I bob. Optika fani haqida 5

2.2. Optika fanining rivojlanishidagi kashfiyotlar
Optika yorug’lik haqidagi fan bo’lib, fizikaning boshqa bo’limlari bilan uzviy bog’langandir. Ya’ni optik jarayonlarni o’rganish fizikaning boshqa bo’limlarini rivojlanishiga zamin yaratadi. Masalan: Atom va molekulalar tuzilishi haqidagi zamovaniy nazariya spektroskopiya sohasidagi kashfiyotlar natijasida yuzaga keldi. Xuddi shuningdek optika fanisiz boshqa tabiiy fanlarni ya’ni ximiya, biologiya, astranomiya va texnika fanlarini tasavvur qilish qiyindir (mikroskop, teleskop, televideniya). Ayniqsa so’nggi yillarda kashf etilgan lazer nurlar esa fan, texnikani rivojlanishining asosiy omili bo’ldi. Optikani ana shu yutuqlarga olib kelgan qonunlarni o’rganishdan oldin uning tarixiga qisqacha nazar solaylik, uning tabiatini o’rganaylik.
Yorug’lik tabiati haqidagi masalalar qadim zamondan turli xil olimlar tomonidan turlicha talqin qilinib kelgan. Masalan: Eramizdan 300 yil oldin yashab o’tgan ayrim olimlar yorug’lik nuri go’yoki ko’zdan chiqib xuddi barmoqlarga o’xshab jismlarni ushlab ko’rgandek xabar beradi deb tushuntirsa, ayrimlari esa yorug’lik jismlardan chiqadi va bu chiqgan yorug’lik bizni ko’zimizga tushib ko’rish sezgisini uyg’otadi. Albatta bunday tushunchalar noto’g’ri edi. 1675 yilda Isaak Nyuton tomonidan yorug’likni korpuskulyar nazariyasi taklif etildi ya’ni u yorug’lik juda kichik zarrachalardan korpuskulyarlardan iborat bo’lib, bu zarrachalar chug’lanib, yarqirab turgan jismlar tomonidan chiqarilib, ular katta tezlik bilan tezlik bo’ylab harakat qiladilar deb tushuntirdilar.
Yorug’likning korpuskulyar nazariyasi bilan birgalikda 1690 yilda yorug’likni to’lqin nazariyasi paydo bo’ldi va rivojlandi. Bu nazariya Isak Nyutonning korpuskulyar nazariyasidan butunlay farq qilib uning asoschisi golland olimi Gyuygens edi. Gyuygens yorug’lik bu butun olamni to’ldiruvchi elastik muhitda tarqaluvchi to’lqin deb tushuntirdi. Dastlabki 100 yillar mobaynida korpuskulyar nazariyasining tarafdorlari ko’proq edi lekin, XIX asrning boshlarida o’sha vaqtda ma’lum bo’lgan barcha optik hodisalarni fransuz olimi Frenel yorug’likning to’lqin nazariyasi asosida tushuntirdi va natijada to’lqin nazariyasi ko’pchilik tomonidan tan olindi. Xuddi shuningdek 1864 yilda Maksivel yorug’likning elektromgnit maydon nazariyasini yaratdi. Bu nazariyaga asosan yorug’lik tez o’zgaruvchan elektromagnit maydon to’lqinidan (elektromagnit maydon to’lqinlari _{ }va _{ } maydonlar bilan xarakterlanadi) iborat bo’lib, elektromagnit maydon to’lqin tezligi havoda taqriban yorug’lik tezligiga teng. _{ }
1887 yilda nemis olimi G.Gers tomonidan yorug’lik ta’sirida metallardan elektronlarni ajratib chiqish hodisasini kashf etildi. Bu hodisaning mohiyatini tushuntirishda elektromagnit magnit to’lqinlarni alohida «porsiyalar» yoki «kvantlar» (fotonlar) shaklida nurlanadilar deb faraz qilishga olib keldilar. Xuddi shuningdek 1900-yilda Plank elektromagnit maydon to’lqinlarni uzluksiz ravishda emas balki diskret ravishda ya’ni ayrim kvantlar ko’rinishida nurlanadi degan xulosaga keldi. 1945-yilda rus olimi Vavilov tomonidan yorug’lik kvantlarini bevosita kuzatishga imkon beradigan asbob yaratdi va natijada yorug’lik kvant nazariyasi uzil-kesil isbot etildi.
Yorug’likning korpuskulyar va to’lqin nazariyalari moddaning sindirish ko’rsatgichi bilan yorug’likning muhitdagi tarqalish tezligi orasida bog’lanishlar mavjudligini ko’rsatdilar. Isaak Nyuton nazariyasiga asosan yorug’likning sinish qonuni quyidagicha tushuntiradi. Yorug’lik nuri sindirish ko’rsatgichlari _{ } va _{ } bo’lgan ikki muhit chegarasiga tushsin. Birinchi muhitda yorug’likni tezligi _{ } ikkinchi muhitda _{ } ga teng bo’lsin.