I bob. Optikaning vujudga kelishi

qizilzarg`aldoqsariq yashil havorangko’kbinafsha rang
1.8-rasm. Fraunhofer chiziqlari bilan quyosh spektri

Bundan tashqari, Fraunhofer - diffraktsiya panjarasining ixtirochisi . Garchi uning printsipi 1785 -yildayoq amerikalik Devid Rittenxaus (1732-1796) tomonidan aytilgan bo'lsa-da , uni amalga oshirgan va hayotni boshlagan Fraunhofer edi, shu bilan spektroskopiya rivojlanishida Nyutondan keyingi eng muhim qadamni qo'ydi. Difraksion panjaraning to'liq nazariyasi Magnus Shverd (1792-1871) monografiyada Fraunhofer vafotidan 9 yil o'tib berilganligini unutmang .

Optikaning tarixini o'rganib, yorug'lik tezligini o'lchash masalalariga to'xtalib bo'lmaydi. Hatto Galiley yorug'lik tezligini to'g'ridan-to'g'ri usullar bilan o'lchash zarur deb hisoblagan. Biz O. Remerning hisob-kitoblari haqida va XIX asrning o'rtalarida aytib o'tgan edik. bu muammoni bir vaqtning o'zida Gippolit Fizo (1819-1896) va Leon Fuko (1819-1868) hal qilishdi. Ularning tajribalari yorug'lik nurini to'xtatishga va yorug'lik to'lqinlari poezdining ma'lum masofani bosib o'tishiga ketadigan vaqtni o'lchashga asoslangan edi (1.9-rasm). Fizo va Fukoning o'rnatilishi bir-biridan biroz farq qilar edi, bu qurilish tamoyiliga to'g'ri keldi. Ulardan birinchisi, 1849- yilda tajribalar o'tkazib, havodagi yorug'lik tezligi u
chun 313000 km / soat qiymatini oldi.
1.9-rasm. Fuko tajribasi (a) va Fizoning tajribasi (b)
Fuko sozlamani yaratdi, unda havo va suvdagi yorug'lik tezligini taqqoslash mumkin edi. 1850- yilda o'tkazilgan kuzatishlar shuni ko'rsatdiki, yorug'lik havoda emas, balki suvda sekinroq harakat qiladi. Bu 19-asrning o'rtalarida ko'rib chiqilgan. to'lqin nazariyasi foydasiga hal qiluvchi natija sifatida. Endi korpuskulyar nazariya rad etildi va arxivga topshirildi. Ammo uning unutilishi juda uzoq davom etmadi - yarim asrdan oshmadi. Biroq, nurning korpuskulyar nazariyasining tiklanishi allaqachon yangi, klassik bo'lmagan fizika paydo bo'lganda yuz bergan. Boshqa tomondan, klassik optik to'lqinlar nazariyasining ulkan g'alabasi bilan yakunlandi.
Ushbu atamani umume'tirof etgan tushunchada optikasi 19-asrdagi fan bo'lsa-da, uning oxirida uning imtiyozlari elektrodinamikaga o'tkazilgan bo'lsa-da, an'anaviy optikaning yutuqlari nimaga aylanganligi haqida ozgina gapirib berish kerak. Ushbu yutuqlar, avvalambor, optik asboblarning nazariyasi va amaliy tatbiq etilishi, shuningdek optik usullarni elektromagnit to'lqinlarning qo'shni diapazonlariga tarqatish bilan bog'liq.

1.3.XX asr optikani rivojlantirishning asasiy yo’nalishlari.

XX asrda. ilgari ko'rilmagan teleskoplar optiklar va muhandislar tomonidan yaratilgan. Teleskoplarning piksellar sonini oshirishning asosiy sharti diafragmaning oshishi (yorug'lik yig'ish) bo'lgani uchun, asosiy yo'nalish katta diametrli oynalarni yaratishga aylandi. Ushbu turdagi eng katta teleskoplardan biri bu Kavkaz tog 'etaklarida joylashgan ko'zgu diametri 6 m bo'lgan Rossiyaning BTA teleskopi.Hozir undan ham kattaroq kattalikdagi ko'zgular bilan teleskoplar yaratilgan. Masalan, Kek rasadxonasida birlamchi oynalarning diametri (teleskoplarning har birida uchtadan) bo'lgan ikkita ko'zgu teleskopi mavjud.
Optikaning asosiy muammolariga kelsak, XX asrda ular fizikaning boshqa sohalarida bo'lgani kabi, chiziqli bo'lmagan hodisalarni o'rganish va nazariy tushunishga e'tibor qaratdilar. XX asrning ikkinchi yarmida paydo bo'lgan Lineer bo'lmagan optikaning paydo bo'lishi ko'p jihatdan rus olimlari Rem Viktorovich Xoxlov (1926-1977) va Sergey Aleksandrovich Axmanov  (1929-1991) oldida. Sergey Ivanovich Vavilov (1891-1951) haqli ravishda chiziqli bo'lmagan optikaning asoschisi hisoblanadi . Liner bo'lmagan hodisalarning sababini u nurni yutish qobiliyatiga ega bo'lgan molekulalar yoki atomlar sonining o'zgarishida ko'rdi, ya'ni. atomlar va molekulalarning hayajonlangan holatga o'tishi va ularning bu holatda bo'lishining yakuniy davomiyligi tufayli o'zgaradi.
Lazer yaratilgandan so'ng chiziqli bo'lmagan optik hodisalarni o'rganish uchun keng imkoniyatlar paydo bo'ldi. 1961- yilda amerikalik fizik Piter Franken (1928-1999) va uning hamkasblari kristallarda yorug'lik chastotasini ikki baravar ko'paytirish - yorug'likning ikkinchi harmonikasini hosil qilish effektini kashf etdilar. 1962 yilda chastotaning uch marta ko'payishi kuzatildi - 3-optik garmonikaning hosil bo'lishi. 1961-1963 yillarda. SSSR va AQShda chiziqli bo'lmagan optikaning asoslarini yaratgan chiziqli bo'lmagan optik hodisalar nazariyasida fundamental natijalar qo'lga kiritildi. 1965- yilda o'z-o'zini fokuslash fenomeni kashf etildi: muhitda tarqaladigan kuchli yorug'lik nuri ko'p hollarda odatdagidek diffraktsion divergentsiyani boshdan kechirmaydi, aksincha o'z-o'zidan qisqaradi. Xuddi shu yili parametrli yorug'lik generatorlari yaratildi , unda keng ko'lamli to'lqin uzunliklarida chastotada silliq ravishda sozlanishi mumkin bo'lgan izchil optik nurlanishni hosil qilish uchun chiziqli bo'lmagan optik effektlardan foydalaniladi.
Hozirgi vaqtda chiziqli bo'lmagan optikaning usullari optikaning barcha an'anaviy tarmoqlariga kirib boradi va uning bir qator yangi yo'nalishlari asosida (qutblanish tekisligining chiziqsiz aylanishi, chiziqsiz tarqalish, chiziqsiz difraktsiya, chiziqsiz magnetoptikalar va boshqalar) yotadi. Lineer bo'lmagan optikaning rivojlanishi fizikaning boshqa sohalarida tegishli tadqiqotlarni rag'batlantirdi va chiziqli bo'lmagan to'lqinlarning umumiy nazariyasiga qiziqish uyg'otdi.

II.BOB. Geometrik optikani rivojlantirish bosqichlari.

2.1.Yorug'lik tabiatiga qarashlarni rivojlantirish va undagi birinchi kashfiyotlar.

Qadimgi davrlarda yorug'lik tabiati haqidagi g'oyalar juda ibtidoiy, hayoliy va bundan tashqari, juda xilma-xil bo'lgan. Biroq, qadimgi odamlarning yorug'lik tabiati haqidagi qarashlarining xilma-xilligiga qaramay, o'sha paytda yorug'lik tabiati muammosini hal qilishda uchta asosiy yondashuv mavjud edi. Ushbu uchta yondashuv keyinchalik ikkita raqobatlashuvchi nazariyada - korpuskulyar va to'lqin nurlari nazariyalarida shakllandi.
Qadimgi faylasuflar va olimlarning aksariyati yorug'likni nurli tanani va inson ko'zini bog'laydigan ba'zi bir nurlar deb hisoblashgan. Shu bilan birga, ularning ba'zilari nurlar insonning ko'zidan chiqadi, deb o'ylashdi, ular ko'rib chiqilayotgan ob'ektni his qilishadi. Ushbu nuqtai nazardan dastlab ko'plab izdoshlar bo'lgan. Evklid singari buyuk olim ham bunga rioya qilgan. Geometrik optikaning birinchi qonuni, yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalish qonunini shakllantirgan Evklid shunday yozgan: "Ko'zlar chiqaradigan nurlar to'g'ri yo'l bo'ylab tarqaladi". Ushbu fikrni Ptolomey va boshqa ko'plab olimlar va faylasuflar qo'llab-quvvatladilar.
Biroq, keyinchalik, asrning o'rtalarida, yorug'lik tabiati haqidagi bunday g'oya o'z ahamiyatini yo'qotadi. Ushbu qarashlarga ergashadigan olimlar tobora kamayib bormoqda. Va 17-asrning boshlarida. bu nuqtai nazarni allaqachon unutilgan deb hisoblash mumkin.
Boshqalari, aksincha, nurlar nurli tanadan chiqadi va inson ko'ziga etib borganda nurli narsaning iziga ega deb ishonishgan. Ushbu nuqtai nazarni Demokrit, Epikur, Lukretsiy atomistlari tutgan.Yorug'lik tabiatiga oid so'nggi nuqtai nazar, keyinchalik, XVII asrda, nurning korpuskulyar nazariyasida shakllandi, unga ko'ra yorug'lik nurli tanadan chiqadigan ba'zi zarralar oqimi.
Yorug'lik tabiatiga oid uchinchi nuqtai nazarni Aristotel bildirgan. U yorug'likni nurli narsadan ko'zga oqib chiqishi deb hisoblamaydi va bundan ham ko'proq ko'zdan chiqadigan va narsaga tegib turadigan ba'zi nurlar emas, balki ba'zi nurlar kabi emas, balki kosmosda tarqaladigan harakat yoki harakat sifatida muhit). Uning davrida Aristotelning fikri bilan bir necha kishi o'rtoqlashdi. Ammo keyinchalik, yana 17-asrda. , uning nuqtai nazari ishlab chiqilgan va yorug'likning to'lqin nazariyasiga asos solgan.
17-asrda. optikaning rivojlanishi bilan bog'liq holda yorug'lik tabiati haqidagi savol tobora ko'proq qiziqish uyg'otmoqda. Bunday holda, nurning qarama-qarshi ikkita nazariyasining shakllanishi: korpuskulyar va to'lqin.
Yorug'likning korpuskulyar nazariyasini rivojlantirish uchun qulayroq tuproq mavjud edi. Darhaqiqat, geometrik optikada yorug'lik maxsus zarrachalar oqimi degan fikr tabiiy edi. Yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalishi ushbu nazariya nuqtai nazaridan yaxshi tushuntirilgan. Yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalish qonuni ham yaxshi tushuntirildi va sinish qonuni bu nazariyaga zid bo'lmagan.
Moddaning tuzilishi haqidagi umumiy g'oya ham yorug'likning korpuskulyar nazariyasiga zid kelmadi. O'sha paytdagi materiyaning tuzilishi haqidagi tushunchalar atomistikaga asoslangan edi. Barcha jismlar atomlardan iborat. Atomlar orasida bo'sh joy mavjud. Xususan, keyinchalik sayyoralararo bo'shliq bo'sh ekanligiga ishonishgan. Unda samoviy jismlardan tushadigan yorug'lik yorug'lik zarralari shaklida tarqaladi. Shuning uchun 17-asrda bu tabiiydir. yorug'likning korpuskulyar nazariyasiga sodiq qolgan ko'plab fiziklar bo'lgan.17-asrda. yorug'likning to'lqin tabiati tushunchasi ham rivojlana boshlaydi.
Dekartni nurning to'lqin nazariyasining asoschisi deb hisoblash kerak. Dekart bo'sh joy mavjudligiga qarshi edi. Shu munosabat bilan u yorug'likni yorug'lik zarralari oqimi deb hisoblay olmadi. Dekartning fikriga ko'ra yorug'lik - nurli tanadan yupqa muhit orqali har tomonga uzatiladigan bosimga o'xshash narsa. Agar tanasi qizdirilsa va yonib tursa, bu uning zarralari harakatda bo'lishini va barcha bo'shliqni to'ldiradigan muhit zarralariga bosim o'tkazishini anglatadi. Ushbu muhit efir deb ataladi. Bosim har tomonga tarqaladi va ko'zga etib borishi bilan unda yorug'lik hissi paydo bo'ladi. Bu Dekartning yorug'lik tabiatiga bo'lgan nuqtai nazari. Shuni ta'kidlash kerakki, Dekart o'zining optikaga bag'ishlangan ishida korpuskulyar gipotezadan ham foydalanadi. Ammo bu, o'zi aytganidek, uning fikrini yanada tushunarli qilish uchun qilingan. Shuning uchun, faqat shu ish asosida Dekartni nurning korpuskulyar nazariyasining tarafdorlari sifatida ro'yxatdan o'tkazganlar yanglishadilar. 17-18 asrlar olimlari Bu yaxshi tushunilgan va Dekart yorug'lik to'lqinlari nazariyasining asoschisi deb hisoblangan. Albatta, Dekartda hali yorug'lik to'lqinlari tushunchasi yo'q. U yorug'likni tarqaluvchi harakat yoki efirdagi impuls sifatida tasavvur qiladi. Ammo bu muhim emas. Dekartning yorug'likni endi zarralar oqimi deb emas, balki bosimning tarqalishi yoki impulsning harakati va boshqalar deb hisoblashi juda muhimdir. Dekart yorug'likning korpuskulyar nazariyasini rad etishga faqat chayqov yo'l bilan keldi. O'sha paytda yorug'likning to'lqin nazariyasi haqida gapiradigan eksperimental ma'lumotlar yo'q edi. Yorug'likning to'lqin tabiatiga oid birinchi kashfiyotni italiyalik olim Franchesko Grimaldi qildi. U 1665- yilda olim vafotidan keyin nashr etilgan. Grimaldi, agar narsa yorug'lik nurlarining tor nurlari yo'lida joylashtirilsa, orqada joylashgan ekranda keskin soya olinmasligini payqadi. Soya qirralari xiralashgan, soya bo'ylab rangli chiziqlar paydo bo'ladi. Grimaldi kashf etilgan hodisani difraktsiya deb atadi, ammo u buni to'g'ri tushuntirib berolmadi. U kuzatgan hodisa yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalish qonuniga va shu bilan birga korpuskulyar nazariyaga zid ekanligini tushundi. Biroq, u bu nazariyadan butunlay voz kechishga jur'at etmadi. Yorug'lik, Grimaldi fikriga ko'ra, yorug'likning tarqaladigan suyuqligi (ingichka sezilmaydigan suyuqlik). lekin u buni to'g'ri tushuntirib berolmadi. U kuzatgan hodisa yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalish qonuniga va shu bilan birga korpuskulyar nazariyaga zid ekanligini tushundi. Biroq, u bu nazariyadan butunlay voz kechishga jur'at etmadi. Yorug'lik, Grimaldi fikriga ko'ra, yorug'likning tarqaladigan suyuqligi (ingichka sezilmaydigan suyuqlik). lekin u buni to'g'ri tushuntirib berolmadi. U kuzatgan hodisa yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalish qonuniga va shu bilan birga korpuskulyar nazariyaga zid ekanligini tushundi. Biroq, u ushbu nazariyadan butunlay voz kechishga jur'at etmadi. Yorug'lik, Grimaldi fikriga ko'ra, yorug'likning tarqaladigan suyuqligi (ingichka sezilmaydigan suyuqlik).
Yorug'lik to'siqqa duch kelganda, bu suyuqlik to'lqinlarini keltirib chiqaradi. Grimaldi suv yuzasida tarqaladigan to'lqinlar bilan o'xshashlik keltirdi. Suvga tashlangan tosh atrofida to'lqin hosil bo'lganidek, yorug'lik yo'lidagi to'siq ham yorug'lik suyuqligida geometrik soyaning chegaralaridan tashqariga tarqaladigan to'lqinlarni keltirib chiqaradi.
Fizikaviy optikaga oid ikkinchi muhim kashfiyot yorug'lik interferentsiyasini kashf etish edi. Yorug'lik aralashuvi bo'yicha oddiy tajribani Grimaldi kuzatgan. Tajriba quyidagilardan iborat edi: ikkita yaqin teshiklari bo'lgan ekran (derazani yopuvchi purjunada qilingan) quyosh nurlari yo'lida joylashtirilgan; yorug'lik nurlarining ikkita konusi olinadi. Ekranni ushbu konuslar bir-biriga joylashtirilgan joyga qo'yganingizda, ba'zi joylarda ekranning yoritilishi faqat bitta konus uni yoritib turgandan kam bo'lganiga e'tibor berasiz. Ushbu tajribadan Grimaldi yorug'lik qo'shish har doim ham yorug'lik qo'shmaydi degan xulosaga keldi.
Taxminan o'sha yillarda aralashuvning yana bir holatini ingliz fizigi Robert Guk tekshirgan. U sovun plyonkalari va ingichka slyuda choyshablarini o'rgangan. Bunda u bu ranglar sovun plyonkasi yoki slyuda plitasining qalinligiga bog'liqligini aniqladi. Guk ushbu hodisalarni o'rganishga to'g'ri nuqtai nazardan yondashdi. U yorug'lik efirda tarqaladigan tebranuvchi harakat deb hisoblagan. U hatto bu tebranishlarning ko'ndalang ekanligiga ishongan. Guk yupqa plyonkalarda interferentsiya hodisasini yorug'lik to'lqinlari ingichka plyonkaning yuqori va pastki yuzalarida aks etishi bilan izohlagan, masalan, ko'zga tushgan sovun plyonkasi turli xil ranglarni his qilishi bilan izohladi. Biroq, Guk rang nima ekanligini to'g'ri tasavvurga ega emas edi. U rangni tebranish chastotasi yoki to'lqin uzunligi bilan bog'lamagan, shuning uchun u shovqin nazariyasini ishlab chiqa olmagan.
1669- yilda Daniyalik olim Bartolin to'lqinli optikaga oid uchinchi muhim kashfiyotni amalga oshirdi. U Islandiya shpati kristalida ikki tomonlama sinish hodisasini kashf etdi. Bartholin, agar siz ob'ektni Island shpati kristalidan ko'rsangiz, siz bir emas, balki bir-biridan o'rnini bosuvchi ikkita tasvirni ko'rishingiz mumkinligini aniqladi. Keyinchalik bu hodisa Gyuygens tomonidan tekshirilib, uni yorug'likning to'lqin nazariyasi nuqtai nazaridan tushuntirishga urindi.
Yorug'lik nazariyasining rivojlanishidagi navbatdagi qadam Gyuygens tomonidan amalga oshirildi. Gyuygens 70-yillardan boshlab yorug'likning to'lqin nazariyasi ustida ishlamoqda. 17-asr Bu vaqtda u "Nur haqida risola" yozdi, uning mazmuni Parij Fanlar akademiyasiga yetkazildi. Biroq, u bu asarini 1690 yilda, Nyutonning optikaga oid ishlari ma'lum bo'lgandan keyin nashr etdi.
Gyuygens butun dunyo makoni juda kichik elastik to'plardan tashkil topgan ingichka sezilmaydigan vosita - efir bilan to'ldirilganiga ishongan. Efer oddiy jismlarni hosil qiluvchi atomlar orasidagi bo'shliqni ham to'ldiradi.
Yorug'likning tarqalishi, Gyuygensning fikriga ko'ra, harakat bir-biriga tegib turadigan va bir qatorda cho'zilgan po'lat to'plar bo'ylab tarqaladigan singari, harakatni to'pdan to'pga o'tkazish jarayoni. Yorug'lik to'g'risida bunday farazni ilgari surgan Gyuygens o'z ishining asosiy qismini optikaning taniqli qonunlarini tushuntirishga bag'ishladi: yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalish qonuni, aks ettirish va sinish qonunlari. Gap shundaki, o'sha davrda har qanday yorug'lik nazariyasidan birinchi navbatda hamma uchun yaxshi ma'lum bo'lgan ushbu optik qonunlarni tushuntirish talab qilingan. Yorug'likning korpuskulyar nazariyasi bu vazifani yaxshi bajardi. Ammo to'lqin nazariyasi u bilan kurasha oladimi? Axir, agar yorug'lik efirda tarqaladigan harakat bo'lsa, unda to'g'ri chiziqli nur qonunini qanday izohlash mumkin? Masalan, tovush uchun to'lqin tabiati aniq edi; bunday qonun mavjud emas edi. Darhaqiqat, agar kuzatuvchi va tovush chiqaradigan tanasi orasiga kichik ekran qo'yilsa, u holda kuzatuvchi ovozni eshitadi. Ammo bu yorug'lik uchun to'g'ri emas. To'g'ri, diffraktsiya hodisasi allaqachon kashf etilgan, ammo bu juda kichik ta'sir va uni e'tiborsiz qoldirish mumkin.
To'lqin nazariyasi yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalishini tushuntirishga qodir ekanligini ko'rsatish uchun Gyuygens o'zining taniqli tamoyilini ilgari surdi. Ushbu printsipni shakllantirish quyidagicha:"Ushbu to'lqinlarning paydo bo'lish jarayoni haqida shuni ham ta'kidlash kerakki, to'lqin tarqaladigan moddaning har bir zarrasi o'z harakatini nafaqat yorug'lik nuqtasidan chizilgan tekis chiziq ustida yotgan eng yaqin zarrachaga etkazishi kerak, balki u uni boshqa zarrachalarga ham etkazishi kerak, ular unga tegib, harakatiga to'sqinlik qiladilar. Shunday qilib, uning markazi bo'lgan har bir zarrachaning atrofida to'lqin paydo bo'lishi kerak, Ammo bu to'lqinlarning har biri nihoyatda kuchsiz va yorug'lik effekti faqat ularning konvertlari o'tgan joyda kuzatiladi.
Ushbu printsipga asoslanib, Gyuygens maktab o'quvchilariga yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalish qonuni, aks ettirish va sinish qonunlari bo'yicha tushuntirishlar beradi. Ammo bu nurning to'lqin nazariyasini tan olish uchun etarli emas edi. Difraktsiya va interferentsiya hodisalari Gyuygens tomonidan izohlanmagan. Ammo Gyuygens nazariyasining asosiy muvaffaqiyatsizligi shundaki, u rangsiz yorug'lik nazariyasi edi. Rang masalasi unda ko'rib chiqilmagan va shu vaqtgacha Nyuton optikada muhim yangi kashfiyot qildi - u yorug'likning tarqalishini kashf etdi.
Ushbu kashfiyotning taqdimotiga o'tishdan oldin, optikani rivojlantirishning yana bir muhim bosqichi - yorug'lik tezligini birinchi aniqlash haqida aytaylik.
Birinchi marta yorug'lik tezligini 17-asrning 70-yillarida daniyalik astronom Roemer aniqladi. O'sha vaqtgacha olimlar orasida qarama-qarshi ikkita fikr mavjud edi. Ba'zilar yorug'lik tezligi cheksiz katta ekanligiga ishonishdi. Boshqalar, buni juda katta deb hisoblashadi, ammo baribir cheklangan.
Roemer Yupiter oylarining tutilishini kuzatish orqali ikkinchi fikrni tasdiqladi. Ularning tutilish vaqtlarini o'lchab, u olingan ma'lumotlardan yorug'likning tarqalish tezligini hisoblab chiqdi. Uning hisob-kitoblariga ko'ra, yorug'lik tezligi zamonaviy birliklarda 300870 km / soatga teng edi.

2.2.Nyuton optikasi.

Orqaga 60-yillarda. 17-asr Nyuton optikaga qiziqib qoldi va dastlab korpuskulyar yorug'lik nazariyasi foydasiga gapiradigan tuyulgan kashfiyot qildi. Ushbu kashfiyot yorug'lik va oddiy ranglarning tarqalishi hodisasi edi. Oq yorug'likning prizma bilan spektrga ajralishi azaldan ma'lum bo'lgan. Biroq, Nyutondan oldin hech kim bu hodisani tushuna olmagan.
Optik olimlar rangning tabiati haqidagi savolga qiziqish bildirishdi. Eng keng tarqalgan e'tiqod shundaki, oq nur oddiy. Rangli nurlar uning u yoki bu o'zgarishi natijasida olinadi. Ushbu masala bo'yicha turli xil nazariyalar mavjud edi, ular haqida to'xtamaymiz.
Nyuton oq nurning spektrga parchalanish hodisasini o'rganib, oq yorug'lik murakkab nur degan xulosaga keldi. Bu oddiy rangli nurlarning yig'indisi. Nyuton oddiy o'rnatish bilan ishladi. Qorong'i xonaning derazasi panjarasida kichik bir teshik ochilgan edi. Ushbu teshikdan tor quyosh nurlari o'tdi. Yorug'lik nurlari yo'lida prizma, prizmaning orqasida ekran joylashtirilgan. Ekranda Nyuton spektrni kuzatdi, ya'ni. dumaloq teshikning uzun bo'yli tasviri, go'yo ko'plab rangli doiralardan tashkil topgan. Bunday holda, spektrning bir uchi bo'lgan binafsha nurlar eng katta burilishga ega edi; eng kichik og'ish - qizil - spektrning boshqa uchi. Ammo bu tajriba hali oq nurning murakkabligi va oddiy nurlarning mavjudligi haqida ishonchli dalil emas edi. U taniqli edi va undan prizma orqali o'tib, degan xulosaga kelish mumkin edi.Oq yorug'lik oddiy rangli nurlardan iborat va prizmadan o'tayotganda ularga parchalanadi degan xulosani tasdiqlash uchun Nyuton yana bir tajriba o'tkazdi. Spektr kuzatilgan ekranda kichik teshik ham qilingan. Bu endi teshikdan o'tadigan oq yorug'lik emas, balki ma'lum bir rangga ega bo'lgan yorug'lik, zamonaviy so'zlar bilan aytganda, monoxromatik yorug'lik nuridir. Ushbu nurning yo'lida Nyuton yangi prizmani, orqasida esa yangi ekranni qo'ydi. Ushbu ekran nimani tomosha qiladi? U bitta rangli nurni yangi spektrga aylantiradimi yoki yo'qmi? Tajriba shuni ko'rsatdiki, bu yorug'lik nurini umuman ma'lum bir burchak ostida prizma burib yuboradi. Bunday holda, yorug'lik rangini o'zgartirmaydi. Birinchi prizmani burab, Nyuton spektrning turli qismlarining rangli nurlarini ekranning teshiklaridan o'tkazdi. Barcha holatlarda, ular ikkinchi prizma bilan parchalanmagan,
Shundan so'ng, Nyuton oq nur oddiy va prizma parchalanmaydigan rangli nurlarga ajraladi degan xulosaga keldi. Har bir rang uchun sindirish ko'rsatkichi o'ziga xos, aniq qiymatga ega. Ushbu nurlarning xromatikligi va ularning sinishi na sinishi, na tabiiy jismlarning aksi yoki boshqa biron sabab bilan o'zgarmaydi », deb yozgan Nyuton.Ushbu kashfiyot ajoyib taassurot qoldirdi. 18-asrda. Frantsuz shoiri Duvard shunday deb yozgan edi: «Ammo bu nima? Ushbu nurlarning nozik mohiyati tabiatda o'zgarishi mumkin emas! Hech qanday san'at uni yo'q qilishga qodir emas, va qizil yoki ko'k nur o'z rangiga ega bo'lib, barcha sa'y-harakatlarni yengib chiqadi. Shunday qilib, oddiy nurlar o'zgarmasdir. Ular, masalan, materiya atomlari singari yorug'lik atomlarini ifodalaydi. Ushbu xulosa yorug'likning korpuskulyar nazariyasi bilan yaxshi kelishgan. Darhaqiqat, yorug'likning o'zgarmas atomlari, oddiy nurlar, bir hil zarralar oqimi bo'lib, ular bizning ko'zimizga tushib, ma'lum bir rang tuyg'usini uyg'otadi. Bir-biriga o'xshamaydigan yorug'lik zarralari aralashmasi oq nurdir. Prizma orqali o'tayotganda oq nur parchalanadi. Prizma yorug'lik zarrachalarini xromatliligiga qarab ularni har xil burchak ostida burish orqali saralaydi. Dispersiyaning kashf etilishi Nyuton va uning izdoshlarining aksariyati tomonidan nurning korpuskulyar nazariyasini tasdiqlovchi fakt sifatida qaraldi.To'lqinlar nazariyasi nuqtai nazaridan Nyutonning kashfiyotini tushuntirish qiyin edi, chunki to'lqin tarqalish nazariyasi hali mavjud emas edi. Rangni yorug'lik to'lqinlari davri belgilaydi degan tushuncha ancha keyin paydo bo'ldi. Ammo kimdir bu haqda taxmin qilgan bo'lsa ham, aks ettirish va sinish paytida nima uchun davr o'zgarmasligini tasavvur qilish oson emas edi.
Shunday qilib, to'lqin nazariyasi nuqtai nazaridan, o'sha paytda Nyutonning kashfiyotini tushunish deyarli imkonsiz edi. Va Gyuygens biz yuqorida aytib o'tgan o'z ishida yorug'likning tarqalishi masalasini butunlay chetlab o'tishi bejiz emas, garchi 1690 yilda uning kitobi nashr etilganida u Nyutonning optikaga oid ishlarini allaqachon bilgan.
Shunday qilib, Nyuton korpuskulyar yorug'lik nazariyasi nuqtai nazarini oldi, shu asosda u tomonidan kashf etilgan yorug'lik dispersiyasi hodisasini tushunish oson edi. Axir, siz so'raysizmi, shu paytgacha to'lqin optikasi sohasidagi hodisalar - interferentsiya va difraktsiya - allaqachon ma'lum bo'lgan. Optikada tadqiqotlar bilan shug'ullanganida, Nyuton ularni chetlab o'tolmadi va bu hodisalarni korpuskulyar nazariya asosida tushuntirish vazifasiga duch keldi. Darhaqiqat, Nyuton bu hodisalarni unutmadi va ularni tushuntirishga harakat qildi. Difraktsiya fenomeniga kelsak, u ozmi-ko'pmi osonroq, tuyulganidek, ko'rsatilgan muammoni engib chiqdi. Yorug'lik ekrandan o'tib, tortish kuchlari ekranni tashkil etuvchi zarralar va yorug'lik nurlari (yorug'lik atomlari) o'rtasida harakat qiladi. Natijada nurlar geometrik soya maydoniga kiradi. Berilgan tushuntirish, albatta, noto'g'ri edi.Interferentsiya hodisasini tushuntirish bilan vaziyat yanada qiyinlashdi. Ular allaqachon o'rganishni boshladilar. Va Nyutonning o'zi nozik plyonkalarda yorug'likning aralashuvini o'rganishda muhim qadam tashladi.
Olim ushbu hodisani o'rganish uchun maxsus installyatsiya yig'di. U ob'ektivni oldi, uni shisha plastinaga qo'ydi va ob'ektiv va plastinani monoxromatik nur bilan yoritishda ko'rinadigan quyuq va och halqalarni kuzatdi. Bular Nyuton uzuklari deb ataladi. Yorug'likning korpuskulyar nazariyasi nuqtai nazaridan ushbu halqalarning ko'rinishini qanday izohlash mumkin? Ob'ektivga yuqoridan tushib, markazdan ma'lum masofalardagi yorug'lik nurlari aks ettiriladi yoki sinadi va o'rnatilgandan o'tadi. Natijada, biz yorug'lik va qorong'u uzuklar tizimini ko'ramiz. Ammo nima uchun yorug'lik ob'ektiv markazidan bir oz masofada aks etadi va boshqalarda sinadi? Bu savolga Nyuton ba'zi joylarda yorug'lik nurlari "yorug'likning aks etishi", ba'zilarida "nurning sinishi xurujlarini" boshdan kechiradi, deb javob berdi, ammo nima uchun bu sodir bo'ladi, deya olmadi olim.
19-asrning boshlarida Nyuton halqalari uchun tushuntirish berilgan. ingliz olimi Jung tomonidan yorug'likning to'lqin nazariyasiga asoslangan. Ammo bu haqda keyinroq gaplashamiz. Nyutondan keyin yorug'likning korpuskulyar nazariyasiumuman qabul qilinadi. 

2.3.Yorug'likning to'lqin nazariyasini ishlab chiqish va tiklanishi.

Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, Nyutonning ishidan so'ng, olimlar yorug'likning korpuskulyar nazariyasining to'g'riligiga qat'iy ishonishdi. Biroq, hatto 18-asrda. ushbu nazariyaga qarshi chiqqan olimlar bo'lgan. Taniqli olimlar qatorida rus akademiklari M.V.Lomonosov va L. Eyler ham bor.
Lomonosov yorug'lik bu efir zarralarining tarqaladigan tebranuvchi harakati, ya'ni. butun dunyo makonini to'ldiradigan va og'ir jismlarning teshiklariga kirib boradigan sezilmaydigan muhit. Korpuskulyar nazariyaga qarshi, Lomonosovning fikriga ko'ra, har xil tomondan shaffof tanadan o'tgan yorug'lik nurlari bir-biriga xalaqit bermaydi. Olmos atrofida, deb yozadi Lomonosov, minglab shamlarni qo'yish mumkin, shunda minglab yorug'lik nurlari bir-birini kesib o'tadi va bitta nur boshqasiga xalaqit bermaydi. Bu haqiqat yorug'lik yorug'lik zarralari oqimi degan fikrga ziddir, ammo u yorug'likning to'lqin nazariyasiga zid emas. Suvdagi to'lqinlar xuddi shu nuqtadan o'zgarmasdan o'tib ketgandek, yorug'lik to'lqinlari ham bir-biriga aralashmasdan shaffof jismlardan o'tadi. Yuqoridagilardan ko'rinib turibdiki
Eyler, Lomonosov singari, nurning korpuskulyar nazariyasiga qarshi chiqdi. U allaqachon nurni efirda tarqaladigan to'lqinlar kabi aniq tasavvur qildi. Shu bilan birga, Eyler birinchi bo'lib rang yorug'lik to'lqinidagi tebranishlar chastotasi bilan belgilanadi degan fikrni bildirdi.
Biroq, Lomonosov ham, Eyler ham olimlarni yorug'likning to'lqin nazariyasi tomon jalb qila olmadilar.
18-asrning oxirida. ingliz olimi Tomas Jung optik tadqiqotlar bilan shug'ullangan. U Nyuton uzuklarini shovqin printsipiga asoslanib yorug'likning to'lqin nazariyasi nuqtai nazaridan juda oson tushuntirish mumkin degan muhim g'oyani ilgari surdi. U birinchi bo'lib "interferentsiya" degan nomni kiritgan.Yung bu interferentsiyani suv to'lqinlari uchun kuzatib topgan bo'lishi ehtimoldan yiroq emas. Qanday bo'lmasin, ushbu hodisani tavsiflashda u suv to'lqinlarining aralashuvini ko'rib chiqdi. U shunday deb yozgan edi: «Tasavvur qilaylik, bir xil miqdordagi bir xil suv to'lqinlari silliq ko'l yuzasida ma'lum bir doimiy tezlikda harakatlanib, ko'ldan chiqadigan tor kanalga tushadi. Tasavvur qilaylik, yana bir sabab ta'sirida yana bir qator to'lqinlar paydo bo'ldi, ular birinchisiga o'xshab shu kanalga shu tezlikda etib boradilar. Ushbu qator to'lqinlarning hech biri boshqasini buzmaydi, va ularning harakatlari birlashadi. Agar ular kanalga bir qatorning tepalari ikkinchi qatorining tepalariga to'g'ri keladigan tarzda kirsa, u holda kattalashgan tepalari bo'lgan bir qator to'lqinlar hosil bo'ladi. Ammo agar bir qatorning tizmalari boshqasining depressiyalariga to'g'ri keladigan bo'lsa, unda ular bu chuqurliklarni to'liq to'ldiradi va suv yuzasi silliq bo'lib qoladi. Menimcha, shunga o'xshash ta'sirlar dunyoning ikki qismi shu tarzda aralashganda paydo bo'ladi. Men bu hodisani engil shovqin deb atayman,
Yung interferentsiya fenomenidan foydalanib, Nyuton halqalarining ko'rinishini tushuntirdi. Yansıtılan yorug'likdagi bu halqalar ob'ektiv va shisha plastinka tomonidan hosil qilingan havo bo'shlig'ining yuqori va pastki yuzalarida aks etgan ikkita yorug'lik nurlarining aralashuvidan kelib chiqadi. Ko'rsatilgan nurlar orasidagi yo'l farqi bu qatlamning qalinligiga bog'liq bo'ladi. Xususan, ular bir-birini kuchaytirishi yoki bekor qilishi mumkin. Birinchi holda, biz engil halqani, ikkinchisida esa qorong'i ekanligini ko'ramiz. Agar jihozni yoritadigan yorug'lik oq bo'lsa, rangli halqalar kuzatiladi. Turli xil ranglar uchun uzuklarning joylashgan joyidan siz mos keladigan rangli nurlarning to'lqin uzunligini hisoblashingiz mumkin. Jung bu hisob-kitobni amalga oshirdi va spektrning turli qismlari to'lqin uzunligini aniqladi. Qizig'i shundaki, u buni amalga oshirishda Nyutonning juda aniq ma'lumotlaridan foydalangan.
Jung, shuningdek, ingichka plitalardagi boshqa aralashuv holatlarini tushuntirib berdi va shuningdek, Grungaldi tomonidan amalga oshirilgan maxsus tajriba o'tkazdi. Ushbu tajribada nafaqat interferentsiya hodisasi, balki yorug'likning difraksiyasi hodisasi ham kuzatiladi. Agar siz bitta teshikni barmog'ingiz bilan yopib qo'ysangiz, unda ekranda yorug'likning kichik teshikdan o'tishi natijasida hosil bo'lgan difraksion halqalarni ko'rishingiz mumkin.
Yung optikaga oid tadqiqotlari natijalarini London Qirollik Jamiyatining o'quv yig'ilishida xabar qildi va 19-asrning boshlarida ham nashr etdi. Ammo Jungning ishi ishonarli bo'lishiga qaramay, hech kim ularni tan olishni istamadi. Axir, Jung xulosalarining to'g'riligini tan olish odatiy qarashlardan voz kechishni va bundan tashqari Nyutonning hokimiyatiga qarshi chiqishni anglatardi. Hozircha buni Jungning o'zidan boshqa hech kim jur'at etmagan. Jungning ishi e'tiborsiz qoldirildi va hattoki unga qo'pol hujumlarni o'z ichiga olgan maqola bosma nashrda paydo bo'ldi.Yorug'likning korpuskulyar nazariyasi hali ham o'zgarmas bo'lib tuyuladi.

2.4.Yorug'likning to'lqin nazariyasini tan olish uchun kurash.

Frenel o'zining birinchi asarlarida yorug'likni qutblanish masalasini chetlab o'tishi tasodif emas edi. Darhaqiqat, yorug'lik to'lqinlarini efirdagi to'lqin deb hisoblagan holda, Frenel ularni uzunlamasına deb hisoblagan. Eter - bu juda nozik narsa, bu juda kam uchraydigan havoga o'xshaydi. Va havoda, hamma bilganidek, faqat bo'ylama to'lqinlar, masalan, tovush to'lqinlari tarqalishi mumkin. qalinlashishi va havoning ingichkalashi. Ovoz to'lqinlarida qutblanish hodisasiga o'xshash narsa kuzatilmaydi. Agar, albatta, yorug'likning qutblanishi hali ma'lum bo'lmaganida edi, unda yorug'likning to'lqin tabiati haqidagi masalani hal qilish osonroq bo'lar edi. Ammo yorug'lik qutblanish hodisasi kashf etildi.
Daniyalik fizik Bartholin XVII asrda. ikki tomonlama buzilish hodisasini o'rganib chiqdi. Uning ta'kidlashicha, agar Islandiya shpati kristaliga yorug'lik nuri tushsa, u sinish paytida ikkiga bo'linadi. Agar siz ushbu kristall orqali nuqta yorug'lik manbasini ko'rsangiz, unda bitta emas, balki ikkita manba ko'rishingiz mumkin. Ushbu hodisa kristalning nurga nisbatan yo'nalishiga bog'liq. Kristallda yo'nalish mavjud, u bo'ylab nurning bifurkatsiyasi bo'lmaydi. Ushbu yo'nalish kristalning optik o'qi deb ataladi.
19-asr boshlarida ikki tomonlama buzilish hodisasi. fransuz muhandisi Malus qiziqib qoldi. Ushbu hodisani o'rganib chiqib, agar siz Islandiya shpati kristalidan Quyoshning shishadagi tasviriga nazar tashlasangiz, u holda bu kristalning ma'lum pozitsiyalarida ikkita quyosh, shisha va kristalning ma'lum bir holatida esa yorug'lik nurlari optik o'qi bo'ylab yo'naltirilmagan bo'lsa ham, tasvirlar yo'qoladi. Malus nurning korpuskulyar nazariyasining tarafdori bo'lgan va ushbu nazariya nuqtai nazaridan u kuzatilgan hodisani tushuntirishga harakat qilgan. U shunday fikr yuritdi: yorug'lik zarralari to'p emas. Ular, magnit kabi, qutblarga ega. Oddiy nurda bu zarralar kosmosga xaotik tarzda yo'naltirilgan holda uchadi. Shisha yoki suvdan aks etganda ular har xil.
Qutblari ma'lum bir yo'nalishda joylashgan ba'zilari sinadi, boshqalari boshqacha yo'naltirilgan bo'lib aks etadi. Hodisa ma'lum bir burchak ostida, bu saralash eng to'liq bo'ladi. Va bu holda, aks ettirilgan yorug'lik zarralari barchasi bir yo'nalishda yo'naltiriladi. Bunday holda, aks ettirilgan yorug'lik to'liq qutblangan bo'ladi. Malus bu hodisani qutblanish deb atadi. U yorug'lik zarrachalarining qutblari bor degan fikrga asoslanib, "qutblanish" so'zini yaratdi.
Malyusning kashfiyotidan keyin ular yorug'lik qutblanish hodisasini o'rganishga kirishdilar. Polarizatsiyalangan nurning bir qator xususiyatlari yoritilgan. Biroq, olimlar hali ham ushbu hodisani korpuskulyar nazariya nuqtai nazaridan tushuntirishga harakat qilishdi. Yung va Frenel interferentsiya va difraktsiya hodisasini yorug'likning to'lqin tabiati kontseptsiyasidan foydalangan holda mukammal yoritib berganlarida, lekin yorug'likning qutblanishini tushuntirib berolmagan vaziyat yuzaga keldi.
Yung va Frenel qutblanish va juftlik buzilishi hodisalari haqida fikr yuritib, yorug'lik to'lqinlarini bo'ylama emas, balki ko'ndalang deb hisoblash zarurligiga ishonishdi. Ushbu gipotezadan foydalanib, Frenel ushbu hodisalarni o'rganib chiqdi va siljish tanasi orqali siljish to'lqinlarining o'tishi nazariyasini ishlab chiqdi. Shunga qaramay, yorug'lik to'lqinlarining transvers tabiati gipotezasi ko'plab e'tirozlarni keltirib chiqardi. Darhaqiqat, ko'ndalang to'lqinlar faqat qattiq jismlarda mavjud bo'lishi va tarqalishi mumkinligi allaqachon ma'lum bo'lgan edi, shuning uchun efirni qattiq jism deb hisoblash kerak edi. Ammo efir, oxir-oqibat, havodan juda nozik, juda nozik vosita. Undagi harakatga qarshilik ko'rsatmaydi. Masalan, sayyoralar hech qanday qarshilik ko'rmasdan efirda harakat qilishadi. Qanday qilib efirni qattiq moddalar deb hisoblash mumkin? Bundan tashqari, har bir tana siqilishga nisbatan elastik bo'ladi. Bu degani, unda siqilish va kam uchraydigan to'lqinlar tarqalishi mumkin, ya'ni. bo'ylama to'lqinlar. Binobarin, har bir qattiq jismda bo'ylama va ko'ndalang to'lqinlar paydo bo'lishi mumkin. Agar biz tanani mutlaqo siqib bo'lmaydigan yoki mutlaqo qattiq deb tan olsak, unda to'lqinlar bo'lmasligi kerak. Binobarin, efirni nafaqat qattiq tanani, balki mutlaqo qattiq tanani ham hisobga olish kerak edi. Bunday translyatsiyani tasavvur qilish qiyin edi. efirni nafaqat qattiq, balki mutlaqo qattiq tana sifatida ham ko'rib chiqish kerak edi. Bunday translyatsiyani tasavvur qilish qiyin edi. efirni nafaqat qattiq, balki mutlaqo qattiq tana sifatida ham ko'rib chiqish kerak edi. Bunday translyatsiyani tasavvur qilish qiyin edi.
Biroq, asta-sekin, yorug'lik to'lqinlarining ko'ndalang tabiati gipotezasi oldida turgan barcha qiyinchiliklarga qaramay, yorug'likning to'lqin nazariyasi g'alaba qozonib, yorug'likning korpuskulyar nazariyasini siqib chiqara boshladi.
Yorug'likning interferentsiyasi va difraksiyasi bo'yicha yangi tadqiqotlar, xususan, diffraktsiya panjarasi ixtirosi ushbu nazariyani tobora ko'proq tasdiqlamoqda. Ko'proq olimlar yorug'likning to'lqin nazariyasi tomon ketmoqdalar. Buni 40-yillarga kelib taxmin qilishimiz mumkin. 19c. yorug'likning to'lqin nazariyasi umumiy qabul qilinmoqda.
Eyler nazariyasiga kelsak, ko'plab olimlar uning qurilishi uchun kurashdilar. Ammo ularning hech biri qoniqarli natijalarga erisha olmadi; hech kim faqat yorug'lik to'lqinlarining xususiyatlariga ega bo'lgan ko'ndalang to'lqinlar mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan muhit to'g'risida qoniqarli fikrni shakllantira olmadi.
1864- yilda Maksvell yorug'likning elektromagnit tabiati haqidagi farazni shakllantirdi. Deyarli yigirma yil o'tgach, Xetrez buni eksperimental tarzda tasdiqladi. Shundan so'ng fiziklar efir nazariyasini yaratish muammosiga duch kelishdi, bu elektr va magnit hodisalar uchun tushuntirish beradigan va shuning uchun optik.
Olimlar ushbu muammoni uzoq vaqt davomida ishlab, ushbu taxminiy muhitning turli xil modellarini taklif qildilar. Ko'plab nazariyalar yaratilgan, ammo qoniqarli deb topilmagan. Eter fiziklarning nazariya tuzish urinishlarini chetlab o'tdi. Hatto bunday nazariyani qurish mumkin emasligi haqida fikr bor edi. Shunday qilib, masala nisbiylik nazariyasi paydo bo'lguncha davom etdi, bu efirni yo'q qildi va elektromagnitning mohiyati va shu bilan birga optik hodisalar to'g'risida yangi g'oyalarga olib keldi.

2.5.Frenelning interferentsiya va difraksiyaga oid tadqiqotlari.

Keyinchalik taniqli fizikka aylangan frantsuz muhandisi Avgustin Frenel 1814 -yilda interferentsiya va diffraktsiya hodisalarini o'rganishni boshladi. U Yungning ishi to'g'risida bilmas edi, lekin u singari bu hodisalarda yorug'likning to'lqin nazariyasi dalillarini ko'rdi.
1817- yilda Frantsiya Fanlar akademiyasi yorug'lik difraksiyasi bo'yicha eng yaxshi ish uchun tanlov e'lon qildi. Frenel ushbu musobaqada ishtirok etishga qaror qildi. U o'zining tadqiqot natijalarini bayon qilgan asar yozdi va 1818- yilda Fanlar akademiyasiga yubordi. Ushbu asarda Frenel o'zi tekshirgan yorug'lik aralashuvi holatlarining bir nechtasini bayon qildi. Xususan, u Fresnel biprizmasi deb ataladigan bir-biriga bog'langan ikkita prizmadan o'tayotganda yorug'likning aralashuvi bo'yicha tajribani tasvirlab berdi. Frenelning tajribasi ikkita yorug'lik manbasidagi interferentsiya holatini aniq ko'rsatib beradi. Ushbu tajriba yordamida Frenel qizil nur uchun to'lqin uzunligini hisoblab chiqdi. Shu bilan birga, u boshqa tajribalardan aniqlangan qizil yorug'lik uchun to'lqin uzunligiga teng bo'lib chiqdi.
Frenel o'z ishida yorug'likning difraksiyasi bo'yicha tajribalarga asosiy e'tiborni qaratdi, buning uchun u maxsus nazariyani ishlab chiqdi. Ushbu nazariya takomillashtirilgan Gyuygens printsipiga asoslanib, keyinchalik Gyuygens-Frenel printsipi deb nomlandi. Gyuygensning fikriga ko'ra, yuqorida ko'rib o'tganimizdek, vaqtning ma'lum bir lahzasidagi to'lqin yuzasini barcha sferik to'lqinlarning konvertlari deb hisoblash mumkin, ularning manbalari vaqtning oldingi momentidagi to'lqin sathining barcha nuqtalari.Frenelning fikriga ko'ra, bir lahzada kosmosning istalgan nuqtasida yorug'lik to'lqinining amplitudasining qiymati barcha sferik to'lqinlarning aralashuvi natijasida ko'rib chiqilishi mumkin, ularning manbalari to'lqin sathining barcha nuqtalari aks etgan.
Frenel ushbu printsipdan foydalanib, difraksiyaning turli holatlarini o'rganib chiqdi va bu holatlar uchun chekkalarning joylashishini hisoblab chiqdi. Shunday qilib, u yorug'likning kichik tuynukdan o'tishini tekshirib chiqdi va ushbu teshik orqasida ekranda qaysi rasm ko'rinishi kerakligini aniqladi. Uning hisob-kitoblariga ko'ra, agar yorug'lik monoxromatik bo'lsa, ekranda qorong'u va engil halqalar ko'rinadi. Shu bilan birga, Frenel bu halqalarning radiuslarini teshikning kattaligiga qarab, yorug'lik manbai teshikka va teshikning ekranga bo'lgan masofasiga qarab hisoblab chiqdi, bunda diffraktsiya naqshlari kuzatiladi.
Frenel turli xil ekranlardan yorug`lik difraksiyasining boshqa holatlarini ham tasvirlab berdi va to`lqinlar nazariyasiga asoslanib difraksiya chekkalarining joylashishini hisoblab chiqdi. Bundan tashqari, barcha hisob-kitoblar eksperimental ravishda kuzatilgan natijalarga to'g'ri keldi.
Tanlovga taqdim etilgan ishlar Fanlar akademiyasining maxsus komissiyasi tomonidan ko'rib chiqildi. Uning tarkibiga o'sha davrning eng yirik olimlari: Arago, Puasson, Biot, Gay-Lyussak kirgan. Ularning barchasi yorug'lik tabiati to'g'risida Nyuton qarashlariga rioya qilgan. Tabiiyki, ular Frenelning ishidan shubhalanishgan. Biroq, Frenelning hisob-kitoblarining eksperimental ma'lumotlarga to'g'ri kelishi shunchalik yaxshi ediki, komissiya Frenelning ishini rad eta olmadi va unga mukofot berishga majbur bo'ldi. Shu bilan birga, qiziqarli voqea yuz berdi. Frenelning hisob-kitoblarini inobatga olgan holda, komissar Poisson ularning paradoksal natijaga olib kelishini payqadi: Frenelning so'zlariga ko'ra, soyaning markazida dumaloq ekrandan yorug'lik nuqtasi bo'lishi kerak edi. Biroq, bu hozirgi kunga qadar kuzatilmagan. Frenel nazariyasidan kelib chiqadiki, bu yorqin nuqta faqatgina ko'zga tashlanadi agar dumaloq ekranning radiusi kichik bo'lsa. O'tkazilgan tajriba Frenel nazariyasining bashoratini tasdiqladi va bu komissiya a'zolarida katta taassurot qoldirdi.
Shunday qilib, Fanlar akademiyasining komissiyasi Frenel mukofotini optikadagi faoliyati uchun mukofotladi. Biroq, bu to'lqinlar nazariyasi to'g'ri deb tan olingan degani emas. Olim mukofoti hisoblash usuli uchun berildi. Hisob-kitob qilingan g'oyalarning o'ziga kelsak, ya'ni. yorug'likning to'lqin tabiati haqidagi g'oyalar, Frenelning ishini hisobga olgan akademiklar u bilan rozi bo'lmadilar. Ular shunday fikr yuritdilar: nazariyaning fizik asoslari noto'g'ri bo'lishi mumkin va hisoblash natijalari to'g'ri. Tarix bunday holatlarni bilar edi. Masalan, Ptolomeyning Koinot tuzilishi haqidagi nazariyasidan foydalanib, osmon jismlarining osmondagi joylashuvi uchun hisob-kitoblarni amalga oshirish va to'g'ri natijalarni olish mumkin, ammo mohiyatiga ko'ra bu to'g'ri emas.
Akademiklarni himoya qilishda shuni aytish kerakki, Frenel erishgan yorqin natijalarga qaramay, uning nazariyasida ma'lum bir nuqson bo'lgan. Haqiqat shundaki, fiziklar interferentsiya va difraksiyadan tashqari, nurning qutblanishini allaqachon o'rganib chiqishgan. Ammo Frenel nazariyasi yorug'likning qutblanishiga tegmagan. Bundan tashqari, u ularni tushuntirib berolmaydiganga o'xshardi edi.

XULOSA

Kurs ishini yozish davomida optikaga oid bir qancha kitoblar va internet saytlaridan foydalandim. Shu bilan birga anchagina ma’lumotga ega bo’ldim. Dunyoda ilmiy nuqtai nazaridan ulkan hissasini qo’shgan optika va astronomiya haqida asosiy qarashlarini mashxur allomalarimiz AL-Xorazmiy, AL-Farg’oniy, Mirzo Ulug’bek tomonidan rivojlantirilgan. O’zbekistonda hozirgi kunda ham optika sohasida amaliy va nazariy tadqiqotlar olib borilmoqda. TDTU muhandislik fizika fakultetining o’qituvchisi S.R.Rustamov tomonidan lazer texnologiyasi ya’ni yorug’likning o’z-o’zini fokuslashini effektini birinchi va ilk bor kuzatganlar. Bundan tashqari hozirgi kunda yorug’likning ko’pgina yangi xususiyatlari o’rganilmoqda. Bunga misol tariqasida shuni aytish mumkinki, jismning o’ziga tushayotgan nurning yutub qolgan qismini qaytargani tufayli ko’rish xususiyatiga ega. Shuningdek havo kabi shaffof jismlar nuri to’liqligicha o’tkazib yuborganligi uchun ba’zan ularni ko’zimiz ilg’amaydi. Optika, yorug`lik va ko`rish – inson hayotining asosi degan fikrga keldim. Galileyning teleskop nazariyasini ishlab chiqish jarayonida osmon jismlarini kuzatgan. Bu olib borgan tajriba natijalarini o`rganib chiqib osmon jismlaridan biri bo`lgan oyni teleskop orqali kuzatdim. Bundan tashqari Nyutonning Nyuton halqalari deb nom olgan tajriba ishini ham ko`rib chiqdim. Kurs ishi yozish maqsadida optika faniga hissa qo`shgan bir qator olimlarning ishlarini birma-bir o`rganib chiqdim. Masalan, Arximed yasagan konkav, Ptolomey diski, Galiley teleskopi, Kepler naychasi, Nyutonning korpuskulyar nazariyasi, yorug`ikning sinishi nazariyasi va Nyuton halqalari, Gyugens- Frenel prinsiplari, Bredlining nurning abberatsiyasi(og`ishi), Malyus qonuni, Frenel zonalari va Fuko va Fizo tajribalar(yorug`lik tezigini o`lachagan)ini o`rganib chiqdim va optika sohasining hayotda, ilm-fan sohasida, sanoatda, texnikada, astronomiyada va meditsinada o`rni juda beqiyos degan xulosaga keldim. Men ham kelajakda optika sohasiga O`zbekiston nomidan o`z hissamni qo`shishga harakat qilaman.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1.Sh.M.Mirziyoyev. “Qonun ustivorligi va inson manfaatlarini ta’minlash - yurt taraqqivoti va xalq farovonligining garovi”. Toshkent: “O’zbekiston”, 2017.-48 b.
2. Sh.M.Mirziyoyev. “Buyuk kelajagimizni mard va olijanob xalqimiz bilan birga quramiz”. Toshkent. “O’zbekiston”, 2017. - 488 b.
3. Optika fanidan o’quv-uslubiy majmua, TerDU, 2017.
4. Landsberg G.S. "Optika" T 1981.
5. Kaliteyevskiy N.I. "Volnovaya optika" M.1971. M. 2015.
6. Matveyev A.P. «Optika» M.1985.
7. Savelyev I.V. «Umumiy fizika kursi» T.3. T.1976.
8. Zvelto O. «Prinsipo’ lazerov» M. 1989.
9. Otajonov Sh. «Molekulyar optika» T.1994.
10. Tuxvatullin F.X., Jumabayev A., Fayzullayev Sh.F., Tashkenbayev U.N.,
Murodov G’. «Optika». I-qism. 2004y.
11. Saxarov D.M. «Sbornik zadach po fizike» M.1973.
12. Gribov L.A., Prokofyeva N.I. «Osnovo’ fiziki» M.1998.
13. Irodov I.Ye. «Zadachi po obhyey fizike» M. 2003.
14. Parpiyev Q., Otajonov Sh., Mamatisoqov D., Ortiqov A. «Umumiy fizikadan
praktikum» Andijon 2002.
15. Sedrik M.S. «Sbornik zadach po kursu obhyey fiziki» M. 1989.
16. Sivuxin D.V. «Optika» «Fizmat» M. 2005.
17. Savelyev I.V «Kurs obhyey fiziki». Volno’. Optika. M. 2002.
18. Korshunova L.N. «Opticheskiye yavleniya». M.2005.
Internet saytlari
19.[www.ziyonet.uz]
20. [www.infomag.ru]
21. [http://ioumals.aip.org/]
22. [http://www.e-librarv.ru/defaultx.asp]
23. [http://www.iop.ora/EJ/main/-list=currenl/]
24. [www.istor.org]
25. [http://www.QDticsinfobase.org/]
26. [http://spiedigitallibrarv.org/]