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

1 - расм

Nyuton yorug’lik juda kichik zarralar-korpuskulalardan iborat bo’lib, bu zarrachalar yarqillab (cho’g’lanib) turgan jismlar tomonidan chiqariladi va ular katta tezlikda to’g’ri chiziqli trayektoriyasi bilan harakat qiladilar deb tushintirdi.
Korpuskulyar nazariya bilan birgalikda yorug’likning to’lqin nazariyasi paydo bo’ldi va rivojlandi. Bu nazariya korpuskulyar nazariyadan butunlay farqli bo’lib, uning asoschisi golland olimi Gyuygens edi. Gyuygens yorug’likni butun olamni to’ldiruvchi gipotezik elastik muhit-olam efirida tarqaluvchi elastik to’lqin deb tushuntirar edi. Yuz yildan ko’proq vaqt ichida korpuskulyar nazariya tarafdorlari yorug’likning to’lqin nazariyasi tarafdorlaridan ko’proq edi. Lekin XIX asrning boshida o’sha vaqtda ma’lum bo’lgan barcha optik hodisalarni fransuz olimi Frenel to’lqin nazariyasiga asosan tushuntirishga muvaffaq bo’ldi va yorug’likning to’lqin nazariyasi kupchilik tomonidan tan olindi. Korpuskulyar nazariya esa yuz yil mobaynida esdan chiqarildi. 1864 yilda D. K. Maksvell yorug’likning elektromagnit nazariyasini yaratdi. Bu nazariyaga asosan ko’zga ko’rinadigan yorug’lik to’lqin uzunligi 400 nm750 nm oralig’ida yotuvchi eletromagnit to’lqinlardan iboratdir. Lekin 1887 yilda nemis olimi G.Gers tomonidan yorug’lik ta’sirida metallardan elektronlarning ajralib chiqish hodisasining kashf etilishi, shu hodisaning mohiyatini tushuntirishda elektromagnit to’lqinlar alohida «porsiyalar» yoki kvantlar (fotonlar) shaklida nurlanadilar, deb faraz qilishga olib keldi. 1900 yilda M. Plank elektromagnit to’lqini uzluksiz ravishda emas, balki diskret ravishda, ya’ni ayrim porsiyalar (kvantlar) ko’rinishida nurlanadi degan xulosaga keldi.
Rus olimi S. I. Vavilov 1945 yilda yorug’lik kvantlarini bevosita kuzatish imkonini beradigan asbob yaratdi va natijada yorug’likning kvant nazariyasi uzil-kesil isbot qilindi.
Yorug’likning korpuskulyar va to’lqin nazariyalari moddaning sindirish ko’rsatgichi bilan yorug’likning moddadagi tarqalish tezligi orasida turli ko’rinishdagi bog’lanishlar mavjudligiga olib keladi. Nyuton nazariyasiga asosan yorug’likning sinishi ikki muhit chegarasida korpuskulalar tezligining normal tashkil etuvchisi shu chegarada ta’sir etuvchi kuch tomonidan o’zgartiriladi deb hisoblanadi.



_1x







₁

_2x

_1r

n₁
sin = _1x/₁ (1.3)

₂

n₂
sinr = _2x/₂ (1.4)

r

_2r

2 - rasm

Shartga asosan tezlikning tangensial tashkil etuvchisi o’zgarmaydi (_1x/_2x). Shuning uchun (1.3) va (1.4) dan shunday ifodani hosil qilish mumkin.

(1.5)

Sinish qonuniga asosan (1.5) ni hisobga olsak,

sin/sinr = n₂/n₁ n₂/n₁ = ₂/₁ (1.6)
Agar yorug’lik bo’shliq (vakuum) bilan yondoshgan muhit chegarasida sinsa, u holda n₁ = 1; = s (yorug’likning vakuumdagi tezligi), ₂ = deb olsak va n₂ ni n deb olsak natijada quyidagi ifoda hosil bo’ladi:

n₂/n₁ = n = s/ (1.7)

Yorug’likning to’lqin nazariyasi esa bu ifodaga teskari bo’lgan xulosaga olib keladi.

Ma’lumki, Gyuygens prinsipiga asosan to’lqin fronti yetib borgan har bir nuqta yangi ikkilamchi to’lqin manbai bo’la oladi. Faraz qilaylik, AV yassi to’lqin fronti bo’shliqda s tezlik bilan tarqalayotgan bo’lib, bu front bo’shliqga yondoshgan muhitga  burchak ostida tushsin va yorug’likning muhitdagi tezligi endi bo’lsin. Ma’lum vaqt oralig’i t dan keyin V nuqtadan tarqalayotgan to’lqin BK = st masofani bosib o’tadi va muhit chegarasiga yetib keladi. Shu vaqtning o’zida A nuqtadan tarqalayotgan to’lqin AD = t masofani bosib o’tadi.