1. Yorug’likling to’lqin tabiati Bilinza va biprizma haqida ma’lumot

Maqsad va vazifalari: Bu nazariyada yorug’likning qaytish hodisasi barcha to’lqinlar uchun o’rinli bo’lgan qonunga muvofiq tushuntiriladi. Rang-larning farq qilishi, xuddi tovush tonlari farqi tovush to’lqin-lari uzunlgiga bog’liq bo’lgai singari, yorug’lik to’qini uzunlik-larning farqiga bo’liq deb tushuntiriladi.
Mavzuning ilmiy ahamiyati: To’lqin nazariyaning zaif tomoni undagi “dunyo efiri “ bo’lib uning real mavjud ekanligi g’oyat shubha tug’dirar edi. To’lqin nazariyaga asosan yorug’lik tarqalishi, havodagi to-vush tebranishlarning o’xshash, efirning mexanik elastik teb-ranishlari tarqalishi deb tasavvur qilinadi. Biroq yorug’likning tabiati va tarqalishiga oid bunday qarash efir haqidagi me-xanik tasavvur doirasida hal qilishini qilinishi mumkin bo’l-magan qatar qiyinchiliklarga duch keldi.

1. YORUG’LIKNING TO’LQIN TABIATI
Astronom Ryomer Yupiter yo’ldoshlarining tutilishini kuzatib, yorug’likning tezligini hisoblab chiqdi, bu tezlik taxminan 300000 km/s ga yaqindir. Tovushning havodagi tezligi bun-dan deyarli 1 mln marta kichik. “ Dunyo efiri”ning elastik teb-ranishlari haqidagi mexanik tasavvurlarga ko’ra 3000000 km/s tezlik olish uchun efirning elastikligi eng yaxshi nav po’-latning elastikligidan bir necha yuz marta katta bo’lishi kerak. SHu bilan birga vaqtda osmon jismlarining juda ulkan va doimiy tezliklar bilan (qarshiliksiz) harakatlanishi ma’lum edi, bunday bo’lishi uchun esa “ dunyo efiri”ning zichligi haddan tashqari kichik ekan deb taxmin qilish kerak.
Bu ziddiyatni “dunyo efiri” haqidagi mexanik tasavvurlarga asoslanib hal qilish mumkin emas edi. 1881-yilda amerikalik olim Maykelson “dunyo efiri” mavjud emasligini tajribada isbot qildi.
1873-yilda ingliz fizigi J.Maksvell vakuumda 300000 km/s tez-lik bilan tarqaluvchi elektromagnit to’lqinlar tabiatda mavjud ekanligini nazariy nazariy ravishda isbot qildi. Bundan yorug’likning elektromagnit to’lqin ekanligi kelib chiqadi. XIX asrning oxirida yorug’likning tabiati haqida to’qin nazariyasi rivojlanib, yorug’likning elektromagnit nazariyasiga aylanadi.
Yorug’lik elektromagnit to’lqindir. Vakuumda yorug’lik s=3* m/s tezlik bilan tarqalib,aniq bir chastotaga, ma’lum birto’lqin uzunligi mos keladi.

(1)

To’qin uzunligi yoki chastotasi aniq bir son qiymatli nur monoxromatik nur deb yuritiladi (“mono”-bir “xromos”-rang sozidan olingan)
Hozirgi vaqtda modda tuzilishi, shuningdek yorug’lik tabiatining murakkabligi hech kimga sir emas.
Lorents-Drude (1896-yil) har qanday moddaga musbat va manfiy zaryadli zarrachalar sistemasi deb qaraydi. Moddaga yorug’lik tushganda bu zarracha (electron)lar yorug’lik to’lqinlari chastotasiga teng ( ) chastota bilan tebranib, ikkilamchi elektromagnit to’lqinlar hosil qiladi va tarqatadi. Natijada yorug’likning qaytishi, sinishi,yutilishi shu tariqa sodir bo’ladi deb tushuntiradi.
Xususiy tebranish chastotasi bo’lgan kvazi bog’langan zaryadli zarrachalardan tashkil topgan moddaga tushgan yorug’lik modda ichida amplitude va fazasi turlicha bo’lgan ikkilamchi magnit to’lqinlarni hosil qiladi va turli yo’nalishlarda har xil tezlik bilan tarqaladi. Bu umumiy holda quyidagicha ifodalanadi

(2)

Ta’rifga ko’ra,

(3)

Yorug’likning muhitdagi to’lqin uzunligi,

(4)
Bu ifodalarni umumiy holda,

(5)

(5) ifodaga moddaning optik xususiyatlarini yorug’lik to’lqin uzunligiga bog’liqligini ifodalaydi. Sindirish ko’rsatgichining to’lqin uzunligiga bog’liq holda o’zgarishi yorug’lik dispersiyasi deb ataladi.
Dispersiya tufayli moddalarga burchak ostida tushgan oq nurlar dastasi turlicha sinadi va har xil tezlik bilan tarqalib bir-biridan fazoviy uzoqlashadi. Dispersiyani dastlab I.Nyuton (1672-yil) yorig’likning uch yoqli prizmadan o’tgan alohida ranglarga ajralib, ekranda kamalak rangli yo’l bo’lishini kuzatgan. Bu kamalak rangli yo’l spekt deb atalaydi. Spektrda ko’rinadigan nurlar to’lqin uzunliklari bo’yicha (7600 A dan 3900 A gacha)tartib bilan joylashgan bo’ladi.(1-rasm)

Tajribada ko’rsatilishicha, nurlarning dastlabgi yo’nalishdan og’ish burchagi yorug’lik to;lqin uzunligiga bog’liq bo’lib, uch yoqli prizma uchun:

(6)

n-prizma moddasining sindirish ko’rsatgichi bo’lib, nazariy ma’lumotlarga ko’ra quyidagi funksiyani qanoatlantiradi,

(7)

Bu funksiya oshgan sari kamaya borib limitga intiladi:
Har xil moddalardan yasalgan prizma spektrlarini taqqoslab, nafaqat nurlarning burilish burchagini balki, birday itervalga tegishli spekt kengligini ham turlicha bo’lishini ko’rish mumkin. Sindirish ko’rsatgichining o’zgarish tezligini aniqlaydigan bu kattalik, modda dispersiyasi deb yuritiladi.

(8)
( 6) va (4) dan

A gar bo’lsa, dispersiya normal, aksincha bo’lsa