4-Ma'ruza Optikaning asosiy qonunlari. To‟lqin optikasi

 
1.
 
Nyuton nazariyasiga binoan:
n
с
i
i



1
2
sin
sin
(1.8)
 
bunda c – yorug„likning vakumda,

- esa muhitda tarqalish tezliklari Muhitda doimo 
n > 
1 bo„lgani uchun

 > c
kelib
9.12-rasm. chiqadi, bu tajriba natijalariga ziddir.
2.
 
Gyuygens nazariyasiga binoan:
n
с
i
i



1
2
sin
sin
(1.9)
 
 
1851-yilda e.Fuko (va unga bog„liq bo„lmagan holda 
A.Fizo) yorug„likning suvda tarqalish tezligini o„lchab, 
u ( 19.9 ) formulaga mos kelishini aniqladilar. 
Shuningdek, ingliz fizigi T.Yung va fransuz 
olimi 
O.Frenellarning 
tadqiqotlari 
natijasida 
yorug„likning to„lqin nazariyasi butunlay e‟tirof etildi. 
Lekin shunga qaramasdan to„lqin nazariyasi efir tufayli 
interferensiya, difraksiya va qutblanish kabi hodisalarni 
tushuntirishida qator qiyinchiliklarga uchradi. Bu 
nazariya turli ranglar mavjudligining fizikaviy tabiatini 
ochib berolmadi.
Keyinchalik, yorug„likning elektr va magnetizm bilan o„zaro bog„liqligi ma‟lum bo„ldi. Shunga 
asoslanib Maksvell yorug„likning elektromagnit nazariyasini yaratdi. 
Undan 
n
с




/
ekanligi ma‟lum bo„ldi. 

---

Bu ifoda moddaning optik,elektrik va magnit doimiylarini o„zaro bog„laydi. Lekin bu nazariya 
yorug„likning dispersiyasini tushuntira olmadi, Lorens yorug„likning elektron nazariyasini 
yaratib, bu muammoni bartaraf etdi. 
Shuningdek, Maksvell nazariyasi yorug„likning nurlanish va yutilishi jarayonlarini, fotoelektrik 
effektni, Kompton sochilishlarini tushuntira olmadi. Lorens nazariyasi ham absolyut qora jism 
issiqlik nurlanishida energiyaning to„lqin uzunliklari bo„yicha taqsimlanishi qanday bo„lishini 
hal qilib berolmadi. 
Yuqorida qayd qilingan kamchilik va qarama-qarshiliklar M.Plank tomonidan yaratilgan 
yorug„likning kvant nazariyasi asosida to„la bartaraf etildi. M.Plank, yorug„likning nurlanishi va 
yutilishi faqat ma‟lum diskret porsiya (kvant)lar shaklida sodir bo„ladi degan gipotezani ilgari 
surdi. Bunda kvant energiyasi tebranishlar chastotasi 

bilan aniqlanadi. 


h

0
bunda h
 =6,62
.
10
-34
 J
.
s
– Plank doimiysi
Plank nazariyasi efir tushunchasiga ehtiyoj sezmadi. U qora jism nurlanishini to„la 
tushuntirib berdi. 1905-yilda A. Eynshteyn yorug„likning kvant nazariyasini ishlab chiqdi. Unga 
binoan nafaqat yorug„likning nurlanishi balki uning tarqalishi ham yorug„lik kvantlari oqimi 
fotonlar tarzida sodir bo„ladi.
Bu fotonlarning massasi:
с
h
с
h
с
m
f






2
2
0
Yorug„likning kvant tasavvuri yorug„likning nurlanish va yutilishi qonunlariga, shuningdek 
yorug„likning moddalar bilan o„zaro ta‟sirlashuv qonunlariga mutlaqo mos tushadi. 
Lekin ayni paytda yorug„likning interferensiya, difraksiya va qutblanish nazariyalariga esa 
to„g„ri kelmadi. Ma‟lumki, ular yorug„likning to„lqin tasavvuri asosida juda oson tushuntiriladi. 
Yuqoridagilardan yorug„likning murakkab tabiatga ega ekanligi ma‟lum bo„ladi.
U o„zaro teskari, ya‟ni ayni bir paytda ham diskret, ham uzluksiz bo„lgan – korpuskulyar (kvant) 
va to„lqin (elektromagnit) kabi harakat turlarining birligini o„zida namoyon etadi. Hozirgi 
tasavvurga ko„ra yorug„lik korpuskulyar-to„lqin dualizmi tabiatiga ega.
Linzadan yorug`likning qaytishidan va sinishidan nurlarning yo`nalishini o`zgartirish uchun 
yoki yorug`lik dastalarini boshqarish uchun foydalaniladi. Masalan: mikroskop, fotoapparat va 
boshqa shu kabi maxsus optik asboblarning yaratilishida ushbu qoidaga asoslangan. Bu 
asboblarning asosiy qismini linza tashkil etadi. Masalan, ko`zoynakning oynasi gardishga 
olingan linzadir. Ko`zoynakdan insonlar kichik 
narsalarni katta qilib, uzoqni yaqin qilib ko`rishda 
foydalaniladilar. 
Inson 
hayotida 
linzalarning 
qo`llanilishi muhim ahamiyatga ega. Demak linzalar 
shaffof jismlardan yasaladi.