Режа: Оптика фанининг ривожланиш тарихи

Уйғониш даври. XIV асрдан бошлаб, то ХVII асрнинг иккинчи яримларигача бўлган давр Ғарбий Европа учун феодализмдан капиталистик ишлаб чиқариш усулига ўтиш даври ҳисобланади. Колумбнинг Американи. очиши, китоб босишнинг ихтиро қилиниши, дунёнинг гелиоцентрик системасининг Коперник томонидан асосланиши каби қатор йирик кашфиётлар умумий прогрессга асос бўлди. Секинаста экономика, техника, маданият, санъатда умумий жонланиш юз берди, прогрессив дунёқаровчиларнинг черков схоластлари билан кураши кучайди. Илмфан соҳасида астасекин табиатни ўрганишнинг экспериментал усули устун кела бошлади. Б у даврда оптикада қатор буюк кашфиётлар ва ихтиролар қилинди. Кўзойнакларнинг таъсирини Франциск Мавролик (1494—1575) етарли даражада тўғри тушунтириб берди. Мавролик, шунингдек, ботиқ линзалар нурларни йиғмай, балки тарқатишини топган. У кўзнинг қорачиғи унинг асосий қисмини ташкил этишини аниқлаб, узоқни ва яқинни кўрадиган кўзлар бўлишининг сабаби — кўз қорачиғида нурнинг нормал синмаслигининг натижасидир, деб хулоса чиқаради. Мавролик қуёш нурларининг кичик тирқишлардан ўтганида кузатиладиган Қуёш тасвирининг юзага келиш сабабини тўғри талқин қилди. Бундан кейинги ишлар италиялик Порт (1538— 1615) нинг номи билан боғлиқ. У 1589 йилда келажакда ихтиро қилинадиган фотоаппаратнинг прообрази—обскуркамерани кашф қилди. Бир неча йиллардан кейин асосий оптикавий асбоблар — микроскоп ва кўриш трубалари ихтиро қилинди.
Микроскопнинг ихтиро қилиниши (1590) голланд оптикмастери Захарий Янсен номи билан боғланган, Кўриш трубаларини голланд оптиклари Захарий Янсен, Яков Мециус ва Ганс Липперсгейлар деярли бир вақлда (1608—1610) ясай бошлаганлар. Бу оп­тикавий асбобларнинг ихтиро қилиниши кейинги йилларда астро­номия ва биологияда йирик кашфиётларга олиб келди. Немис физиги ва астрономи И. Кеплер (1571 — 1630) оптикавий асбоблар ва физиологик оптика назарияларига тегишли фундаментал ишларни бажарди. Шу сабабли, уни тўғридантўғри физиологик оптика асосчиси деб аташ мумкин. Кеплер ёруғликнинг синишини ўрганиш устида куп ишлади. Лекин синиш қонунини у эмас, балки, гарчи адабиётда эълон қилмаган бўлса ҳам, голландиялик олим Виллеборд Снеллиус (1591 — 1628) аниқлаган. Синиш қонунининг ҳозирги таърифини француз математиги ва философи Ренэ Декарт (1596— , 1650) берган. Декарт ёруғлик процессларининг табиати масалаларига кўп эътибор берди. Унинг фикрича, ёруғлик нурланувчи жисмларнинг уларни ўраб олган муҳитга кўрсатадиган босимидан иборат. Бу босим алоҳида зарралар — «борлиқ шарчалари» дан ташкил топган муҳит орқали кўзга узатилиб, кўриш сезгисини уйғотади. Бунда Декарт ёруғлик босимларини бир онда тарқалади, деб хисоблаган.
Геометрик оптиканинг ривожи учун француз олими Пьер Ферма (1601 — 1665) номи билан аталадиган Ферма принципи катта ахамиятга эга бўлди. Бу принципга кўра, ёруғлик икки нуқта орасида тарқалганда шундай йўл бўйлаб тарқаладики, бу йўлни ўтиш учун минимум вақт сарфланади. Демак, Ферма Декартнинг фикрига қарамақарши ўлароқ, ёруғликнинг тарқалиш тезлиги чекли деб ҳисоблаган. Машҳур италия физиги Галилей (1564—1642) ёруғлик ҳодисаларини ўрганиш бўйича системали равишда ишламаган бўлсада, оптикада фанга ажойиб натижалар берган ишлар бажарди. Галилей кўриш трубасини такомиллаштирди ва уни биринчи бўлиб астрономияга қўллаб, Коперникнинг гелиоцентрик системасига асосланган Коинот тузилиши ҳақидаги янги қ.арашларни асослашга олиб келган буюк кашфиётлар яратди. Галилей яратган кўриш трубасининг катталаштириши 30 га тенг бўлиб, биринчи их­тиро қилинған кўриш трубаларидан кўп марта катта эди. Галилей узи яратган кўриш трубаси ёрдамида Ой сиртидаги тоғ ва кратерларни кўра олди, Юпитер планетасининг йўлдошларини, Сомон йўлининг юлдуз структурасини ва ҳ. к. ларни аниқлади. Галилей ёруғлик тезлигини ер шароитида ўлчашга уринди, лекин бу мақсад учун ўша вақтда мавжуд бўлган экспериментал воситаларнинг мукаммаллашмагани сабабли, муваффақиятга эриша олмади. Бундан чиқадики, Галилей ёруғликнинг чекли тарқалиш тезлигига эга эканлиги ҳақида тўғри тасаввурга эга бўлган. Шунингдек, Галилей Қуёш доғларини ҳам кузатган. Қуёш доғларини биринчи бўлиб Галилей кашф этганлигини иезуитолим Патер Шейнер (15751650) инкор қилган. Лекин бу олимнинг ўзи ҳам Кеплер схемаси бўйича ясалган кўриш трубаси ёрдамида қуёш доғларини ва қуёш факелларини бир неча бор аниқ кузатган. Шейнер ишларида шу нарса алоҳида аҳамиятга эга бўлдики, у кўриш трубасининг окулярини кўз билан яхши кўриш масофасидан каттароқ масофага суриб, уни проекцион асбобга айлантирди. Бу эса Қуёш тасвирини экранда ҳосил қилишга ва уни бир вақтнинг ўзида бир нечта кишига турли хил катталаштиришларда намойиш қилишга имконият туғдирган.
Бошқа бир олимиезуит Марк Антоний де Доминис (1566—1624) ранглар ва камалакнинг табиати билан қизиқиб қолиб, бу ҳодисаларни тушунтириш учун ёруғликнинг сув билан тўлдирилган шиша шарларда синишини ўрганди.
Ўша даврда эришилган энг катта муваффақият Гримальди (1618—1663) томонидан ёруғлик дифракциясининг кашф қилиниши эди. У ёруғликнинг ингичка тирқишлардан ёки ношаффоф экран четларидан ўтганида тўғри чизиқ бўйлаб тарқалишдан четланишини аниқлаган эди. У дифракцияни кузатиш бўйича қўйилган тажрибаларнинг турларини ўзгартириб, Қуёш билан ёритилаётган экрандаги иккита тирқишдан ўтаётган ёруғлик дасталарининг қўшилишига оид бевосита тажриба ўтказишга эришди ва тажрибада ёруғ ва қоронғи йўлларнинг ўзаро алмашиниб келишини кузатди. Шундай қилиб, ёруғлик дасталари қўшилганида баъзи ерларда ёруғликнинг кучайиши эмас, балки унинг сусайиши вужудга келиши аниқланди. Кейинчалик бу ҳодиса интерференция номи билан атала бошланди. Гримальди ёруғлик тўлқинсимон ҳаракатдан иборат _; деб қарагандагина, юқорида кузатилган ҳодисаларни тушунтириш мумкин деган хулосага келди. Жисмларнинг ранглари ҳақидаги масалага келганда ҳам, у ранглар — оқ ёруғликнинг таркибий қисми деб тўғри фикр айтган. У турли жисмларнинг турли рангларда бўлишини жисмларнинг ўзларига келиб тушган ёруғликни ўзгартирган ҳолда қайтариши билан тушунтиради. У ранглар ҳақида умумий мулоҳаза юритиб, рангларнинг бирбиридан фарқи ёруғлик тебранишларининг частоталаридаги фарқ (Гримальди терминологияси бўйича, ёруғлик моддасининг тебраниш тезлигидаги фарқ) натижасида келиб чиқади, деган фикрни айтади. Лекин Гримальди ёруғликнинг табиати ҳақида бирор изчил фикрга кела олгани йўқ. Шундай қилиб, кўриб турибмизки, ёруғлик табиати ҳақидаги масала экспериментал кашфиётлар унинг учун замин тайёрлаган замоноқ оёққа турган. Шундан кейинги даврда фунда­ментал назарий ва экспериментал тадқиқотлар ўтказилдики, улар ёруғлик процессларининг табиати ҳақида биринчи илмий асослан­ган хулосалар яратишга олиб келди. Шу даврда ёруғлик ҳодисаларини бирбирига зид бўлган икки қараш орқали тушунтириш, яъни ёруғлик — корпускуляр ҳодиса ва ёруғлик тўлқин табиатига эга, деб тушунтириш тенденцияси алоҳида бир куч билан намоён бўлди. Табиатнинг объектив ходисаларининг узлукли ва узлуксиз хусусиятларини акс эттирувчи икки назария орасидаги кураш та­биий равишда материя ва унинг ҳаракатининг диалектик моҳиятини қарамақаршиликлар бирлиги сифатида акс эттирди.