4-Ma'ruza Optikaning asosiy qonunlari. To‟lqin optikasi

To„lqin optikasi.
Reja 
 
1 
Yorug„likning korpuskulyar-to„lqin dualizmi.
2 
Yorug„lik to„lqinlarning kogerentligi va monoxromatikligi.
3 
Interferensiya.
4 
Yupqa plyonkalarda yorug„lik interferensiyasi.
5 
Gyuygens-Frenel prinsipi. 
 
Yorug„likning korpuskulyar-to„lqin dualizmi.
Optika fani fizikaning katta va muhim bir 
qismi bo„lib, yorug„likning tabiati, qonuniyatlari va jism bilan o„zaro ta‟sirlashuv jarayonini 
o„rganadi. Inson qachonlardir olamga kelib ko„zini ochganda, albatta birinchi bo„lib uning 
ko„ziga nur tushgan, olamni ko„rgan. Lekin nurning tabiati to„g„risida ilmiy tushunchalar faqat
XIX asrga kelib shakillana boshladi. Bu vaqtga kelib bir-biridan prinsipial ravishda farq 
qiladigan ikki nazariya paydo bo„ldi. Nyuton ishlab chiqqan korpuskulyar nazariya va Gyuygens 
ishlab chiqqan to„lqin nazariya XIX asrning oxirigacha korpuskulyar nazariya ustunlik qilib 
keldi. Faqat XIX asrning boshlarida Yung (1801y) va Frenel (1815 y) to„lqin nazariyasini ancha 
takomillashtirdilar,yangi to„lqin nazariya asosiga Gyuygens-Frenel prinsipi qo„yildi. Tez orada 
Gyuygens-YUng-Frenel nazariyasi deyarli hamma optik jarayonlarni, shu jumladan, 
interferensiya, difraksiya va polyarizasiyani tushuntirib bera oldi, bunda efir tushunchasi 
ishlatilmadi. Natijada korpuskulyar nazariya vaqtincha chetga surib qo„yildiLekin yorug„likning 
to„lqin tabiati ekanligi haqidagi tushunchalar XIX asrning oxirigacha hukmron bo„lib keldilar, 
lekin bu paytga kelib to„lqin nazariya tushuntirib bera olmaydigan anchagina ilmiy faktlar 
yig„ilib qoldi, kimyoviy elementlarning nurlanish spektrlari, issiqlik nurlanishining spektral 
taqsimoti, fotoeffekt va boshqa optik jarayonlar.
Yorug„lik interferensiyasi. Kogerent to„lqinlar.
Mexanika qismida biz suv ustida 
tarqalayotgan to„lqinlarning interferensiyasi bilan tanishgan edik. Agar ikki to„lqin o„zaro 
uchrashib bir birini kuchaytirsa yoki susaytirsa bunday to„lqinlarni kogerent to„lqinlar deb atagan 
edik. Bunday xossa yoruglik to„lqinlarida ham bo„lishi mumkin. Albatta, ikkita nur sochib 
turgan jismlar kogerent manba bo„la olmaydilar, Ulardagi atomlar bir-biri bilan bog„lanmagan 
ravishda nur chiqaradilar,shuning uchun bu nurlarning fazalari xaotik ravishda o„zgarib turadi va 
ularning farqi (ayirmasi) vaqtga bog„liq bo„lib qoladi. Shuning uchun yorug„lik tarqatayotgan 
ikki jism hech qachon kogerent manba bo„la olmaydilar. Buning uchun suniy bir uslubdan 
foydalaniladi. Bitta manbadan chiqayotgan nurni ikkiga ajratiladi. Buning bir nechta yo„li bor. 
Ikkita monoxromatik yorug„lik to„lqini ustma-ust tushib, fazo-ning biror nuqtasida bir xil 
yo„nalishli tebranishni hosil qilayotgan bo„lsin: 
x
1
=A
1
cos(wt+

1
) va x
2
=A
2
cos (wt+

2
) (10.1) 

---

Bunda 
x
o„rniga to„lqinning e- elektr yoki 
H
- magnit maydon kuchlanganliklaridan biri olinadi. 


H
ва
E
vektorlar o„zaro perpendikulyar tekisliklarda tebranishadi hamda ular superpozitsiya 
prinsipiga ham bo„ysunishadi. Berilgan nuqtada natijaviy tebranishning ampliturasi quyidagicha 
aniqlanadi: 
)
cos(
2
1
2
2
1
2
2
2
1
2






A
A
A
A
A
(10.2)
To„lqinlar o„zaro kogerent bo„lgani uchun, 
)
cos(
1
2



vaqt bo„yicha o„zgarmas 
(lekin, fazoning har bir nuqtasida o„zgacha) miqdorga ega bo„ladi, shuning uchun natijaviy 
to„lqinning intensivligi 
(I

A
2
)


1
2
2
1
2
1
cos
2






I
I
I
I
I
(10.3)
Fazoning


0
cos
1
2




shart bajariladigan nuqtalarida 
I > I
1 
+ I
2
, 
0
)
cos(
1
2




nuqtalarida esa 
I < I
1 
+ I
2
holat vujudga keladi. Kogerent bir necha yorug„lik 
to„lqinlarning ustma-ust tushishi oqibatida yorug„lik oqimining fazoviy qayta taqsimlanishi ro„y 
beradi.
Natijada fazoning bir nuqtasida maksimum intensivlik, ikkichisida minumim intensivlik yuzaga 
keladi. Bu hodisani