qiladi, buburchak tushish burchagi tushish burchagi tushish burchagi tushish burchagi tushish burchagi deb ataladi.Ikkinchi muhitga o‘tgan nur singansingansingansingansingannur nur nur nur nur deyiladi. Singan nurning o‘shaperpendikular (normal) bilan hosilqilgan β burchagi sinish burchagi sinish burchagi sinish burchagi sinish burchagi sinish burchagi debataladi (20- rasm).

Ikki muhit chegarasida yorug‘-likning sinishi quyidagi qonunga bo‘y-


2 5

Bu munosabatdan foydalanib, yorug‘likning sinish qonuniniquyidagicha yozish mumkin:

2 2 121

1 1 2

sin /sin /

n cn c

n

. (5.3)

Demak, ikki muhit sindirish ko‘rsatkichlarining nisbatiyorug‘likning shu muhitlarda tarqalish tezliklarining nisbatigateskari ekan.

Absolut sindirish ko‘rsatkichi kichik bo‘lgan muhitni optikzichligi kichik, sindirish ko‘rsatkichi katta bo‘lganini esa optikzichligi katta muhit deyiladi.

(5.3) formulaga asoslanib quyidagi munosabatni yozamiz.

n1 · sinα = n

2 · sinβ (5.4)

Agar yorug‘lik nuri optik zichligi kattaroq muhitdan optikzichligi kichikroq muhitga o‘tsa (n

1 > n

2), u holda (5.4) muno-

sabatdan ko‘rinadiki, tushish burchagi α sinish burchagi β dankichik bo‘lar ekan. Òushish burchaklari kattalashgan sari sinishburchaklari ham kattalashadi (21- rasm) va biror α

0 tushish

burchagida sinish burchagi 90° ga teng bo‘ladi. Òushgan nurenergiyasi qaytgan va singan nurlar orasida taqsimlanadi. Òushishburchagi kattalashgan sari, qaytgan nur intensivligi ortadi, singannurning intensivligi esa kamayib borib, α

0 tushish burchagida

nolga aylanadi. α0 burchakka yorug‘lik tushishining limit burchagilimit burchagilimit burchagilimit burchagilimit burchagi

deyiladi. Òushish burchagi α0 va undan katta bo‘lgan hollarda nur

ikkinchi muhitga o‘tmay, ikkala muhitning ajralish chegarasidanbirinchi muhitga to‘la qaytadi. Bunday hodisa yorug‘likning to‘lato‘lato‘lato‘lato‘laichki qaytishiichki qaytishiichki qaytishiichki qaytishiichki qaytishi deyiladi. Shuning uchun α0 burchak to‘la ichkito‘la ichkito‘la ichkito‘la ichkito‘la ichkiqaytishning chegaraviy qaytishning chegaraviy qaytishning chegaraviy qaytishning chegaraviy qaytishning chegaraviy yoki limit burchagilimit burchagilimit burchagilimit burchagilimit burchagi deb ham ataladi.Shunday qilib, to‘la ichki qaytish nurning optik zichligi kattaroqmuhitdan optik zichligi kichikroq muhitga o‘tishida (masalan, suv


β1n

2

n1

S 14

32

1 α1

α1

β1

1 2

α3

β3= 90°

3

α3>α

0

2


2 6

— havo, shisha — havo chegarasida) va shu bilan birga, tushishburchagi limit burchagiga teng va undan katta bo‘lgan hollarda sodirbo‘ladi.

Òushishning chegaraviy yoki limit burchagi yorug‘likningsinish qonunidan quyidagicha aniqlanadi:

0 2

1

sin .sin 90

nn

Bundan

20 21

1sin n n

n (5.4)

ekanligi kelib chiqadi.Agar ikkinchi muhit vakuum bo‘lsa (bunda n2=1), u holda

01sin ,n

(5.5)

bu yerda n — muhitning absolut sindirish ko‘rsatkichi.

Suv uchun (n = 1,33) to‘la qaytishning α0 chegaraviyburchagining qiymati 48°35′, shisha uchun (n = 1,5) — 41°50′,olmos uchun (n = 2,4) — 24°40′ ga teng. Hamma hollarda ikkinchimuhit havodir.

Òo‘la qaytish hodisasini oddiy tajribalarda kuzatish oson.Stakanga suv quyib, uni ko‘zimiz sathidan biroz baland ko‘taramiz.Suv sirti stakan devori orqali pastdan qaralsa, yorug‘likning to‘laqaytishi natijasida xuddi kumush yuritilgan kabi yaltirab ko‘rinadi.

Òo‘la qaytish hodisasi tolalar optikasidatolalar optikasidatolalar optikasidatolalar optikasidatolalar optikasida yorug‘likni va tasvirniegiluvchan shaffof tolalar dastasi — nur tola (svetovodlar) orqaliuzatishda foydalaniladi.

Nur tola — svetovodlar silindr shaklidagi shisha tola bo‘lib,unga sindirish ko‘rsatkichi shu tolanikidan kichik bo‘lgan shaffofmaterial qobig‘i qoplangan. Yorug‘lik ko‘p marta to‘la qaytishhisobiga istalgan (to‘g‘ri yoki egri) yo‘l bo‘ylab yuborilishi mumkin.Òolalardan eshib, o‘ramlar tayyorlanadi. Bunda tolalarning harbiri bo‘ylab tasvirning biror elementi uzatiladi.

Uzun tolalar dastasi — nur tolalardan hozirgi paytda yorug‘liknurlari yordamida aloqa, televizion ko‘rsatishlarni uzatish yo‘lgaqo‘yilgan. Masalan, Pekin — Parij shaharlari orasida O‘zbekistonhududi orqali o‘tgan optik tolalar yordamida aloqa o‘rnatilgan.


2 7

Ko‘pincha yorug‘lik nuri har xil muhitlarning yondashishchegaralarini bir marta emas, balki bir necha marta kesib o‘tadi.Masalan, yorug‘lik nuri ma’lum shaffof modda ichiga joylashganbiror shaffof moddadan yasalgan yassi parallel plastinka orqalio‘tganda ana shunday bo‘ladi.

Nurlarning plastinkadagi yo‘li 22- rasmda ko‘rsatilgan. Plastin-kaga tushayotgan yorug‘lik shu’lasining AB nuri ikki marta singandankeyin AV ga parallel bo‘lgan CD yo‘nalishda plastinkadan tashqarigachiqadi. MN va M1N tekisliklar o‘zaro parallel bo‘lganligi uchun∠β = ∠α1 bo‘ladi. Yorug‘likning sinishi qonunidan esa ∠β1 = ∠αekanligi kelib chiqadi. Demak, yorug‘lik nuri yassi parallelplastinkadan o‘tayotganda o‘z yo‘nalishini o‘zgartirmaydi, faqatbiror x masofaga siljiydi, xolos.

22- rasmdagi CBE uchburchakdan x = CB sin (α – β) va

KBC uchburchakdan cosdCB

ekanligini ko‘rish mumkin, bu

yerda d — plastinkaning qalinligi. Binobarin,

sin( )

cos(sin – cos • )x d d tg

(5.6)

bo‘ladi. Bu munosabatdan va shakldan ko‘rinadiki, plastinka qanchaqalin, plastinkaning sindirish ko‘rsatkichi va yorug‘lik nuriningtushish burchagi qancha katta bo‘lsa, nur shuncha ko‘p siljiydi.

Ko‘pincha optik asboblarda shishadan yoki boshqa shaffofmoddadan tayyorlangan uchburchakli prizma ko‘p qo‘llaniladi(23- rasm). Prizmaning kesimi ABC uchburchakdan iborat.

Bunda AB va BC tomonlar (ya’ni AB B1A1 va BB1C1C sirtlar)pirzmaning sindiruvchi yoqlarisindiruvchi yoqlarisindiruvchi yoqlarisindiruvchi yoqlarisindiruvchi yoqlari, BB1 esa sindiruvchi qirrasiesa sindiruvchi qirrasiesa sindiruvchi qirrasiesa sindiruvchi qirrasiesa sindiruvchi qirrasi debataladi.


A

B

C

C1

B1

A1


A

M

M1 C

BN

N1

D

Kβ

1

α 1


2 8

uchun bu munosabatni topish oson. DMEND to‘rtburchakdagi

180 , 180DME DNE ekanligi (to‘rtburchak ichkiburchaklarining yig‘indisi 360° ga tengligi)dan (180° — δ) +(180° — θ) + α + β

1= 360° deb yozish mumkin. Bundan

1 (5.7)

bo‘ladi. Uchburchakning tashqi burchagi haqidagi teoremaga asosanΔDNE dan quyidagi tenglikni yozamiz:

1 . (5.8)

Yorug‘likning sinish qonuniga asosan:

1 1sin sin va sin sinn n

(bu yerda havoning sindirish ko‘rsatkichi 1 ga teng deb olinadi). αva θ burchaklar kichik bo‘lganda α1, β va β1 burchaklar ham kichikbo‘ladi. Shuning uchun oxirgi tengliklarda burchaklarning sinusiniburchaklarning o‘zi bilan almashtirish mumkin:

1 1va .n n (5.9)

(5.9) formuladan α1 va β1 larning ifodalarini (5.7) formulagaqo‘yamiz va (5.8) formulani nazarga olib quyidagiga ega bo‘lamiz:

1 1( ) ( 1)n n n n n n

yoki

( 1)n . (5.10)

Optik asboblar (masalan, periskop, durbin)da asosi to‘g‘riburchakli teng yonli uchburchak shisha prizmalar ishlatiladi. Ularyordamida yorug‘lik nurini 90°, 180° burish yoki biror optik asbobdahosil qilingan tasvirni ag‘darish mumkin.


B

S1

S DN

E

CA

M

Prizmaning sindiruvchi yoqlariorasidagi θ burchak (24- rasm) priz-maning sindirish burchagisindirish burchagisindirish burchagisindirish burchagisindirish burchagi deyiladi.Òushayotgan nur ikki marta singandan(prizmaning AB va BC yoqlarida) keyinavvalgi yo‘nalishida ma’lum burchakkaog‘adi, bu δ burchakka nurning og‘ishburchagi deyiladi. Òushish burchagi θkichik bo‘lganda, sindirish burchagi qkichik bo‘lgan prizma (yupqa prizma)


2 9


[2] — 122 — 30- betlar, [3] — 103 — 11-betlar,[5] — 344 — 49- betlar, [7] — 613 — 19-betlar.[8] — 402 — 04-betlar,


1. Yorug‘likning sinish qonunlarini ta’riflab bering.2. Nisbiy va absolut sindirish ko‘rsatkichlarning fizik ma’nosi qanday?3. Òo‘la ichki qaytish hodisasini tushuntiring.4. Nurning yassi-parallel shaffof plastinka orqali o‘tish yo‘lini chizib

bering.5. Nurning og‘ish burchagini tushuntiring.

6-ma’ruza6-ma’ruza6-ma’ruza6-ma’ruza6-ma’ruza

LinzalarLinzalarLinzalarLinzalarLinzalar

Shu vaqtgacha biz yorug‘lik ikki muhitning tekis chegarasidasinishini ko‘rib chiqdik. Amalda yorug‘lik nurining sferik sirtlardasinishidan keng ko‘lamda foydalaniladi. Ikkala tomoni sferik sirtlarbilan chegaralangan shaffof jismlar linzalarlinzalarlinzalarlinzalarlinzalar deb ataladi. Odatda,linzalar shishadan qilinadi. Linza ikki qavariq sferik sirt bilanchegaralangan bo‘lishi mumkin. Masalan, ikki yoqlama qavariqlinza (25- a rasm). Qavariq sferik sirt va tekislik bilan chegaralanganlinza, masalan, yassi-qavariq linza (25- b rasm), botiq-qavariqlinza (25- d rasm). Ularning simvollari 25- e rasmda ko‘rsatilgan.Bu linzalarning o‘rtasi chekkasiga nisbatan yo‘g‘onroq bo‘ladi vaularning hammasi qavariq linzalar qavariq linzalar qavariq linzalar qavariq linzalar qavariq linzalar deb ataladi.

O‘rtalari chekkalariga nisbatan ingichka bo‘lgan linzalar botiqbotiqbotiqbotiqbotiqlinzalarlinzalarlinzalarlinzalarlinzalar deb ataladi (26- a rasm — ikki tomonlama botiq, 26- brasm — yassi-botiq, 26- d rasm — qavariq-botiq linzalar, 26- erasm — ularning chizmalardagi simvoli ko‘rsatilgan).


a b d e a b d e


3 0

Sferik sirtlarning S1 va S2 markazlari orqali o‘tgan MM1 to‘g‘richiziq linzaning bosh optik o‘qilinzaning bosh optik o‘qilinzaning bosh optik o‘qilinzaning bosh optik o‘qilinzaning bosh optik o‘qi deyiladi (27- rasm). Biz faqatO

1O

2 qalinliklari linzani hosil qilgan sferik sirtlarning R

1 va R

2

egrilik radiuslarigaegrilik radiuslarigaegrilik radiuslarigaegrilik radiuslarigaegrilik radiuslariga nisbatan nazarga olmasa bo‘ladigan darajadakichik bo‘lgan yupqa linzalarniyupqa linzalarniyupqa linzalarniyupqa linzalarniyupqa linzalarni ko‘rib chiqamiz. Linza juda yupqabo‘lganligi uchun ikkita S1 va S2 sferik segment uchlari, ya’ni linzasirtlarining O1 va O2 uchlari O nuqtada birlashgandek tuyuladi. BuO nuqta linzaning optik markazilinzaning optik markazilinzaning optik markazilinzaning optik markazilinzaning optik markazi deb ataladi.

Linzaning optik markazi orqali o‘tuvchi har qanday to‘g‘richiziq linzaning qo‘shimcha optik o‘qilinzaning qo‘shimcha optik o‘qilinzaning qo‘shimcha optik o‘qilinzaning qo‘shimcha optik o‘qilinzaning qo‘shimcha optik o‘qi deyiladi. Linzani ko‘plabprizmalarning yig‘indisi deb tasavvur qilish mumkin (28- rasm).Bunda nurlarning qavariq linzada optik o‘qqa tomon, botiq linzadaesa optik o‘qdan og‘ishi ko‘rinib turibdi. Qavariq linzalar o‘zigatushayotgan parallel nurlar dastasini yig‘ib beradi. Shuning uchunbunday linzalar yig‘uvchi linzalaryig‘uvchi linzalaryig‘uvchi linzalaryig‘uvchi linzalaryig‘uvchi linzalar deb ataladi. Botiq linzalar esao‘ziga tushayotgan nurlarni har tomonga tarqatib yuboradi. Shuninguchun ularni tarqatuvchi yoki sochuvchi linzalartarqatuvchi yoki sochuvchi linzalartarqatuvchi yoki sochuvchi linzalartarqatuvchi yoki sochuvchi linzalartarqatuvchi yoki sochuvchi linzalar deb ataladi.

Optik o‘qda yotgan biror A nuqtadan bu o‘qqa kichik α burchakostida chiquvchi nurlarni linza yana optik o‘qda yotgan A1 nuqtagato‘playdi, bu A1 nuqta A nuqtaning tasviri deb ataladi (29- rasm).


M

N

O

R1 M

1

C1

S2

O2

S1

O1

C2 R

2

N1


S M1

A

C2

R2

D E R1

B

K

A1

C1



3 1

AK nur yo‘lini ko‘rib chiqamiz. Linza sirtlarida olingan K va Nnuqtalarga (ya’ni, AK nurning linzaga tushish va undan chiqishjoylarida) DB va BE urinma tekisliklar o‘tkazamiz va bu nuqtalargalinzaning R

1 va R

2 egrilik radiuslarini o‘tkazamiz. Bunda AKNA

1

nurni sindirish burchagi θ bo‘lgan yupqa prizmada singan nursingan nursingan nursingan nursingan nurdeb qarash mumkin. α, ϕ, γ1, γ2 burchaklarning kichikligi va linzayupqa bo‘lganligi sababli quyidagi taxminiy tengliklarni yozishmumkin:

1 2 1 2

1 1

1 1 1 2 2 2

; ; ,; ,

; .

KP h NL h h h hAP AO d A L AO fC P CO R C L C O R

(6.1)

dan tg .KP hAP d

AKP

1 ,1

dan tg NL hA L f

A NL

2 2

2

dan tg ,2

h

R

NLC L

CNL

1 11 1

dan ,KP hC L R

С KP tg

bu yerda h1 — nurning linzaga tushish nuqtasi (K)ning optik o‘qdan

balandligi, h2 — nurning linzadan chiqish nuqtasi (N) ning optiko‘qdan balandligi, d va f mos ravishda, yorug‘lik manbayi (A) vauning tasviri (A

1) dan linzaning optik markazigacha bo‘lgan

masofalar. Uchburchakning tashqi burchagi o‘ziga qo‘shnibo‘lmagan ikki ichki burchaklarning yig‘indisiga teng ekanligigaasoslanib, AHA

1 va C

1MC

2 uchburchaklardan:

1 2va (6.2)

deb yozish mumkin. Biroq prizma uchun ( 1)n formulao‘rinli edi, bu yerda n — linzaning sindirish ko‘rsatkichi. Shuninguchun (6.1) va (6.2) formulalarga asoslanib quyidagi formulagaega bo‘lamiz:

1 21 1 1 ( 1)(1 1 )F d f n R R (6.3)


3 2

bu formuladan n — linza tayyorlangan moddaning sindirishko‘rsatkichi, R

1 va R

2 — linza sirtlarining egrilik radiuslari. Qavariq

sirtlarning radiuslari musbat, botiq sirtlarning radiuslari manfiydeb qabul qilinadi.

Bu (6.3) munosabat linza formulasilinza formulasilinza formulasilinza formulasilinza formulasi deb ataladi.Agar yig‘uvchi linza orqali uning bosh optik o‘qiga parallel

yo‘nalgan nurlar o‘tkazsak, bu nurlar optik o‘q ustida yotgan birnuqtada kesishishini ko‘ramiz (30- rasm). Ana shu yig‘uvchi nuqtalinzaning bosh fokusilinzaning bosh fokusilinzaning bosh fokusilinzaning bosh fokusilinzaning bosh fokusi deyiladi. Sochuvchi linzadan o‘tgannurlarning teskari tomonga davomi optik o‘qda yotgan bir nuqtadauchrashadi (31- rasm). Ana shu nuqta linzaning mavhum fokusimavhum fokusimavhum fokusimavhum fokusimavhum fokusideyiladi.

Linzalar ikkita fokusga ega bo‘lib, bir jinsli muhitda bu fokuslarlinzaning ikki tomonida, uning markazidan bir xil masofada yotadi.

Optik markazdan fokusgacha bo‘lgan masofa F linzaning fokusfokusfokusfokusfokusmasofasimasofasimasofasimasofasimasofasi deyiladi. Ana shu fokus orqali optik o‘qqa perpendikularo‘tgan tekislik linzaning fokal tekisligifokal tekisligifokal tekisligifokal tekisligifokal tekisligi deyiladi. Fokus masofagateskari kattalik D linzaning optik kuchilinzaning optik kuchilinzaning optik kuchilinzaning optik kuchilinzaning optik kuchi deyiladi:

1 .F

D (6.4)

Optik kuchining SIdagi birligi dioptriyadioptriyadioptriyadioptriyadioptriya deyilib, u fokusmasofasi 1 m bo‘lgan linzaning optik kuchidir:

1

m1dptr .

F

F




3 3


[5] — 352 — 56- betlar, [8] — 405 — 10- betlar.


1. Linza deb nimaga aytiladi?2. Linzaning qanday turlari bor?3. Linzaning bosh optik o‘qi deb nimaga aytiladi?4. (6.3) ifodani tushuntiring.5. Linzaning fokusi nima?6. Linzaning optik kuchi nima?


Yupqa linza formulasi. Linzaning kattalashtirishi.Yupqa linza formulasi. Linzaning kattalashtirishi.Yupqa linza formulasi. Linzaning kattalashtirishi.Yupqa linza formulasi. Linzaning kattalashtirishi.Yupqa linza formulasi. Linzaning kattalashtirishi.Linzalarda tasvir yasashLinzalarda tasvir yasashLinzalarda tasvir yasashLinzalarda tasvir yasashLinzalarda tasvir yasash

Linza formulasi uchta kattalik — buyumdan linzagacha bo‘lgand masofa, linzadan tasvirgacha bo‘lgan f masofa va linzaning Fbosh fokus masofasi o‘rtasidagi bog‘lanishni ifodalaydi. Linza


A

M S

N

m1

Yig‘uvchi linzalarda optikkuchi musbat, sochuvchilinzalarda esa manfiy bo‘ladi.Linzaga qo‘shimcha optiko‘qqa parallel tushgan nurlarlinzada singandan so‘ng fokaltekislikda yotgan N nuqtadakesishadi. Bu nuqta AN mar-kaziy nurning fokal tekislikbilan kesishgan nuqtasidabo‘ladi (32- rasm).


Ah

B F

d fH

FO

C

B1

A1

2F

formulasini 33- rasmda tasvir-langan buyumning tasviriasosida osongina chiqarishmumkin.

Rasmdagi ABO vaA

1B

1O, COF va FA

1B

1

uchburchaklar o‘xshashbo‘lganligi uchun quyidagiifodalar o‘rinli bo‘ladi:

3 — Fizika, 3- qism


3 4

1 1 1

1 1 1

,

.

ABBO

OB A B

CO OF

A B FB

AB = CO ekanligini hisobga olgan holda

11 1 11

,AB OF BO OF=A B FB OB FB

deb yozish mumkin BO = d, OB1 = f, OF = F, FB1 = f − Fbo‘lganligi uchun quyidagi formulani hosil qilamiz:

.d F=f f – F

Sodda shakl almashtirishlardan so‘ng u quyidagiga teng bo‘ladi:

.fF Fd fd

Hosil bo‘lgan ifodaning barcha hadlarini fFd ko‘paytmagabo‘lsak, quyidagi munosabat chiqadi:

1 1 1= +

F d f (7.1)

yoki1 1 .+d f

D = (7.2)

(7.1) yoki (7.2) formulani yupqa linza formulasiyupqa linza formulasiyupqa linza formulasiyupqa linza formulasiyupqa linza formulasi deb atashqabul qilingan. Yig‘uvchi linzalar uchun d, f, F kattaliklar, asosan,musbat bo‘lib, tasvir mavhum (d < F) bo‘lganda f masofa manfiyishora bilan olinadi. Sochuvchi linzalarda tasvir va fokus mavhumbo‘lganligi uchun f va F lar manfiy bo‘ladi. Binobarin, sochuvchilinzaning formulasi quyidagi ko‘rinishga keladi:

1 1 1 .F d f

(7.3)

(7.1) formula (6,3) formula bilan taqqoslanadigan bo‘lsa,yupqa linzaning fokus masofasi va optik kuchi quyidagilarga tengekanligini ko‘rish mumkin:


3 5

1 2

1

1 1( - 1) +

,n

R R

F

(7.4)

1 2

1 11 +R R

D = (n - ) .

(7.5)

Linza hosil qiladigan tasvir, odatda, tasviri tushirilgan buyum-dan katta-kichikligi jihatidan farq qiladi. Buyum bilan uning tasvirio‘lchamlari orasidagi farq kattalashtirish degan tushuncha bilanxarakterlanadi.

Òasvirning chiziqli o‘lchamining buyumning chiziqli o‘lchamiganisbati linzaning chiziqli kattalashtirishilinzaning chiziqli kattalashtirishilinzaning chiziqli kattalashtirishilinzaning chiziqli kattalashtirishilinzaning chiziqli kattalashtirishi deyiladi.

33- rasmdan ko‘rinadiki, AB buyumning balandligi h ga,A

1B

1 tasvirning balandligi esa H ga teng. U holda linzaning

kattalashtirishi

1 1A B HAB h

K (7.6)

ga teng. OAB va OA1B1 uchburchaklarning o‘xshashligidan quyidagimunosabat kelib chiqadi:

,fH

h d (7.7)

binobarin, linzaning kattalashtirishi tasvirdan linzagacha bo‘lganmasofaning linzadan buyumgacha bo‘lgan masofaga nisbatiga teng:

.f

dK (7.8)

K > 1 da kattalashgan tasvir, K < 1 da kichiklashgan tasvirhosil bo‘ladi; K > 0 da tasvir haqiqiy, K < 0 da esa mavhum bo‘ladi.

Linzada buyumning tasvirini yasashda buyumning bir nechtanuqtalarining tasvirini topish va so‘ngra ulardan buyumningtasvirini hosil qilish kerak. Nuqtaning tasvirini yasashda quyidaginurlardan ixtiyoriy ikkitasini tanlash va ularning linzadan sinibo‘tgandan so‘ng kesishish nuqtasini topish kerak.

1. Optik o‘qqa parallel nur, u linzadan singandan keyin fokusdano‘tadi.

2. Linzaning optik markazidan o‘tuvchi nur, u linzadan chiq-qanda o‘zining dastlabki yo‘nalishini o‘zgartirmaydi.


3 6

3. Linzaning fokusi orqali o‘tuvchi nur, u linzada singandankeyin optik o‘qqa parallel ravishda ketadi.

Ana shu usul bilan buyumning bir nechta nuqtasining tasvirinifokal tekislikka tushirib olib, so‘ngra buyumning butun tasviriniyasash mumkin. Òasvir yasashda buyum linza fokusiga nisbatanqanday masofada turganligi muhim rol o‘ynaydi.

1. AB buyumdan linzagacha bo‘lgan d masofa linzaning ikki Ffokus masofasidan katta, ya’ni d > 2F bo‘lsin (34- rasm). Bu holdatasvir kichiklashgan va to‘nkarilgan holda fokus bilan ikkilanganfokus oralig‘ida paydo bo‘ladi.

2. Buyum linzaning fokusi bilan ikkilangan fokusi oralig‘idaturgan bo‘lsin (35- rasm), ya’ni F < d < 2F, bunda tasvirto‘nkarilgan va kattalashgan holda ikkilangan fokus oralig‘idannariroqda paydo bo‘ladi.

3. Buyum linzaning fokusida turgan bo‘lsin, ya’ni d = F (36-rasm). Bu holda buyumning istalgan nuqtasidan chiqib, linzadasinuvchi qo‘sh nurlar kesishmaydi va tasvir cheksizlikda paydobo‘ladi.




B 2F FA′

B′

A

F 2F

F 2F B′

A′

F2F

A

2F

B

B F

F

2F


3 7

4. Buyum linza bilan fokus orasida joylashgan bo‘lsin, ya’nid < F (37- rasm). Bunda tasvir mavhum, to‘g‘ri va kattalashganholda hosil bo‘ladi.

Endi tarqatuvchi linzaga kelsak, bunda ham linzaga nisbatanbuyumning joylashishida yuqoridagidek turli hollar bo‘lishimumkin. Biroq tarqatuvchi linzalarda buyum unga nisbatan qayerdajoylashsa ham tasvir mavhum, to‘g‘ri va kichiklashgan bo‘ladi.

Buyum AB sochuvchi linzaning fokusi bilan ikkilangan fokusiorasida turgan bo‘lsin, ya’ni F < d < 2F (38- rasm). Bunda tasvirmavhum, to‘g‘ri va kichiklashgan holda fokus bilan linza orasidahosil bo‘ladi.


[8] — 405 — 10- betlar, [5] — 352 — 56- betlar,[7] — 620 — 27- betlar


1. (7.1)ifodani tushuntirib bering.2. (7.4) va (7.5) formulalarni tahlil qilib bering.3. Linzaning chiziqli kattalashtirishi nimaga teng?4. K ning qanday qiymatlarida kattalashgan tasvir hosil bo‘ladi?5. Linzada buyumning tasvirini yasashda qanday nurlardan foydalaniladi?6. Buyum yig‘uvchi linzadan qanday masofada turganida uning

kattalashgan tasviri hosil bo‘ladi?



2F F B′

A′

B

F

2F

2F B F B′

A′A

F 2F


3 8


Optik asboblarOptik asboblarOptik asboblarOptik asboblarOptik asboblar

Xilma-xil optik asboblarning tuzilishi va ishlashi geometrik optikaqonunlariga asoslangan. Shu optik asboblarning tuzilishi bilantanishib chiqamiz.

Lupa — qisqa fokusli ikki yoqlama qavariq linzadir. Kichikbuyumni sinchiklab ko‘rish uchun uni linza bilan uning fokusiorasiga shunday joylashtirish kerakki, buyumning tasviri ko‘zningeng yaxshi ko‘rish masofasida hosil bo‘lsin (normal ko‘z uchunbu masofa 25 sm ga teng). Lupaning vazifasi eng yaxshi ko‘rishmasofasida buyumni katta ko‘rish burchagi ostida ko‘rsatib berishdir.Buyumning chekka nuqtalaridan keladigan nurlarning ko‘zgatushish burchagi ko‘rish burchagi deyiladiko‘rish burchagi deyiladiko‘rish burchagi deyiladiko‘rish burchagi deyiladiko‘rish burchagi deyiladi (39- rasm).

Eng aniq ko‘rish masofasida (d = 25 sm) turgan AB buyum αburchak ostida ko‘rinadi. Agar bu burchak juda kichik bo‘lsa, buyumdetallarini farq qilish qiyin bo‘ladi. Ko‘rish burchagini katta-lashtirish uchun buyumni ko‘zga yaqin A′B′ holatga keltirish lozim.Bu holatda buyum α burchakdan katta bo‘lgan α1 ko‘rish burchagiostida kuzatiladi. Lekin bu holatda ham buyum detallarini farq qilaolmaslik mumkin, chunki buyum ko‘zga juda yaqin turibdi.Buyumning shu lupada hosil bo‘ladigan tasviri A1B1 vaziyatdabo‘ladigan qilib lupani ko‘z bilan AB buyum orasiga qo‘ysak,buyum o‘sha kattalashgan α1 ko‘rish burchagi ostida eng yaxshiko‘rish masofasida ko‘rinadi.

Amalda fokus masofasi 1 10F sm bo‘lgan lupalar ish-

latiladi. Lupaning kattalashtirishi taqriban 0d

FK dir. d

0= 25 sm

bo‘lgani uchun, odatda, ishlatiladigan lupalarning kattalashtirishi2,5 dan 25 gacha bo‘ladi.

Juda mayda buyumlarni ko‘rish uchun mikroskop ishlatiladi.


A′F

B′B

1

A1

B

AA′

Mikroskop yaqin joylashgan judamayda ob’ektlarni ko‘rishga mo‘ljal-langan. Uni optik sistemasi O

1

obyektiv va O2 okulardan iborat

bo‘lib, ularning optik o‘qlari birto‘g‘ri chiziqda yotadi (40-rasm).

Mikroskopning chiziili katta-lashtirishi K buyumning ikkinchi


3 9

F2 —obyektiv va okularning fokus masofalari. Amalda yorug‘lik

difraksiyasi sababli mikroskopning kattalashtirishi 2500—3000 danortmaydi.

Òeleskop—osmon yoritkichlarini kuzatish uchun ishlatiladiganastronomik asbobdir. Òeleskoplar refraktorrefraktorrefraktorrefraktorrefraktor va reflektorlargareflektorlargareflektorlargareflektorlargareflektorlargabo‘linadi; refraktor o‘rning kirish burchagi linzalar sistemasiyordamida kattalashtiriladi, reflektorlarning asosiy qismi parabolikko‘zgudan iborat bo‘ladi.

Refraktorning optik sxemasi murakkab bo‘lib, bu sistemabuyumga (obyektga) qaratilgan uzun fokusli qavariq obyektiv vako‘zga yaqin qo‘yilgan qisqa fokusli okulardan iborat (41- rasm).Bunday refraktor Kepler trubasiKepler trubasiKepler trubasiKepler trubasiKepler trubasi deb ataladi.Obyektivning vazi-fasi yoritkichning haqiqiy tasvirini hosil qilishdir. Yoritkichobyektivdan ancha uzoqda bo‘lsa, yoritkichning har qandaynuqtasidan chiqayotgan nurlar amalda parallel bo‘ladi. Shuninguchun yoritkichning haqiqiy, to‘nkarilgan va kichraygan tasviri


A′ B′F2

B A

B′′

d2

f1

A′′

lf2=L

0

F1

d1

A′′ B′′ tasviri H o‘lcha-mining shu AB buyumningh o‘lchamiga bo‘lgan nisbatibilan o‘lchanib, u quyidagiformula bilan aniqlanadi:

0

1 2.

H Dh F F

K (8.1)

Bunda δ— mikroskoptubusining uzunligi, D0 —ko‘zning eng yaxshi ko‘rishmasofasi (D0 = sm), F1 va


B2

A

BOb

OkA

2

B2

A2

B1

G


4 0

obyektivning fokal tekisligida yoki aniqrog‘i, unga juda yaqin yerdahosil biladi.

Obyektiv A va B nuqtalardan kelayotgan nurlarni obyektivningfokal tekisligida yotgan tegishli A1 va B1 nuqtalarga yig‘adi. Ana shuyerda yoritkichning haqiqiy tasviri hosil bo‘ladi. Òeleskopda okularshunday o‘rnatilganki, uning oldingi fokusi obyektivning keyingifokusi bilan ustma-ust tushadi. Demak, yoritkichning haqiqiy tasviriokularning fokal tekisligida ham bo‘ladi. Okulardan chiqqan nurlardastasi o‘zaro γ burchak hosil qiladi. Nurlar dastasi kuzatuvchiningko‘ziga ana shu γ burchak ostida tushadi. Òeleskopning kattalashtirishiK quyidagicha bo‘ladi:

tg,

tgFobFok

K

bu yerda: Fob— obyektivning fokus masofasi, Fok— okularningfokus masofasi. Òeleskopda kirish birchagini kattalashtirish uchunuzun fokusli obyektiv va qisqa fokusli okular tanlab olinadi.

Ko‘rish trubalari yer ustidagi obyektlarni kuzatish uchunishlatiladi. 42- rasmda Galiley trubasiningGaliley trubasiningGaliley trubasiningGaliley trubasiningGaliley trubasining sxemasi ko‘rsatilgan. Buasbobda AB buyumning ayrim nuqtalaridan kelayotgan nurlaryig‘uvchi linzalar (obyektiv O1) dan o‘tib, yig‘uvchi nurlargaaylanadi. Bu nurlar to‘nkarilgan, kichiklashgan tasvir ab ni hosilqilishi mumkin edi, ammo bu nurlar tasvir hosil qilguncha, tar-qatuvchi linza (okular O2) ga tushadi va biz buyumning to‘g‘rimavqum tasviri A, B ni ko‘ramiz.

Salgina kattalashtirib ko‘rsatadigan (teatr durbini ) durbinlarGalileyning ikkita turbinasidan iborat bo‘ladi.

Ancha katta qilib ko‘rsatadigan durbinlar (harbiy durbinlar)Keplerning ikkita trubasidan yasaladi.


A1

B1

O2O

1A

B

b

a

OkulyarObyektiv


4 1

Proyeksion apparatning vazifasi ekranda buyumning katta-lashgan haqiqiy tasvirini hosil qilishdir. Bunday shaffof asosgaolingan rasm yoki fotosurat, diapozitiv yoki shaffof bo‘lmaganobyektlar, masalan, qog‘ozlardagi chizmalar, kitobdagi rasmlarbilishi mumkin. Shaffof obyektlarni proyeksiyalash uchunmo‘ljallangan proyeksion apparatlar diaskoplardiaskoplardiaskoplardiaskoplardiaskoplar (grekcha „dia“—shaffof), shaffof bo‘lmagan obyektlarni proyeksiyalash uchunmo‘ljallangan asboblar epidiaskoplarepidiaskoplarepidiaskoplarepidiaskoplarepidiaskoplar (grekcha) „epa“—shaffofmas) deb ataladi.

43- rasmda shisha plastinkadagi suratlarni (diapozitivlarni)ekranda ko‘rsatish uchun ishlatildaigan proyeksion fonarningtuzilish sxemasi berilgan. Proyeksion fonarning asosiy qismiobyektiv (Ob) bo‘lib, bu obyektiv bitta yig‘uvchi linza xizmatinio‘taydigan linzalar sistemasidan iborat. Obyektivning vazifasi —MN ekranda diapozitivning juda kattalashgan tasvirini hosil qilish-dir. Shu sababli diopazitiv „fokus“ga ravshan qilib to‘g‘irlanishiuchun siljitilishi mumkin bo‘lgan obyektivning fokal tekisligigayaqin qo‘yiladi.

O‘lchamlari, odatda, obyektiv o‘lchamlaridan katta bo‘ladigandiapozitivdan kelayotgan hamma yorug‘likni obyektivga yuborishuchun kondensorkondensorkondensorkondensorkondensor (K) ishlatiladi. Kondensor kata o‘lchamga egabo‘lgan qisqa fokusli linzalar sistemasidan iborat. Kondensorshunday o‘rnatiladiki, undan kelayotgan yorug‘lik obyektivningo‘rtasida yig‘iladi.

Fonarda yorug‘lik manbayi sifatida elektr yoy lampalari yoki300, 500 va 1000 W li maxsus cho‘g‘lanma proyeksion lampalarishlatiladi.

Amalda proyeksion fona

fizika fizikafizika · 2020. 10. 23. · fizika kursining ushbu iii qismi geometrik va to‘lqin...

Documents