I bob. Optika fani haqida 5

2.3. Optika fanini rivojlanishiga xissa qo’shgan O’rta asr Sharq olimlari.

Yorug’likning tabiati haqidagi boshlang’ich tasavvurlar qadimgi asrlarda paydo bo’lgan. Qadimgi induslar ko’z "olov tabiat" ga ega deb o’ylaganlar. Grek faylasufi va matematigi Pifagor (er.av. 582-580 yy.) ko’zdan buyumlarga qarab "qaynoq bug’lanishlar" chiqadi va shu sababli ko’rish sezgilari paydo bo’ladi, deb hisoblagan.
Yorugʻlikning toʻgʻri chiziq boʻylab tarqalishi qadimda Mesopotamiya va qad. Misrda maʼlum boʻlgan hamda undan qurilish ishlarida foydalanishgan. Tasvirning koʻzguda hosil boʻlishi bilan miloddan avvalgi 3-asrda Aristotel, Platon, Yevklidlar shugʻullanishgan. optikaning rivojlanishi I. Nyuton, R. Guk, F. Grimaldi, X. Gyuygens va boshqalarning ishlari bilan bogʻliq. 11-asrda arab olimi Ibn al-Xaysam (Algazen) optika toʻgʻrisida risola yozgan boʻlsada, yorugʻlikning sinishi qonunini ifodalay olmagan. Faqat 1620-yillarda bu qonunni tajriba yoʻli bilan golland olimi V. Snellius va R. Dekart isbotladi. 17-asrdan yorugʻlik haqida korpuskulyar va toʻlqin nazariyalar paydo boʻla boshladi. Yorugʻlik korpuskulyar (zarra) nazariyasining targʻibotchisi X. Gyuygens edi.

2.3.1-rasm. Quyoshning ichki tuzilishi
Yorugʻlikning toʻlqin tabiati haqidagi tasavvurlar M. Lomonosov va L. Eyler tomonidan rivojlantirildi. 19-asr boshlarida ingliz olimi T. Yung va optika Frenel ishlari yorugʻlik toʻlqin nazariyasining uzil-kesil gʻalabasiga olib keldi. Optika Frenel kristallooptika hodisalariga toʻlqin nazariyasini qoʻlladi. T. Yung yorugʻlik interferensiyasi hodisasini kuzatdi. Bu hodisa yorugʻlik toʻlqin tabiatiga ega ekanligini koʻrsatdi. Optika Frenel yorugʻlik interferensiyasi asosida yorugʻlikning toʻgʻri chiziq boʻylab tarqalishini, turli difraksiya xrdisalarini va boshqalarni tushuntirdi. Yorugʻlikning sinishi va qaytishida yorugʻlikning qutblanishini fransuz olimi E. Malyus kuzatdi (1808) va fanga "yorugʻlikning qutblanishi" terminini kiritdi. M. Faradey yorugʻlik qutblanish tekisligining magnit maydonda burilishini kashf qildi (1846) va elektromagnetizm bilan optika orasidagi bogʻlanishni, tok kuchi elektromagnit birligining elektrostatik birligiga nisbati yorugʻlik tezligiga tengligini topdi.
J. K. Maksvell elektromagnit maydon tushunchasini rivojlantirdi, yorugʻlik ham elektromagnit toʻlqindan iborat, degan nazariyani yaratdi. U yorugʻlikning elektromagnit nazariyasiga asoslanib, yorugʻlikning hatto bosimi boʻlishini aytdi va uning son miqdorini nazariy aniqladi (1873). Uning nazariy tekshirishlari elektromagnit maydonning yorugʻlik tezligiga teng tezlik bilan tarqalishini koʻrsatdi. Italyan olimi A. Bartoli esa 1876-yilda yorugʻlik bosimining termodinamik asosini yaratdi. 1899-yilda P. N. Lebedev birinchi boʻlib tajriba yoʻli bilan yorugʻlik bosimini aniqladi. 1888-yilda G. Gers vakuumda tarqalayotgan elektromagnit maydonning tezligi yorugʻlik tezligiga teng ekanligini aniqladi va J. Maksvell nazariyasini tajriba yoʻli bilan tasdikladi.
Yorugʻlikning modsalar bilan taʼsirlashuvini 19-asr 90-yillarida juda koʻp olimlar, jumladan, nemis olimi E. Drude, G. Gelmgols va G. A. Lorents tekshirdilar. Lorents modda va yorugʻlikning elektromagnit nazariyasini yaratdi. Shu nazariya asosida optikadagi qator hodisalarni, mas, yorugʻlikning dispersiya hodisasi, dielektrik singdiruvchanlik ye ning elektromagnit toʻlqin uzunligi X ga bogʻliq boʻlishi va h.k.ni tekshirish va tushuntirish mumkin boʻldi.
Klassik elektron nazariya ayrim optik hodisalarni tushuntirib bera olmadi va nazariya natijalari tajriba natijalariga, mas, mutlaq qora jismning issiklik nurlanishi spektrida energiya taqsimoti va boshqalarga mos kelmay qoldi. Bunday qiyinchilikni bartaraf qilish uchun M. Plank yorugʻlikning kvant nazariyasini yaratdi (1900). Optikaning keyingi rivojlanishi kvant mexanika nazariyalari bilan bogʻliq. Fotoeffekt hodisasi uchun Plank nazariyasini A. Eynshteyn rivojlantirib, yorugʻlik kvanti — foton tushunchasini fanga kiritdi (1905). Yorugʻlikning elektromagnit nazariyasi nisbiylik nazariyasining yaratilishiga mos boʻldi.
Optika shartli ravishda geometrik optika va toʻlqin optikasiga, fiziologik optika, nochiziqli optika va boshqa xillarga boʻlinadi. Geometrik optikada yorugʻlikning qaytishi va sinishi qonunlari asosida, yaʼni ikki muhit chegarasida yorugʻlikning sinishi va qaytishi natijasida obʼyektlarning tasviri hosil boʻlishini tushuntirish mumkin. Unda fotometriya, yorugʻlik oqimi, yorugʻlik kuchi, yoritilganlik va yorugʻlikni miqsoriy ifodalovchi boshqa kattaliklar qaraladi. Geometrik optika fotometriya bilan birga optika texnikasi, yaʼni optik asboblar nazariyasi va ratsional yoritish, yorugʻlik dastasini taqsimlash va yoʻnaltirish taʼlimotining ilmiy asoslari bilan ham shugʻullanadi.
Toʻlqin optikasida interferensiya, difraksiya va yorugʻlikning qutblanishi kabi yorutlik tabiati bilan bogʻliq boʻlgan hodisalar oʻrganiladi. Bu hodisalar nazariyalarining rivojlanishi yorugʻlik tabiatini toʻla ochib berish bilan birga, yorugʻlikning qaytishi va sinishi qonunlarini ham tushuntirib bera oldi. Yorugʻlikning modda bilan taʼsiri tufayli har xil effektlar — mexanik (yorugʻlik bosimi, Kompton effekti), xususiy optik (yorugʻlikning sochilishi, fotolyuminessensiya), elektr (fotoelektr hodisa), kimyoviy (foto-kimyo va fotografiya effektlari), shuningdek, yorugʻlikning yutilishi va sochilishi, issiklik nurlanishi va boshqa kuzatiladi.
Yorugʻlikning yutilishi va sochilishi rang haqidagi taʼlimot asosini tashkil qilib, rassomlik sanʼatida keng ishlatiladi. Mas, tiniq boʻlmagan muhitda yorugʻlikning sochilishi fotolyuminessensiya uchun asos boʻlib xizmat qiladi. Lyuminessensiya hodisasi hozirgi zamon gaz razryad va lyuminessensiya yorugʻlik manbalarini yara-tish maqsadida qoʻllaniladi. Bu yorugʻlik manbalari elektr energiyani ancha tejaydi. Ulardan lyuminissensiyalanuvchi ekranlar tayyorlashda foydalaniladi. Bu ekranlar rentgenologiya, televideniye, oʻlchov asboblari va harbiy texnikada ishlatiladi. Fotoelektr hodisaga asosan oʻlchov asboblari, har xil yorugʻlik relelari ixtiro qilindi. Optika texnikasi va mashinasozlikda metall yoki obʼyektni nazorat qilish yorugʻlik intenferensiyasi hodisasiga asoslangan. Yorugʻlik difraksiyasi hodisasi arxitektura akustikasida ultraakustik toʻlqinlarni optik qayd qilishga imkon beradi. Rentgen nurlarining molekulalar, ayniqsa, kristallardagi difraksiyasi moddalar strukturasini tahlil qilishda muhim ilmiy va amaliy ahamiyatga ega.
Fiziologik optikada odam koʻzining optik xususiyatlari, koʻz nuqsonlarini optik vositalar (koʻzoynaklar, linzalar va boshqalar) yordamida toʻgʻrilash, koʻz kasalliklarining kelib chiqishiga koʻz optik xususiyatlari buzilishining taʼsiri va boshqa masalalar oʻrganiladi.
Optikaning amaliy qoʻllanish sohasi keng, mas, spektral taxlil sohasida atom va molekulalarning spektrini tekshirish natijasida moddalarning tuzilishini aniklash mumkin. Spektral tahlil astronomiya, geol., biol., tibbiyot, tuproqshunoslik, sanʼatshunoslik va kriminalistika ishlarida; metallurgiya, mashinasozlikda, neft, kimyo sanoati, yengil sanoat, geologiya-qidiruv ishlari va boshqa da qoʻllaniladi.
Oʻzbekiston Fanlar akademiyasi tarkibida akademik P. Q. Habibullayev rahbarligida "Issiklik fizikasi" boʻlimining tashkil kilinishi (1977) respublikada optikaning zamonaviy fundamental yoʻnalishlari boʻyicha i.t.ning keng rivojlanishiga asos yaratdi. Jumladan, lazer optikasi, molekulyar tizimlar fizikasi, kondensatlangan muhitlar optikasi, spektroskopiya, toʻlqin jarayonlar fizikasi va boshqalarga oid i.t. ishlar bajarildi. Boʻlimda moddalar yuqori temperaturaturaviy sintezi, strukturasi va xossalarini lazer nuri bilan boshkarishning yangi usullari ishlab chiqildi va ularning me-xanizmi, lazer nurining atomar muhitlar bilan taʼsiri oʻrganildi (D. T. Alimov). 5 — 1000° va 80 — 2000° temperatura intervalida ishlaydigan pirometr (A. E. Aliyev), infraqizil jiyemning nurlanishini qayd qilishda ishlatilishi mumkin boʻlgan yangi tur priyomnik yaratildi (A. T. Mamadalimov, A. S. Zoki-rova va X. T. Egamberdiyev). Kondensatlangan muhitlar optikasi sohasida oʻta toza shaffof muhitlarda lazer nurining tarqalishi bilan bogʻliq optik hodisalar oʻrganilib, unda yangi hodisa — tezkor keng polosali lyuminissensiya topildi. Lazer spektroskopiyasi sohasida nochizigʻiy muhitlarda lazer nurining anomal ogʻishi va oʻz-oʻzidan fokuslanishi hodisalari kashf qilindi (T. Usmonov, S. A. Baxromov), tibbiyotda va ilmiy izlanishlarda keng qoʻllaniladigan eksimer lazerlar yaratildi (T. U. Arslonbekov). Muntazam bir jinsli boʻlmagan muhitlarda nurlar tartibsizligi xodisasi aniklandi (S. S. Abdullayev). Shuningdek, Oʻzbekiston milliy universiteti hamda SamDU fizika f-tlarida qattiq va suyuq (yumshoq) muhitlar strukturasini hamda ulardagi relaksatsiyaviy jarayonlarni optik usullar bilan oʻrganish sohasida keng qoʻlamli tadqiqotlar olib borildi.
Yorug‘lik haqidagi ta’limot, fizikaning boshqa bo‘limlari bilan uzviy bog‘lanishdadir. Optik hodisalarni chuqur o‘rganish fizikani boshqa bo‘limlarini rivojlanishi uchun zamin yaratdi. Masalan: atom va molekulalar tuzilishi haqidagi zamonaviy nazariya spektroskopiya sohasidagi kashfiyot-lar natijasida yuzaga keldi. Fizika texnika bilan zich aloqadorligi tufayli texnikaning ko‘p sohalarida optikadan foydalaniladi. Masalan: fotografiya, kino, televedeniye va h.k. Fizikaga yaqin bo‘lgan boshqa tabiiy fanlar - biologiya, kimyo va astronomiyada ilmiy kuzatish va tahlilning optik metodlarini qo‘llash natijasida keyingi yillarda katta yutuqlarga erishildi.

XULOSA

Fanning rivojlanish tarixi bu umumiy fizikaviy bilimlarning ajralmas bir qismdir, chunki optika fanning o’rganish bilan uning tarixi ham o’rganib boriladi, bu fanning qonun qoidalarning ochilishi, ushbu qonun ochishda olimlarning tutgan o’rnidir. Optikaning rivojlanish tarixini bilish uchun asosan shu qonunlarning yozilishini, asl nusxasini o’rganish uchun asil ma’nosini o’rganishda muhim o’rin egallaydi.
Har qanday fanning tarixini o’rganishda, bu fan aslida qanaqangi fan, bu fan o’z taraqqiyotida umumbashariy rivojlanishda jamiyat taraqqiyotida qanaqangi o’rin tutadi va qanday metodlar bilan o’rganilishi kerak. Shu nuqtai nazardan qaragan optika rivojlanish tarixini o’rganish, jamiyat taqqiyotining bosqichini o’rganishda tabiatshunoslik fanning yetakchilari bilan bir qatorda tutgan o’rni muhimdir. Chunki optika atrofimizni o’rab olgan tabiat qonunlarni o’rganish bilan bog’liqlikligi tufayli, uni o’rganish tarixi ham juda qadimiy bo’lib, hozirgi kungacha 2000 yildan ortiq vaqtni o’z ichiga oladi.
Optikaning rivojlanish tarixi va bu umumiy fizikaviy bilimlarning ajralmas bir qismidir, chunki optikaning o’rganish bilan uning tarixi ham o’rganib boriladi, bu fanning qonun qoidalarning ochilishi, ushbu qonun ochishda olimlarning tutgan o’rnidir. Optikaning rivojlanish tarixini bilish uchun asosan shui qonunlarning mohiyatini o’rganishda muhim o’rin egallaydi.
Fizikaning asosiy bo’limlaridan biri optika hisoblanadi. Optik hodisalarni chuqur o’rganish fizikaning boshqa bo’limlarining rivojlanisho uchun zamin lar yaratdi. Masalan: atom va molecular tuzilishi haqidagi zamonaviy nazariya spektroskopiya sohasidagi kashfiyotlar natijasida yuzaga keldi. Fizikaning texnika bilan uzviy aloqadorligi sababli texnikaning ko’p soxalarida optikadan foydalanildi. Masalan: fotografiya, kino, televideniya va h.k., fizikaga yaqin bo’lgan boshqa tabiiy fanlar – biologiya, ximiya va astronomiyada ilmiy kuzatishva analizning optik usullarini qo’llash natijasida keying yillarda katta yutuqlarga erishildi.