|
Yorug‘likning to‘g‘ri chiziqli tarqalish qonuni. Optikaviy bir jinsli muhitda yorug‘lik nuri to‘g‘ri chiziqli tarqaladi, chunki nuqtaviy yorug‘lik manba’i bilan shaffof bo‘lmagan buyumlar yoritilganda, buyumlar shaklida aniq soya hosil bo‘ladi. Yorug‘lik nurlari to‘lqin uzunligiga yaqin bo‘lgan o‘lchamli buyumlar yoritilganda bu qonundan chetlashish kuzatiladi.
Yorug‘lik nurlari dastalarining bir-biriga bog‘lik bo‘lmaslik qonuni. Alohida yorug‘lik nuri dastasida kuzatiladigan hodisalar boshqa dastalar bir vaqtda mavjud bo‘lish yoki bo‘lmasligiga bog‘liq bo‘lmaydi. Yorug‘lik oqimini alohida yorug‘lik dastalariga ajratib, tanlangan yorug‘lik dastasi ta’siri boshqa dastalarga bog‘liq emasligini oson isbotlash mumkin.
Agarda, yorug‘lik nuri ikki muhit chegarasiga tushsa (1 - rasm), I tushuvchi nur II qaytgan va III singan nurlarga ajraladi, ularning tarqalish yo‘nalishlari qaytish va sinish qonunlari bilan belgilanadi.
Qaytish qonuni. Qaytgan nur tushuvchi nur va tushish chegarasiga o‘tkazilgan perpendikulyar bilan bir tekislikda yotadi, qaytish burchagi tushish burchagiga teng bo‘ladi:
(21.1)
Asosiy fotometrik kattaliklar. Yorug‘liknurining tabiati.
Asosiy fotometrik kattaliklar va ularning birliklari
Yorug‘lik nuri va uning manba’lari jadalligini o‘lchash bilan shug‘ullanadigan optikaning bo‘limi – fotometriya deb ataladi. Fotometriyada quyidagi kattaliklar ishlatiladi:
( energetik kattaliklar – optik nurlanishning energetik parametrlarini tavsiflaydilar;
( yorug‘lik kattaliklari – yorug‘likning fiziologik ta’sirini tavsiflaydilar va ularning ko‘zga ta’siri bilan yoki nurlanishni qabul qilgich qurilmalar orqali o‘lchanadi.
Yorug‘lik kattaliklari
Optikaviy o‘lchashlarda har xil nurlanish qabul qilgichlari ishlatiladi (ko‘z, fotoelementlar va fotokuchaytirgichlar). Ular har xil to‘lqin uzunlikdagi yorug‘likka o‘ziga xos sezgirlikka ega bo‘ladilar.
Yorug‘lik o‘lchashlari subyektiv bo‘lgani uchun, yorug‘lik birliklari faqat ko‘rinadigan yorug‘lik spektri sohasi uchun keltiriladi.
1. Yorug‘lik kuchining birligi XB tizimida – bir kandelaga tengdir. Kandela – yorug‘likning energetik kuchi 1/683 Vt/sr bo‘lgan 5401012 Гц chastotali elektromagnit nurlanish chiqarayotgan manba’ning berilgan yo‘nalishdagi yorug‘lik kuchidir.
2. Yorug‘lik oqimiФqabul qilgich sezgirligiga to‘g‘ri keladigan optikaviy nurlanish quvvatidir, uning birligi 1 lyumen – 1 kd/sr ga teng.
3. Ravshanlik В – yo‘nalishdagi yorug‘lik kuchini I nurlatayotgan yuzani nurlanish yo‘nalishiga perpendikulyar tekislikka proyeksiyasiga nisbatiga teng kattalikka aytiladi:
uning birligi kd/m2 dir.
Yorug‘lik to‘lqinlarinng kogerentligi va monoxromatikligi.
To‘lqin interferensiyasi kuzatilishi sharti ularning kogerentligidadir, ya’ni birnecha tebranma va to‘lqin jarayonlarining vaqt bo‘yicha va fazoda bir–biriga muvofiq ravishda kechishidir.
Amalda,bironbiryorug‘likmanba’iqat’iymonoxramatikyorug‘likto‘lqinlarichiqarmasligisababli, istalganbir-birigabog‘liqbo‘lmaganyorug‘likmanba’larinurlatayotganyorug‘likto‘lqinlaridoimonokogerentdir. Shusababli, tajribadabir-birigabog‘liqbo‘lmaganmanba’lardanchiqqanyorug‘liqto‘lqinlaribir-biriniustigatushsahaminterferensiyaxodisasikuzatilmaydi.
Ikkitabir-birigabog‘liqbo‘lmaganyorug‘liqmanba’laridanchiqadiganyorug‘likto‘lqinlariningnokogerentligivanomonoxramatikliginingfizikaviysababi, atomlarningyorug‘likchiqarishmexanizmidadir.
Ikkita alohida yorug‘lik manba’ida atomlar yorug‘likni bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan holda chiqaradilar. Xar bir atomda yorug‘lik nurlanish jarayoni chegaralangan va qisqa vaqt (10-8s) davom etadi. Bu vaqtda energetik qo‘zg‘otilgan atom o‘zining asl holiga qaytadi va u yorug‘lik chiqarishini to‘xtatadi. Atom qayta qo‘zg‘olib yana yangi boshlang‘ich faza bilan yorug‘lik to‘lqinlarini chiqaraboshlaydi. Istalgan nomonoxramatik yorug‘lik to‘lqinlarini bir-birini o‘rnini oladigan, bir-biriga bog‘liq bo‘lmagan garmonik tizimlar majmuasidan iborat deb hisoblash mumkin. Bir tizimning o‘rtacha davom etadigan vaqti – kogerentlik vaqti deb ataladi.
Yorug‘lik to‘lqinlarining interferensiyasi. Interferensiyani kuzatish usullari.
Faraz qilaylik, ikkita monoxramatik yorug‘lik to‘lqinlari bir-birining ustiga tushib, fazoning belgilangan nuqtasida birxil chastotali to‘lqinlarni qo‘zg‘otsin
va
Х – deganda to‘lqinlarning E elektr va N magnit maydonlari kuchlanganliklarini tasavvur etamiz. E va N vektorlar bir-biriga perpendikulyar bo‘lgan tekisliklarda tebranadilar, elektr va magnit maydonlari kuchlanganliklari esa, superpozitsiya prinsipiga bo‘ysunadilar. Berilgan nuqtadagi natijaviy tebranish amplitudasi quyidagiga tengdir.
To‘lqinlar kogerent bo‘lgani uchun, vaqt bo‘yicha o‘zgarmas qiymatga ega bo‘ladi, shu sababli natijaviy to‘lqin jadalligi quyidagicha ifodalanadi:
(21.12)
bu yerda IA2. Cos(2-1)>0 bo‘lgan nuqtalarda to‘lqin jadalligi I>I1+I2 ga teng. Cos (2 - 1) < 0, bo‘lgan nuqtalarda to‘lqin jadalligi I<I1 + I2 ga teng.
Demak, ikkita kogerent yorug‘lik to‘lqinlari bir-birini ustiga tushganda yorug‘lik oqimining fazoviy qayta taqsimlanishi kuzatilib, ayrim nuqtalarda to‘lqin jadalligining maksimumi, boshqa nuqtalarda minimumi kuzatiladi. Bu xodisa yorug‘lik to‘lqinining interferensiyasi deb ataladi.
Yorug‘lik difraksiyasining hosil bo’lish shartlari.
To‘siqlarni to‘lqinlar aylanib o‘tish hodisasi yorug‘likning difraksiyasi deb ataladi. Optikada, bu hodisa yorug‘likning geometrik soya sohalariga kirishini bildiradi.
Yorug‘lik difraksiyasini o‘rganish mohiyati faqat yorug‘lik va soya oralaridagi o‘tkinchi sohani o‘rganish bilan cheklanmaydi. Difraksiya nazariyasi to‘lqin nazariyasini geometrik optika qoidalari bilan muvofiqlashtirish imkonini beradi.
Gyuygens prinsipi. Frenel zonalari.
Do'stlaringiz bilan baham: |
