Ilmiy rahbar: aytimbetov n bajardi: soburova a

2.2. Fizika kursida optika tutgan o’rni va uning o’qitilishi
Optik tadqiqotning birinchi davrlarida eksperimental ravishda optik hodisalarning quyidagi to'rtta asosiy qonunlari yaratilgan:
1. Yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalishi qonuni.
2. Yorug'lik nurlarining mustaqillik qonuni.
3. Ko'zgu yuzasidan aks ettirish qonuni.
4. Ikkala shaffof muhit chegarasida yorug'likning sinishi qonuni.
Ushbu qonunlarni yanada o'rganish, birinchidan, ular bir qarashda ko'rinadiganidan ancha chuqurroq ma'noga ega ekanligini ko'rsatdi, ikkinchidan, ularning qo'llanilishi cheklangan va ular faqat taxminiy qonunlardir. Asosiy optik qonunlarni qo'llash shartlari va chegaralarini belgilash yorug'lik tabiatini o'rganishda muhim yutuqlarni anglatadi.
Ushbu qonunlarning mohiyati quyidagicha. Bir hil muhitda yorug'lik to'g'ri chiziqlarda tarqaladi. Ushbu qonun Evklidga tegishli bo'lgan optikada topilgan va ehtimol ancha oldin ma'lum bo'lgan va qo'llanilgan.
Nuqtali yorug'lik manbalari tomonidan berilgan o'tkir soyalarni kuzatish yoki kichik tuynuklardan foydalanib rasm olish ushbu qonunning eksperimental isboti bo'lib xizmat qilishi mumkin. Shakl kichkina diafragma yordamida tasvir olish tasvirlangan, bunda tasvirning shakli va o'lchami tekis nurlar yordamida proektsiyani amalga oshirishni ko'rsatmoqda.
Rektilear chiziqni tarqalish qonunini tajriba bilan qat'iy ravishda ko'rib chiqish mumkin. Bu juda chuqur ma'noga ega, chunki optik kuzatishlar natijasida aniq bir to'g'ri chiziq tushunchasi. Ikkala nuqta orasidagi eng qisqa masofani ko'rsatadigan chiziq sifatida to'g'ri chiziqning geometrik kontseptsiyasi yorug'lik bir hil muhitda tarqaladigan chiziq tushunchasidir. Ta'riflangan hodisalarni batafsil o'rganish shuni ko'rsatadiki, agar biz juda kichik teshiklarga boradigan bo'lsak, yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalishi qonuni bekor bo'ladi. Shunday qilib, rasmda tasvirlangan tajribada. 1, biz taxminan 0,5 mm teshik o'lchamlari bilan yaxshi rasmga ega bo'lamiz. Keyinchalik diafragmaning qisqarishi bilan tasvir nomukammal bo'ladi va taxminan 0,5-0,1 mikron diafragma bilan rasm umuman ishlamaydi va ekran deyarli bir xilda yonadi. Yorug'lik oqimini alohida yorug'lik nurlariga bo'lish mumkin, masalan, diafragma yordamida ularni ajratib ko'rsatish. Ushbu tanlangan yorug'lik nurlarining harakati mustaqil, ya'ni. bitta nur yordamida hosil qilingan ta'sir boshqa nurlarning bir vaqtning o'zida harakat qilishiga yoki yo'q qilinishiga bog'liq emas. Hodisa nurlari aks etadigan sirt uchun normal va aks ettirilgan nurlar bir xil tekislikda yotadi va nurlar va normal o'rtasidagi burchaklar bir-biriga teng: tushish burchagi i aks ettirish burchagiga tengdir i Ushbu qonun Evklid yozuvlarida ham qayd etilgan. juda uzoq asrlarda allaqachon ma'lum bo'lgan sayqallangan metall yuzalar (nometall) yordamida.
Diafragma - bu optik tizimlardagi yorug'lik nurlarining kesishishini cheklaydigan noaniq to'siq (teleskoplarda, masofani o'lchash moslamalarida, mikroskoplarda, kino va kamerali kameralarda va boshqalar). Diafragmalarning rolini ko'pincha linzalar, prizmalar, nometall va boshqa optik qismlar, ko'zning pardasi, yoritilgan ob'ektning chegarasi, spektroskoplarda - bo'shliqlar o'ynaydi.
Har qanday optik tizim - ko'z bilan qurollangan va qurolsiz, fotosurat apparati, proektsion moslama - oxir-oqibat tasvirni samolyotda (ekran, fotosurat plitasi, retina) tortadi; ko'p hollarda ob'ektlar uch o'lchovlidir. Biroq, hatto ideal optik tizim ham, cheklanmagan holda, uch o'lchovli ob'ektning samolyotda tasvirini yaratolmaydi. Darhaqiqat, uch o'lchovli ob'ektning individual nuqtalari optik tizimdan har xil masofada joylashgan va turli konjugatsion tekisliklar ularga mos keladi. Yoritgich O EM bilan birlashtirilgan MM 1 tekisligida O'ning aniq tasvirini beradi. Ammo A va B nuqtalari A` va B 'nuqtalarda aniq tasvirlarni beradi va MM tekisligida ular nur doiralari bilan proektsiyalanadi, ularning o'lchamlari nur kengligining cheklanishiga bog'liq. Agar tizim biron bir narsa bilan cheklanmagan bo'lsa, unda A va B nurlari MM tekisligini bir tekisda yoritib turar edi, bunda ob'ektning tasviri bo'lmaydi, faqat EE tekisligida yotgan uning alohida nuqtalarining tasviri bo'ladi. Yoriqlar qanchalik tor bo'lsa, samolyotda ob'ekt bo'sh joyining tasviri shunchalik aniq bo'ladi. Aniqroq, tekislikda tasvirlangan fazoviy ob'ektning o'zi emas, balki ob'ektning MM tasvir tekisligi bilan tizimga nisbatan buralgan EE tekisligiga (o'rnatish tekisligi) proektsiyasi bo'lgan yassi rasm. Proektsion markaz tizimdagi nuqta (optik asbobning kirish o'quvchisining markazi).
Diafragmaning o'lchami va joylashishi yorug'lik va tasvir sifatini, optik tizimning o'lchamlari va o'lchamlarini, ko'rish maydonini aniqlaydi.
Yorug'lik nurini qattiq cheklaydigan diafragma diafragma yoki faol deb ataladi. Agar bu diafragma yorug'lik nurlarini linzalar ramkalariga qaraganda qattiqroq cheklasa, uning vazifasini ob'ektivning ramkasi yoki maxsus portlovchi diafragma o'ynashi mumkin [9].
Portlash moslamasining teshiklari ko'pincha murakkab optik tizimning alohida qismlari (linzalar) o'rtasida joylashgan (6-rasm), lekin uni tizim oldida yoki undan keyin qo'yish mumkin. Agar portlovchi modda haqiqiy diafragma bo'lsa (6-rasm) va B 1 V 1 va B 2 V 2 tizimning old va orqa qismlarida uning tasvirlari bo'lsa, unda BB orqali o'tgan barcha nurlar B 1 V 1 va B 2 V orqali o'tadi. 2 va har bir inqilobga, ya'ni. har qanday BB, V 1 V 1, V 2 V 2 diafragma faol nurlarni cheklaydi. Kirish o'quvchisi - bu haqiqiy teshiklardan yoki ularning tasvirlaridan kiruvchi nurni qattiq cheklaydigan, ya'ni. ob'ektning tekisligi bilan optik o'qning kesishish nuqtasidan eng kichik burchakda ko'rish. Chiqish o'quvchisi teshik yoki uning tasviri deb ataladi, bu tizimdan chiqadigan nurni cheklaydi. Kirish va chiqish o'quvchilari butun tizim bo'yicha o'zaro bog'liqdir. Kirish o'quvchisining roli ma'lum bir teshik yoki uning tasvirini (haqiqiy yoki xayoliy) o'ynashi mumkin. Ba'zi muhim holatlarda tasvirlangan narsa yoritilgan teshikdir (masalan, spektrograf tirqishi) va yoritish to'g'ridan-to'g'ri teshik yaqinida joylashgan yoki yordamchi kondensatordan foydalangan holda yorug'lik manbai tomonidan ta'minlanadi. Bunday holda, kirish joyiga qarab, kirish o'quvchisining o'rni manba chegarasi yoki uning tasviri yoki kondansatör chegarasi va boshqalar bilan o'ynashi mumkin. Agar diafragma tizimning oldida yotsa, u kirish o'quvchisiga to'g'ri keladi va chiqish o'quvchisi bu tizimdagi uning tasviri bo'ladi. Agar u tizimning orqasida yotsa, u holda u chiqish o'quvchisi bilan mos keladi va tizimdagi uning tasviri kirish o'quvchisi sifatida paydo bo'ladi. Agar portlovchi qurilmaning teshiklari tizim ichida joylashgan bo'lsa (6-rasm), unda tizimning old qismidagi 1 V 1 ning tasviri kirish joyi bo'lib xizmat qiladi va tizimning orqa qismidagi 2 V 2 ning tasviri chiqish o'quvchisi bo'lib xizmat qiladi. Ob'ektning tekisligi bilan o'qning kesishgan joyidan kirish o'quvchisining radiusi ko'rinadigan burchak “teshik burchagi” deb nomlanadi va tasvirning tekisligi bilan o'qning kesishish nuqtasidan chiqish o'quvchisining radiusi proektsiya burchagi yoki chiqish teshigi burchagi deyiladi.