Elektromagnit to‘lqinlar Optikaning asosiy qonunlari

5. Yupqa linzalar
Sindiruvchi sirtlarning atiga ikkita sferik sirtdan iborat bo‘lgan oddiy holi katta ahamiyatga ega. Ikki sferik sirt bilan chegaralangan shaffof jism linza deyiladi. Linzalarning sirtida yorug‘lik ikki marta sinadi. Agar linzaning ikkala uchi ustma-ust tushadi deb hisoblash mumkin bo‘lsa, ya’ni linzaning qalinligi chegaralovchi sirtlarning R₁ va R₂ egrilik radiuslariga nisbatan juda kichik bo‘lsa, linza yupqa linza deyiladi. Linzalar optik qurilmalarning asosini tashkil qiladi. Linzalar yig‘uvchi va sochuvchi bo‘ladi. Sochuvchi linzalar botiq, yig‘uvchi linzalar qavariq bo‘ladi (4.21-rasm).
Sferik sirtlar markazlaridan o‘tuvchi to‘g‘ri chiziq linzalarning bosh optik o‘qi deb yuritiladi. Yupqa linzalarda ikkala sirtning markazlari ustma-ust tushadi deb hisoblanadi, shuning uchun ham 0 nuqta linzalarning optik markazi deb yuritiladi (9-rasm). Linzalarning optik markazlaridan o‘tuvchi nurlar og‘masdan o‘tadi. Optik markazdan o‘tuvchi barcha nurlar qo‘shimcha optik o‘qlar deb yuritiladi.
Agar linzaning bosh optik o‘qiga parallel nurlar linzaga tushadigan bo‘lsa, linzadan o‘tgandan so‘ng nurlar (yoki ularning davomi) biror F nuqtada yig‘iladi bu nuqtaga linzalarning bosh fokusi deyiladi. Yupqa linzalarda linzaning ikki tamonida simmetrik bosh optik o‘qda joylashgan ikkita asosiy fokuslari bo‘ladi.
Yig‘uvchi linzada fokuslar haqiqiy, sochuvchi linzada mavxum bo‘ladi. Yordamchi optik o‘qlarga parallel nurlar dastasi ham linzadan o‘tgandan so‘ng biror F' nuqtada fokuslanadi, bu nuqta yordamchi optik o‘qni fokal tekislik F bilan kesishish nuqtasida joylashgan. Fokal tekislik deb, linzaning bosh fokusidan o‘tuvchi va bosh optik o‘qiga perpendikulyar joylashgan tekislikkga aytiladi. Linzaning markazi 0 dan bosh fokus F gacha bo‘lgan masofa fokus masofa deb yuritiladi. Fokus masofa ham F bilan belgilanadi.

9- rasm. (a) yig‘uvchi va sochuvchi (b) linzalar va ularning shartli belgilanishi.

Parallel nurlar dastasini yig‘uvchi (a) va sochuvchi (b) linzalarda sinishi Oi O₂ - bosh optik o‘q, O-optik markaz, F- bosh fokus,

F'- yordamchi fokus, OF'-yordamchi optik o‘q, F - fokal tekislik.
Inson ko‘zi murakkab optik sistema bo‘lib, ishlash prinsipiga ko‘ra fotoapparatga o‘xshaydi. Ko‘zning sxematik tuzilishi 10-rasmda keltirilgan. Ko‘zning diametri 2,5sm bo‘lib sharsimon formaga ega. Ko‘z ko‘rish organi bo‘lib, uning asosiy qismlari quyidagilardan iborat. Ko‘z soqqasining (olmasining) tashqi qobig‘ini sklera (I) tashkil etadi. Sklera ko‘zning ichidagi moddalarni tashqi ta’sirdan himoya qiladi va ko‘zning kattaligini saqlaydi. Ko‘zning oldingi sirtida oklera yupqa tiniq shox parda (2) ga aylanadi va shu shox parda orqali ko‘zga yorug‘lik o‘tadi. Shox pardadan keyin teshikka ega bo‘lgan kamalak parda (3) joylashgan. Kamalak parda pigment bilan bo‘lgan mushak halqa va muskul to‘qimalardan iboratdir. Bu halqa muskullar yordamida torayib yoki kengayib qorachig‘ning o‘lchamini o‘zgartiradi va natijada ko‘zga tushuvchi yorug‘lik oqimining kattaligi o‘zgaradi. Kamalak pardadan keyin elastik linzasimon modda ko‘z xrustali (4) joylashgan. Siliar bog‘lovchi (5) ning torayish xossalariga ega ekanligi tufayli bu bog‘lovchi yordamida xrustal sirtining egrilik radiuslari o‘zgarib turadi va bu o‘z navbatida xrustalning optik kuchini o‘zgarishiga olib keladi. Xrustaldan keyin shishasimon jism (6) joylashgan. To‘r parda murakkab ko‘rish nervidan (7) iborat bo‘lib, u yorug‘likka sezgir elementlar - tayoqcha qolpoqchalardan tuzilgan bo‘lib, ko‘zning orqa qismida joylashgan. Ma’lumki, inson mehnat faoliyatining asosiy qismi ko‘z ishtirokida o‘tadi. Ko‘z bir sutkada o‘rta hisobda 15-17 soat ishlaydi. Shuning uchun ko‘zning ba’zi optik xarakteristikalarini bilish foydalidir. Ko‘zning optik sistemasi to‘r pardada obektning haqiqiy tasvirini hosil qiladi. Ko‘zning sindiruvchi sistemasi bo‘lib shox pardaning qavariq sirti, suvga o‘xshagan suyuqlik va ko‘zni to‘ldiruvchi shishasimon jism hisoblanadi. Perpendikulyar ko‘z uchun shox pardaning sindirish ko‘rsatkichi n=1,376, suvga o‘xshagan suyuqlikniki n=1,33, xrustalniki n=1,38 va xrustal yadrosiniki n=1,41 ga tengdir.
Shox parda, suvsimon suyuqlik, xrustal va shishasimon jism optik kuchi D=58,64 dioptriya (f = 17,2 mm) bo‘lgan optik sistemani hosil qiladi. Kiprik muskullari xrustal sirti egriligining o‘zgarishi natijasida uning optik kuchi ham o‘zgarishi mumkin. Shox parda cho‘qqisidan boshlab hisoblanadigan ko‘zning birinchi bosh tekisligi vaziyati S_N1=1,348 mm. Ikkinchi bosh tekislik vaziyati esa S_N2=1,602 mm. Fokus oraliqlar - f₁=17,1 dan 14 mm gacha va f₂=22,8 dan 18 mm gacha o‘zgaradi.
Fokus masofaning birinchi qiymatlari ko‘zning zuriqmagan holatini xarakterlaydi. Fokus oraliqlarning ikkinchi qiymatlari ko‘zning zo‘riqqan holatini xarakterlaydi, ya’ni bu holda ko‘z ~15-20 sm da joylashgan jismlarni ko‘rish uchun moslashgan bo‘ladi.

11-rasm. Uzoqdagi buyumning ko‘zdagi tasviri: a-perpendikulyar ko‘z; b- yaqindan ko‘rar ko‘z; s-uzoqdan ko‘rar ko‘z.

Agar yaqindan ko‘ruvchi ko‘zning uzoq akkomodatsiya nuqtasi 80 sm masofada bo‘lsa, yupqa linza formulasini qo‘llab quyidagiga ega bo‘lamiz:
d = да, f = -0,8 m, bundan ^D = =^- = ^-1,25 dptr.