Modul №1 optika fanining rivojlanish tarixi

Elektromagnit to’lqinlarning xossalari.
Nemis fizigi G.Gers tajribalari asosida e.m.t. larning quyidagi asosiy xossalari aniqlangan:

1. 
   Xuddi yorug’lik to’lqinlari singari e.m.t. lar moddalarda yutiladi va sochiladi.
   
2. 
   E.m.t. noshaffof sirtga qanday burchak ostida tushsa, shunday burchak ostida qaytadi.
   
3. 
   E.m.t. ikki muhit chegarasiga tushsa, xuddi yorug’lik nuri singari sinib o’tadi.
   
4. 
   E.m.maydon va vektorlari to’lqinning tarqalishiga perpendikulyar bo’lganligi uchun, e.m.t. lar ko’ndalang to’lqinlardir.
   
5. 
   E.m.t. lar o’ta yuqori chastotali generatorda qutblangan, ya’ni tebranish amplitudalari muayyan tekislikda joylashgan to’lqin ko’rinishida hosil bo’ladi.
   
6. 
   E.m.t. larda ham yorug’lik to’lqinlari kabi interferensiya, difraksiya va dispersiyadan iborat bo’lgan hodisalarni kuzatish mumkin.
   

Optikaning rivojlanishi davomida nurlarning tarqalishini ko’rsatib beruvchi quyidagi qonuniyatlar aniqlangan.
1. Yorug’likning to’g’ri chiziq bo’ylab tarqalish qonuni.
2. Yorug’lik nurlarining mustaqillik qonuni.
3. Yorug’likning ko’zgusimon sirtlardan qaytish qonuni
4. Yorug’likning sinish qonuni
Bir jinsli muhitda yorug’lik to’g’ri chiziq bo’ylab tarqaladi. Bu qonun Evklid (eramizdan 300 yil ilgari) yozgan deb hisoblangan optikaga doir kitoblarda uchraydi. Lekin bu qonun undan ilgari ham qo’llanilib kelingan.
Y orug’likning to’g’ri chiziq bo’yicha tarqalishini jismlar soyasining aniq hosil bo’lishi bilan tushintirib berish mumkin. Nuqtaviy yorug’lik manbalarining hosil qiladigan keskin soyalari yoki kichik teshiklar yordamida olingan buyumlarning aniq tasvirlari bu qonunning tajribadagi tasdig’i bo’ladi. Lekin, bu hodisalarni batafsilroq tekshirish shuni ko’rsatadiki, teshikning o’lchamlari kichraygan sayin yorug’likning to’g’ri chiziqli tarqalishidan chetlashish holatlari uchraydi (difraksion hodisalar). Rasmda ko’rsatilgan tirqishning o’lchamlari 0,5 mm ga yaqin bo’lganda tasvir aniq, 0,02 - 0,03 mm da tasvir noaniq va 0,5 - 1 mkm bo’lganda esa tasvir umuman hosil bo’lmaydi.
Yorug’lik nurlarining mustaqilligi ular o’zaro kesishganda bir-biriga hech qanday ta’sir qilmasligida ko’rinadi. Har bir nur mustaqil ravishda tarqaladi.
Y orug’lik ikki shaffof muhit chegarasiga tushgan vaqtda tushuvchi nur ikkiga ajraladi: qaytgan va sinib o’tgan nurlarga.
Yorug’likning qaytish qonuni:
Tushayotgan nur, qaytgan nur va tushish nuqtasiga o’tkazilgan normal bir tekislikda yotadi. Tushish burchagi qaytish burchagiga teng
(5.1)
Yorug’likning sinish qonuni:
T ushgan nur, singan nur va tushish nuqtasiga o’tkazilgan normal bir tekislikda yotadi. Tushish va sinish burchagi sinuslarining nisbati shu ikkala muhit uchun o’zgarmas kattalik bo’lib, bu muhitlarning nisbiy sindirish ko’rsatkichiga teng
(5.2)
Muhitning mutloq sindirish ko’rsatkichi deb yorug’likning muhitda tarqalish tezligi bo’shliqdagiga nisbatan necha marta farq qilishini ko’rsatuvchi kattalikka aytiladi:
(5.3)
Yorug’likning qaytish va sinish qonunlarini yorug’lik to’g’risidagi Nyutonning korpuskulyar nazariyasi va uning zamondoshi Gyuygensning to’lqin nazariyasi yordamida keltirib chiharish mumkin.
N yuton nazariyasi bo’yicha yorug’lik nurlanuvchi jismdan to’g’ri chiziqli traektoriyalar yo’nalishida uchib chiquvchi zarralar- korpuskulalar oqimidan iborat deb qaraladi.
Nyuton yorug’likning sinishi ikki muhit chegarasida yorug’lik zarrachalari tezligining normal tashkil qiluvchisini o’zgartiruvchi kuchlar ta’sir qilishidan yuzaga keladi deb hisoblaydi.
Rasmdan: (5.4)
bo’lgani uchun (5.5)
ekanligi kelib chiqadi.
G yuygensning to’lqin nazariyasida yorug’lik dunyo efirida tarqaluvchi elastik muhit deb qaraladi. Gyuygens yorug’likning tarqalishini o’zining nomi bilan ataluvchi tamoyil yordamida tushuntiradi.