1. 2-§. Geometrik optikaning asosiy qonunlari

1.1-rasm.Yorug’likning tekis qaytishi

1.2-rasm. Yorug’likning tarqoq (diffuz) qaytishi

Agarsirtdaginotekisliklarningo`lchamiyorug`likto`lqiniuzunligidankattabo`lsa, ingichkashu`lachegaradasochiladi. Yorug`lik nurlari qaytgandan keyin turli yo`nalishlarda tarqaladi. Bunday qaytish tarqoq qaytish yoki diffuz qaytish deb ataladi (1.2-rasm).
O`zi yorug`lik tarqatmaydigan buyumlarni ulardan yorug`likning xuddi shu tarqoq qaytishi tufayligina ko`ramiz. Tushayotgan AS nur bilan MM<sub>1</sub> sirtning nur tushayotgan S nuqtasiga o`tkazilgan SN perpendikulyar (normal) orasidagi burchak  ga yorug`likning tushish burchagi deyiladi. Qaytgan SV nur bilan SN perpendikulyar orasidagi  burchak yorug`likning qaytish burchagi deyiladi (1.3-rasm).
Singan SD nur bilan SN perpendikulyar orasidagi  burchak sinish burchagideyiladi. Bordi-yu ikkinchi muhitning sirti to`la qaytaruvchi (ko`zgu) bo`lsa, tushgan yorug`likning hammasi qaytadi. Yorug`likning qaytishi quyidagi qqonunga asosan sodir bo`ladi:
1. Tushuvchi AS nur va ikki muhit chegarasida nurning tushish nuqtasidan chiqarilgan SN perpendikulyar qaysi tekislikda yotsa, qaytgan nur SV ham shu tekislikda yotadi;
2. Qaytish burchagi tushish burchagiga teng: .


1.3-rasm. Yorug’likning ikki muhit chegarasida sinishi va qaytishi
Yorug`lik nuri bir shaffof muhitdan ikkinchi shaffof muhitga o`tish chegarasida o`zining yo`nalishini o`zgartiradi. Bu hodisa yorug`likning sinishideb ataladi. Yorug`likning sinishiga sabab turli muhitlarda yorug`lik tezligining turlicha bo`lishidir. Yorug`lik nurlari ikki muhit chegarasidan o`tayotganda o`z yo`nalishini o`zgartiradi.
Birinchi muhitdan tarqaluvchi va chegaragacha borib etuvchi nur tushuvchi nur deb ataladi. Bu chegaraga tushish nuqtasi orqali o`tkazilgan perpendikulyar (N - normal) bilan biror burchak hosil qiladi, bu burchak tushish burchagideb ataladi. Ikkinchi muhitga o`tgan nur singan nur deyiladi. Singan nurning o`sha perpendikulyar (N-normal) bilan hosil qilgan  burchagisinish burchagideb ataladi (1.3-rasm).
Ikki muhit chegarasida yorug`likning sinishi quyidagi qonunga bo`ysinadi:
1. Tushuvchi AS nur va ikki muhit chegarasida nurning tushish nuqtasiga o`tkazilgan SN normal qaysi tekislikda yotsa, singan nur SD nur ham shu tekislikda yotadi.
2. Tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati berilgan ikki muhit uchun o`zgarmas kattalik bo`lib, ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatan nisbiy sindirish ko`rsatkichi deyiladi:
, (2. 1) (1.2)
bunda  - tushish burchagi,  – sinish burchagi.
Biror muhitning vakuumga nisbatan sindirish ko`rsatkichi shu muhitning absolyut sindirish ko`rsatkichideyiladi. Odatda vakuumning absolyut sindirish ko`rsatkichi birga teng deb olinadi.
Nisbiy sindirish ko`rsatkichi n<sub>21</sub> bilan ikkinchi muhitning absolyut sindirish ko`rsatkichi n₂ va birinchi muhitning absolyut sindirish ko`rsatkichi n<sub>1</sub> quyidagicha bog`langan:
. (1.3)
Demak, ikki muhitning nisbiy sindirish ko`rsatkichi ularning absolyut sindirish ko`rsatkichlari nisbatiga teng еkan.
Absolyut sindirish ko`rsatkichi muhitning muhim optik xarakteristikasidir: u yorug`likning vakuumda tarqalish tezligi s ni muhitda tarqalish tezligi dan necha marta katta еkanligini ko`rsatadi:
.
Bu munosabatdan foydalanib, yorug`likning sinish qqonuni quyidagicha yozish mumkin:
. (1.4)
Demak, ikki muhit sindirish ko`rsatkichlarining nisbati yorug`likning shu muxitlarda tarqalish tezliklarining nisbatiga teskari еkan.
Absolyut sindirish ko`rsatkichi kichik bo`lgan muhitni optik zichligi kichikroq, sindirish ko`rsatkichi katta bo`lganini еsa optik zichligi kattaroq muhit deyiladi.
(1.4) formulaga asoslanib quyidagi munosabatni yozamiz.
. (1.5)
Agar yorug`lik nuri optik zichligi kattaroq muhitdan optik zichligi kichikroq muhitga o`tsa , u holda (4) munosabatdan ko`rinadiki, tushish burchagi  sinish burchagi  dan kichik bo`lar еkan. Tushish burchaklari kattalashgan sari sinish burchaklari ham kattalashadi
Shu vaqtgacha biz yorug`lik ikki muhitning tekis chegarasida sinishini ko`rib chiqdik. Amalda yorug`lik nurining sferik sirtlarda sinishidan keng ko`lamda foydalaniladi. Ikkala tomoni sferik sirtlar bilan chegaralangan shaffof jismlar linzalar deb ataladi. Odatda linzalar shishadan qilinadi. Linza ikki qavariq sferik sirt bilan chegaralangan bo`lishi mumkin. Masalan, ikki yoqlama qavariq linza (1.4-a rasm). Qavariq sferik sirt va tekislik bilan chegaralangan linza, masalan, yassi-qavariq linza (1.4-b rasm), botiq-qavariq linza (1.4-v rasm). Ularning simvollari 1.4-g rasmda ko`rsatilgan. Bu linzalarning o`rtasi chekkasiga nisbatan yo`g`onroq bo`ladi va ularning hammasi qavariq linzalar deb ataladi.