15-ma’ruza, 2022-2023-O’quv yili dars mashg’uloti reja: Yorug’lik haqidagi ta’limot

15-MAVZU: Yorug’lik haqidagi ta’limot va Geometrik optikaning asosiy qonunlari.
(15-ma’ruza, 2022-2023-O’QUV yili dars mashg’uloti)


REJA:

1. 
   Yorug’lik haqidagi ta’limot
   
2. 
   Yorug’likning qaytish qonuni
   
3. 
   Yorug’likning sinish qonuni
   
4. 
   Yorug’likning to’la ichki qaytish qonuni
   
5. 
   Muhitning sindirish ko’rsatkichi
   

Optika yorug’lik haqidagi ta’limot bo’lib, fizikaning boshqa bo’limlari bilan uzviy bog’lanishdadir. Optik jarayonlarni chuqur o’rganish fizikaning boshqa bo’limlari rivojlanishi uchun zamin yaratadi. Masalan, atom va molekulyar tuzilishi haqidagi zamonaviy nazariya spektroskopiya sohasidagi kashfiyotlar natijasida yuzaga keldi. Fizika texnika bilan bevosita aloqador ekanligi tufayli texnikaning ko’p sohalarida fotografiya, kino, televideniye va h.k optik hodisalardan foydalaniladi. Fizikaga yaqin bo’lgan boshqa tabiiy fanlar - biologiya, ximiya va astronomiyada ilmiy kuzatish va analizning optik usullarini qo’llash natijasida keyingi yillarda juda katta muvaffaqiyatlarga erishildi.

So’nggi yillarda optika sohasida yirik kashfiyotlar qilindi. V. A. Fabrikant, N. G. Basov, A. M. Proxorov, Ch. Tauns va boshqalar tomonidan yorug’likning yangi xossalari aniqlandi va uning manbalari - lazerlar - optik kvant generatorlari yaratildi. Bu yorug’lik manbalari optikaning qo’llanish chegarasini fizika va texnika sohasida yanada kengaytirdi. Yaqin kelajakda yorug’lik nuri faqat Yerda emas, balki kosmik masshtabda aloqaning asosiy kanali bo’lib xizmat qilmoqda. Optikaning ana shu yutuqlarga olib kelgan asosiy qonun va qoidalarini qarashdan oldin uning fan sifatida rivojlanishini tasdiqlovchi tarixiy faktlarga qisqacha to’xtalib o’tamiz.
Yorug’likning tabiati va uning tarqalish qonuniyatlari haqidagi masala qadimgi grek faylasuflari tomonidan o’rtaga tashlangan edi. Uklidis tomonidan bizning eramizdan 300 yil avval yozilgan «Optika» va «Katoptrika» nomli asarlarda ko’rish nurlari haqida ma’lumot berilgan. Guyo bu nurlar ko’zdan chiqib, xuddi barmoqlarga o’xshab jismlarni ushlab ko’rgandek bo’lar emish.
Albatta bunday nazariyani tug’riligi isbotlanmadi va uning noto’g’riligi aniqlandi, xuddi shuningdek yorug’likning sinish qonunini aniq ifodasini grek faylasuflari topolmadilar. Ptolomey o’z zamonasiga xos aniqlikda tajriba o’tkazib yorug’likning tushish burchagi  ning turli qiymatlarida sinish burchagi r ning qiymatlarini o’lchab quyidagi xulosaga keldi:

/r = const (1.1)

Lekin (1.1) ifoda Ptolomey tajribalarida yorug’likning tushish burchagining qiymati katta bo’lgan hollarda bajarilmadi. Shunday qilib, yorug’likning sinish qonuni Ptolomey tomonidan uzil-kesil hal etilmadi. Yorug’likning tushish burchagi va sinish burchagi o’rtasidagi bunday munosabatning yo’qligi XI asrda arab olimi Xaysam-Abu-Ali tomonidan aniqlandi.

Bundan tashqari, bu olim ko’rsatadiki, tushuvchi nur, singan nur va tushish nuqtasidan ikki muhit chegarasiga o’tkazilgan normal (N) bir tekislikda yotadi (1-rasm) XVII asrning boshida mikroskop va ko’rish trubasi kashf etildi. Optik asboblar keng miqyosda astronomiya va navigasiyada ishlatila boshlandi. Bu optik asboblarni takomillashtirish nafaqat yorug’likning qaytishini (katoptrika) balki yorug’likning sinishi (dioptrika) to’g’risidagi ta’limotlarni rivojlantirishni talab etardi. 1620 yilda golland fizigi Sinellius ikki muhit yondoshgan chegarada yorug’likning sinish qonunini miqdoriy jihatdan asosladi. Bu qonunning quyidagicha matematik shaklda yozilishi Dekartga tegishlidir.

(1.2)



r

Dekart bu qonunni birinchi bo’lib yorug’likning Nyuton tomonidan taklif etilgan korpuskulyar nazariyasiga asoslanib tushuntirish uchun urinib ko’rdi.