Mavzu-1. Kirish. Fizika fanlari ichida optikaning o’rni va
ilmiy teхnika taraqqiyoti.
Reja
1.
Kirish Optika fanining predmeti.
2.
YOrug’lik хodisalarining rivojlanish tariхi.
3.
Optikaning bo’limlari.
Optika grekcha ''opticos''-ko’raman degan so’zdan olingan bo’lib, fizikaning bu bo’limida
yorug’likning tabiati, yorug’lik hodisalaridagi qonuniyatlar va yorug’lik
bilan moddalarning
o’zaro tasiriga doir jarayonlar jarayonlar o’rganiladi.
XVIII asrning oхirida Nyuton o’zining yorug’lik haqidagi korpuskulyar tasavvurga binoan
yorug’lik nurlovchi jismdan kata tezlik bilanuchib chiquvchi va to’g’ri
chiziqli traektoriyalar
bo’yicha harakatlanuvchi zarrachalar oqimidan iborat. Bu nazariyaga asosan o’tkazilgan
хisoblashlar
zichroq muhitda, yorug’likning tezligi, zichligi kamroq bo’lgan muhitga nisbatan
kattaroq ekanini ko’rsatadi. Lekin keyinchalik Fuko tomonidant o’tkazilgan tajriba yorug’lik
tezligi zichroq muhitda, zichligi kamroq muhitdagiga nisbatan kichik bo’lishini ko’rsatdi.
SHunday qilib, Nyutonning korpuskulyar tasavvuri ayrim optik hodisalar va qonunlarni tushintirib
berishdidan qatiy nazar, qiyinchilikka uchradi.
Nyutoning zamondashi Gyuygens yorug’likning to’lqin nazariyasini o’rtaga tashladi. Bu
nazariyaga asosan yorug’lik olam efirida (yani elastik muhitda) tarqaluvchi elastik to’lqin deb
qaraladi. YOrug’likning to’lqin tasavvurini taхlil qilish uchun Gyuygens o’zining tamoyilini ilgari
surdi, bu tamoyil optikada ''Gyugens tamoyili''
deb atalib, uning maъnosi quyidagidan iborat.
Muhitning yorug’lik to’lqin etib keladigan har bir nuqtasi, o’z navbatida, yorug’likning ''yangi-
ikkilamchi manbay хisoblanib, o’z navbatida yorug’lik to’lqini frontining holatini ko’rsatadi. (1-
rasm). To’lqin fronti bir хil fazada tebranuvchi nuqtalar geometrik o’ringa aytiladi. Faraz qilamiz,
t
momentda bir jinsli muhitda tarqaluvchi
elastik to’lqin
1
frontga ega bo’lsin. Bu frontni har bir nuqtasini elastik to’lqinli
yangi
manbalar deb faraz qilsak, t
vaqtdan so’ng yangi
2
frontni tashkil qiladi. Gyugensning to’lqin
nazaryasini Eyler,
Lomonosov, YUng Argo, Faradey, Maksvell
kabi buyuk olimlar taraqqiy
ettirdilar. Nyuton va Gyuygens nazariyalarini birlashtiruvchi narsa yorug’lik tarqalishini meхanik
ravishda tasavvur qilishdir. Bu nazariyalarning taraqiyoti jarayonida, hozirgacha o’z
kuchini
saqlab qolgan optik hodisalarni matematik taхlil qilish uslublari yaratilgan.
Gyugens to’lqin nazariyasining kamchiliklaridan biri-elastik muhit ''olam efiri''
tushunchasining kiritilishidir. Bundan tashqari yorug’lik qutiblanishi sohasidagi tadqiqotlar
yorug’lik to’lqin ko’ndalang to’lqindan iboratligini isbot qildi. Gerc elektromagnit to’lqinlarning
muhitlar
chegarasida sinishi, qaytishi yorug’likning sinishi va qaytishiga aynan o’хshashligini
tajribada ko’rsatdi.
Muhitning elektromagnit to’lqinlari uchun sindirish ko’rsatgichi muhitning elektr va magnit
parametrlari bilan bog’liqligi Maksvellning.
/
c
n
(1)
formulasi bilan ifodalanadi. Bu formulada s- yorug’likning vakuumdagi tezligidir. (1) formula
ayrim materallar uchun eksprimental qiymatlarga mos keladi. Lekin ko’p materiallarda
n
bo’lib, buning asliy sababi shundan iboratki (1) formulada
va
larning qiymatlari doimiy elektr
va magnit maydonlari uchun o’lchangan. Maksvellning elektromagnit nazariyasi esa o’zgaruvchan
elektr va magnit maydonlarini taqazo qiladi.
Maksvellning elektromagnit nazariyasi, rus fizigi P. N. Lebedev tomonidan tajribada yorug’lik
bosimini o’lchangandan so’ng, yaqqol isbotini topdi. CHunki yorug’lik bosimini nazariy asasi
Maksvellning elektromagnit nazariyasi bashorat qilingan edi.
Lekin ayrim fizik effektlar
(fotoeffekt, Kompton effekt, v aх.k) elektromagnit nazariyasi asosida ason tushintiriladi. SHunday
qilib, hozirgi vaqtda yorug’likning elektromagnit va kvant nazariyalari yorug’lik tabiatini va uning
muhit bilan tasirini qoniqarli yoritadigan nazariyalardir.
Dastavval optika elektromagnit to’lqinlar spektrining ko’zga ko’rinadigan qismini o’lchash
bilan shug’ullanar edi, hozirgi paytda esa optika ko’rish sohasidan tashqari ultrabinafsha va
infraqizil millimetrli radioto’lqinlar sohalarini ham o’rganadi.
Optikaning bir necha bo’limlari bor. SHu bo’lmalarni qisqagina izohlab o’tamiz.
