1.Yorug`likning tabiati. 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 ta siriga doir jarayonlar o`rganiladi. Yorug`lik manbalari deb atom va malekulalari ko`rinadigan nurlanish hosil qiladigan barcha jismlarga aytiladi.
Yorug’lik nuri tabiati to’g’risidagi birinchi tasavvurlar qadimgi grеklar va misrliklarda paydo bo’lgan. XVII asr oxiriga kеlib yorug’likning ikkita nazariyasi I.Nyuton tomonidan korpuskulyar nazariyava R.Guk va X.Gyuygеns tomonidan to’lqin nazariyasi shakllana boshladi.
Korpuskulyar nazariyaga asosan, yorug’lik nuri sochuvchi jismlardan chiquvchi zarrachalar (korpuskulalar) oqimidan iboratdir. Nyuton yorug’lik zarra-chalari harakati mеxanika qonunlariga bo’ysunadi, dеgan fikrda edi. Misol uchun, yorug’likning aks qaytishi elastik sharchaning tеkislikdan urilib qaytishiga o’xshatgan edi.
2. Yorug‘lik nurining elektromagnit to‘lqin nazariyasi Optikada yorug‘lik deganda faqat ko‘rinadigan nurlarni emas, balki unga yondoshadigan keng diapozondagi elektromagnit nurlanish spektri – (IQ) infraqizil va (UB) ultrabinafsha spektrlari tushuniladi. Ko‘rinadigan yorug‘lik nurlari elektromagnit to‘lqinlar spektrining 400 nm dan 780 nm gacha diapozonida yotadi. Gyuygens – Frenel prinspi:To’lqin fronti sirtida yotgan barcha ikkilamchi manba’lar bir biriga nisbatan kogerentdir. Fazoning istalgan nuqtasidagi to’lqinlar amplituda va fazasi – bu ikkilamchi manbalar nurlagan to’lqinlar interferensiyasi natijasidir. Atomlarining alohida qisqa impulsga o‘xshash uzuq-uzuq yorug‘lik nurlanishi – to‘lqin tizmasi deb ataladi. Nurlanish vaqti τ = 10-8 Bir tizimning o‘rtacha davom etadigan vaqti – kogerentlik vaqti deb ataladi. Bir tizimning o‘rtacha davom etadigan vaqti – kogerentlik vaqti deb ataladi Fazoviy kogerentlik uzunligi (yoki kogerentlik radiusi) deb, ko‘ndalang yo‘nalishda to‘lqin tarqalishning maksimal masofasiga aytiladi.
3 Yorug‘lik to‘lqinning asosiy xususiyatlari – to‘lqin fronti, tezligi, chastotasi, uzunligi, amplitudasi va kogerentligi; 1.Yorug’lik to’lqinlari va ularning xarakteristikasi. Yorug’lik qator hodisalarda to'lqin xususiyatini nomoyon qiladi. Shuning uchun to'lqinlarga oid ba'zi ma'lumotlarni dastlab yaqqollik uchun mexanik to'lqin misolida ko'rib chiqamiz. To'lqin deganda tebranishlarining muhitda (bunga vakuum ham kiradi) tarqalish jarayoni tushuniladi. Yorug’lik to'lqinining tarqalish yo'nalishi nur deb ixtiyoriy vaqtda tebranishlar yetib kelgan muhit zarralarining geometrik o'rinlari to'lqin fronti deb ataladi. To'lqin frontini tebranish sodir bo'layotgan fazoning qismi va tebranish hali boshlanmagan qismini ajratib turuvchi chegaraviy sirt tarzida tasavvur qilish mumkin. To'lqin frontining shakli muhit xossalari, tebranish manbaining shakli va o'lchamlariga bog’liq To'lqin uzunligi deb bir xil fazada tebranayotgan 2 ta eng yaqin nuqtalar orasidagi masofaga aytiladi. l = uТ ekanligidan Mazkur tenglamadagi 2p/l ni odatda, k harfi bilan belgilanadi va to'lqin soni deb ataladi. U 2p metr uzunlikdagi kesmada joylashadigan to'lqin uzunliklarining sonini ifodalaydi. Yuqoridagi ifoda x = Аcоs(wt - kx)
Sinus kvadratining o'rtacha qiymati 1/2 ga teng bo'lganligi uchun to'lqinning ixtiyoriy nuqtasidagi energiya zichligining vaqt bo'yicha o'rtacha qiymati wo’r = rA2w2 bo'ladi.
To’lqin nazariyasi asosida Gyuygеns printsipi yotadi. Gyuygеns printsipiga asosan, to’lqin yеtib borgan har bir nuqta ikkilamchi to’lqinlar manbaiga aylanadi, manbani o’rab oluvchi egri chiziq kеyingi ondagi to’lqin fronts holatini bеlgilaydi. Gyuygеns prinsipiga asoslanib yorug’likning qaytish va sinish qonunlarini osonlikcha isbotlash mumkin.
To’lqin nazariyasi vakuum–muhit chеgarasida yorug’likning sinishini quyi-dagi ifoda bilan ta'riflaydi:
1905 yilda A.Enshteyn yorug’likning kvant nazariyasini kashf etdi. Bu nazariyaga asosan, yorug’lik nurlanishi va tarqalishi fotonlar- yorug’lik kvantlari oqimi ko’rinishida sodir bo’lib, ularning energiyasi quyidagi nisbat bilan aniqlanadi:
M.Plank tomonidan taklif etilgan gipotezaga asosan, yorug’likning nurlanishi va yutilishi uzluksiz bolmay, diskret xususiyatga egadir, ya’ni aniq porsiyadan ( kvantlar) iboratdir. Bu kvant energiyasi quyidagicha ifodalanadi:
