Optika” bo`limiga oid mavzularni o`qitishda pedagogik texnologiyalarda foydalanish usullari

optik kuchi D tushunchasi kiirtilgan. Linzaning optik kuchi (havoda)

D (5.2)

bo’ladi. Linzani optik kuchining birligi 1 dioptriya (1 dptr) bo’lib, u fokus masofasi 1 metr bo’lgan linzaning optik kuchiga teng.

Mikroskop ikki optik asbob — ob’ektiv va okulyardan to’zilgan. Birinchi qisqa fokusli linza ob’ektiv rolini o’ynaydi, ikkinchi qisqa fokusli linza okulyar rolini o’ynaydi. Mikroskopni kattalashtirishi shunday ifodalanadi:

(5.3)

bu yerda — ob’ektivdan tasvirgacha bo’lgan masofa, f1 — ob’ektiv fokus masofasi, f2 — okulyar fokus masofasi, a0 — eng yaxshi ko’rish masofasi (25sm).

Hozirgi vaqtda juda ko’p optik asboblar yasalgan va ular ko’plab sohalarda ishlatiladi. Misol sifatida geodeziyada ishlatiladigan optik asboblarni nomlarini keltiramiz: nivelir, teodolit, fototeodolit va boshqalar.

Nivelir yordamida yer sirtidagi biror nuqta balandligini boshqa aniq nuqta yoki boshlang’ich nuqta balandligiga yoki dengiz sathiga nisbatan aniqlanadi.

YORUG’LIK OQIMI. FOTOMETRIK KATTALIKLAR

Optik diapazonga to’g’ri keladigan elektr magnit to’lqinlarining energetik parametrlarini o’lchash bilan shug’ullanadigan optikaning bo’limiga fotometriya deyiladi. Soddaroq qilib aytganda, ko’zga ko’rinadigan Yorug’lik ta’sirlarini o’lchash bilan shug’ullanadigan optikaning bo’limi fotometriya deyiladi. Fotometriya – Yorug’lik energiyasining oqimi, Yorug’lik kuchi, yoritilganlik, ravshanlik, yorituvchanlik kabi fizik kattaliklar bilan ish ko’radi.

Ko’zga ko’rinadigan Yorug’lik nurlari spektral tarkibigagina bog’liq bo’lmay, ko’zning Yorug’lik spektriga bo’lgan sezgirligi (ko’rish funksiyasi U) ga ham bog’liq. SHu sababli ko’zning nisbiy spektral sezgirligi degan tushuncha kiritilib, bu tushuncha matematik shaklda

(6.1)

kabi yoziladi, bunda - ko’zning nisbiy sezgirligi, - ko’zning ma’lum to’lqin uzunligidagi nurga bo’lgan maksimal ko’rish funksiyasi. Normal ko’z uchun to’lqin uzunligida .

Yorug’lik oqimi F deb biror yuzadan vaqt birligi ichida o’tuvchi Yorug’lik energiyasini ko’rsatuvchi fizik kattalikka aytiladi, ya’ni :

, (6.2)

bunda Q – Yorug’lik energiyasi, t – vaqt. Yorug’lik oqimining birligi lyumen (Lm) bo’lib, u 1 kd li Yorug’likning 1 steradian fazoviy burchak bo’yicha yuborilgan oqimidir:

. (6.3)

Yorug’lik kuchi

. (6.4)

Yorug’lik oqimi bir tekis tarqalgan holda

(6.5)

bo’ladi.Yorug’lik kuchi birligi Sobiq Ittifoq metrologiya ilmiy tekshirish institutining fotometrik laboratoriyasida yasalgan Yorug’lik etalonining yuzasidan normal yo’nalishda chiqayotgan Yorug’lik kuchining qismiga teng. Bu birlikka kandela (kd) deyiladi. Bu Yorug’lik kuchining yangi etaloni bo’lib, xalqaro bir shamning (eski etalonning) Yorug’lik kuchi 1.005 kd ga teng.

YOritilganlik yuza birligiga perpendikulyar tushayotgan Yorug’lik oqimi bilan xarakterlanadi, ya’ni

. (6.6)

YOritilganlik birligi lyuks (Lk) bo’lib, u 1m2 yuzaga tekis perpendikulyar tushayotgan 1 Lm oqimga mos keladigan yoritilganlikdir:

. (6.7)

Ravshanlik deb, yuza birligidan yuzaga kelgan perpendikulyar yo’nalishda har bir kvadrat metridan 1 kd Yorug’lik kuchi beradigan yuzaning ravshanligi olinib, ravshanlik birligi - bo’ladi. Demak, ravshanlik

. (6.8)

Bu yerda - Yorug’lik nuri yo’nalishi bilan shu Yorug’lik tarqatayotgan yuzaga o’tkazilgan perpendikulyar orasidagi burchak.

SHuni ta’kidlab o’tish kerakki, Yorug’lik birliklarining tajribada aniqlash va uni qayta takrorlash murakkab ish bo’lib, diqqat bilan ishlashni talab qiladi. Miqdoriy Yorug’lik o’lchashlari, ayniqsa, spetrning turli sohalaridagi o’lchashlarr hozirga qadar ishlanib kelinmoqda va mukammallashtiritmoqda.

YORUG’LIK DISPERSIYASI

Yorug’lik dispersiyasi deb, moddaning sindirish ko’rsatkichini Yorug’lik to’lqin uzunligiga bog’liqligidan yuz beradigan hodisalarga aytiladi. Yorug’lik dispersiyasini matematik ravishda shunday yozish mumkin:

(7.1)

Bu formulada Yorug’lik to’lqining chastotasi.

Agar chastota ortishi bilan absolyut sindirish ko’rsatkichi ortib borsa, bunday dispersiya normal dispersiya deyiladi, aksincha chastota ortib borishi bilan chastota kamaysa, bunday dispersiya anomal dispersiya deyiladi.

Yorug’lik dispersiyasini birinchi marta 1672 yilda ingliz olimi I.Nyuton kuzatgan. U shisha prizmadan oq Yorug’lik o’tganda rangli spektr hosil bo’lishini aniqlagan. Yorug’lik dispersiyasini sindirish ko’rsatkichni aniqlaydigan har qanday usul bilan kuzatish mumkin. Masalan, prizmalardan Yorug’lik o’tganda, to’la ichki qaytish hodisasi ro’y berganda va interferension asboblar yordamida. Umumiy holda, Yorug’lik dispersiyasi ro’y berganda to’lqin uzunligini kamayishi bilan sindirish ko’rsatkichi orta boradi. Bunga normal dispersiya deyiladi. Lekin shunday hollar ham kuzatiladiki, bunda to’lqin uzunligini kamayishi bilan sindirish kursatkichi ham kamayadi. Bunday dispersiyaga anomal dispersiya deyiladi. Odatda anomal dispersiya Yorug’likni yutilish sohasida kuzatiladi.

Dispersiya sababli oq Yorug’lik sindiruvchi muhitdan o’tganda turli to’lqin uzunlikli monoxromatik nurlarga ajraladi. Agarda bu hodisani ekranda kuzatsak, turli rangdagi yo’llar - ya’ni dispersiya spektrini yoki optik spektrni ko’ramiz. Odatda, optik spektrlar maxsus asboblar - spektrometr va spektrograflarda hosil kilinadi. Spektrlarning tashqi ko’rinishi Yorug’lik manbaining xossalariga bog’liq bo’ladi.

Optik spektrlar 3 turga bo’linadilar:

1. Tutash spektrlar.

2. CHiziqli spektrlar.

3. Yo’l-yo’l spektrlar.

Yorug’lik manbai cho’g’langan qattiq va suyuq jismlar, siqilgan gazlardan iborat bo’lsa, kuzatiladigan spektr tutash spektrdan iborat bo’ladi. CHiziqli spektrlarni uyg’ongan alohida atomlar, yo’l-yo’l spektrlarni uyg’ongan alohida molekulalar chiqaradi. Optik spektrlar yordamida moddalarni analiz qilish, atom va molekulalarni tuzilishini o’rganish va boshqa ko’p ilmiy ishlar qilish mumkin. Bu sohaga spektral analiz deyiladi. Hozirgi vaqtda Yorug’lik dispersiyasini kvant mexanikasi asosida tushuntiriladi.

YORUG’LIKNING KVANT NAZARIYASI. FOTONLAR

Hozirgi vaqtda ko’p optik hodisalarni faqat Yorug’likni kvant nazariyasi asosida tushuntirish mumkin. Masalan, absolyut qora jismning nurlanishi, fotoeffekt, Kompton effekti va boshqalar. Yorug’likni kvant nazariyasini yaratishda A.Eynshteynning «Yorug’lik kvantlari» mavjud degan g’oyasi rol o’ynadi, shunga ko’ra Yorug’likni elementar zarrachalar — fotonlar oqimidan iborat deb qaraldi. Eynshteynning gipotezasi qator tajribalarda tasdiqlandi. Yorug’lik zarralari — fotonlarning mavjudligi tajribalarda tasdiqlangandan so’ng Yorug’likni foton nazariyasi yoki kvant nazariyasi vujudga keldi. Bu nazariya optika tarixida bo’lgan korpuskulyar nazariyani eslatadi. Bu Yorug’likning kvant nazariyasiga ko’ra bitta foton quyidagi energiyaga ega bo’ladi :

(8.1)

bunda h — Plank doimiysi, - Yorug’lik chastotasi.

Foton massasi uchun shunday formula mavjud:

(8.2)

bu yerda s — vakuumda Yorug’likning tarqalish tezligi. |

Bu formula harakatdagi foton massasi uchun o’rinli. Demak, foton tinchlikdagi massaga ega emas. Foton yutilganda uning massasi va energiyasi moddaning zarralariga beriladi. Foton impulsi quyidagiga teng:

. (8.3)

Fotonning vakuumdagi tezligi s . Demak, Yorug’likni ham to’lqin, ham zarracha sifatida ko’rish mumkin. Optikada buni dualizm deb ataladi.

LAZERLAR

Moddadan Yorug’lik o’tganda u yutiladi va sochiladi. Bu hodisalar optikada juda yaxshi o’rganilgan. Hozir bu jarayonlarga teskari bo’lgan hodisa, ya’ni moddadan Yorug’lik o’tganida uning kuchayishi ham ro’y berishi aniqlandi. Bunday asboblar lazerlar deb ataladi. Ushbu jarayonni amalga oshishi mumkinligini birinchi marta 1915 yilda Eynshteyn aytgan. A.Eynshteyn ( o’z-o’zidan ) spontan nurlanish bilan birga induksiyalangan yoki majburiy nurlanish bo’lishi ham mumkinligi haqida bashorat qilgan. Lazerda Yorug’likning kuchayishi moddadan o’tayotgan Yorug’lik tomonidan indo’ksiyalangan nurlanish ta’sirida yuz beradi. Optik lazerlar birinchi marta 1960 yilda qurilgan. Hozirgi vaqtda lazerlar juda keng chastotalar sohasida ( ko’zga ko’rinadigan sohalardan millimetr to’lqinlargacha) ishlab chiqilgan. Lazerlarda aktiv muhit sifatida yuzlab moddalar ( gazlar - geliy va neon aralashmasi, qattiq jismlar – yoqut va h.k. ) qo’llaniladi. Agarda lazerda ishchi modda sifatida yoqut ( rubin ) ishlatilsa, u impuls rejimda ishlaydi va qisqa vaqtda katta quvvat beradi. Masalan, 10 sekundda 108 vatt energiya beradi. Bunday impulslarda energiya oqimini zichligi 1sm2 da 108 vatt bo’ladi. Bunday lazerlar bilan o’ta qattiq metallarni, olmoslarni teshish mumkin. Hozir lazerlar juda ko’p sohalarda, masalan, ilmiy ishlarda, meditsinada, aloqa xizmatida, qurilishda harbiy sohada keng ishlatiladi.

2.2. Zamonaviy optik tizimlar

Zamonaviy optik tizimlar.

Yupqa optikasi eng oddiy optik tizimni anglatadi. Oddiy yupqa linzalar asosan ko'zoynak uchun ko'zoynak shaklida qo'llaniladi. Bundan tashqari, kattalashtirish oynasi sifatida linzalardan foydalanish yaxshi ma'lum.

Ko'plab optik asboblarning harakati - proektsion chiroq, kamera va boshqa qurilmalar - sxematik ravishda yupqa linzalarning harakatlariga o'xshatilishi mumkin. Biroq, ingichka optikasi, asosiy optik o'q bo'ylab yoki unga katta burchak ostida keladigan manbadan kelib chiqadigan tor bir rangli nur bilan chegaralanish mumkin bo'lganda, juda kamdan-kam hollarda, yaxshi tasvirni beradi. Ko'pgina amaliy ishlarda, agar ushbu shartlar bajarilmagan bo'lsa, ingichka ob'ektiv tomonidan taqdim etilgan rasm unchalik mukammal emas. Shuning uchun, aksariyat hollarda, juda ko'p miqdordagi sinishi yuzasiga ega bo'lgan va ushbu sirtlarning yaqinligi talablari bilan cheklanmagan (nozik linzalar talabini qondiradigan) murakkabroq optik tizimlarni qurishga murojaat qiling.

Umuman olganda, odamning ko'zlari diametri 2,5 sm ga teng bo'lgan sharsimon tanadir va bu ko'zoynak deb ataladi (10-rasm). Ko'zning noaniq va kuchli tashqi qobig'i sklera, shaffof va yanada konveks old qismi esa shox parda deb ataladi. Skleraning ichki qismida ko'zni oziqlantiradigan qon tomirlaridan iborat qon tomir membranasi yotadi. Kornoid shox parda ustiga, turli odamlarda notekis rangga ega bo'lgan irisga o'tadi, u shox pardadan aniq, suvli massaga ega kameradan ajralib chiqadi.

Irisda dumaloq teshik bor,

diametri o'zgarishi mumkin bo'lgan o'quvchi deb nomlanadi. Shunday qilib, iris yorug'likning ko'zga kirishini tartibga soluvchi diafragmaning rolini o'ynaydi. Yorug` nurda o`quvchi pasayadi, kam nurda esa ko`payadi. Ko'zoynakning orqa tomonida ko'zning ichki qismida linza joylashgan bo'lib, u 1,4 ga teng refraktsion indeksga ega bo'lgan shaffof moddaning bikonveks ob'ektividir. Ob'ektiv halqali mushak bilan chegaralangan bo'lib, uning yuzalarining egriligini va shuning uchun uning optik kuchini o'zgartirishi mumkin.

Ko'zning ichki qismidagi qon tomir membranasi fotosensitiv asabning shoxlari bilan qoplangan, ayniqsa, qorinchaning qarshisida qalin. Ushbu shoxchalar ko'zning optik tizimi tomonidan yaratilgan ob'ektivlarning haqiqiy tasvirini yaratadigan retinani hosil qiladi. Retina va linzalar orasidagi bo'shliq jelatinli tuzilishga ega shaffof vitreus tanasi bilan to'ldiriladi. Retinada joylashgan narsalarning tasviri teskari tomonga buriladi. Ammo fotosensitiv asabdan signallarni qabul qiluvchi miyaning faoliyati bizga barcha ob'ektlarni tabiiy holatda ko'rish imkoniyatini beradi.

Ko'zning dairesel mushaklari bo'shashganda, ko'zning to'r pardasida uzoqroq narsalarning tasviri olinadi. Umuman olganda, ko'zning tuzilishi shundan iboratki, odam ko'zni 6 m dan yaqinroq masofada joylashgan kuchlanishsiz narsalarni ko'rishi mumkin. Bu holda yaqinroq narsalarning tasviri retinaning orqasida olinadi. Bunday ob'ektning aniq tasvirini olish uchun, halqa mushaklari ob'ektivni retinada ushlab turmaguncha linzalarni tobora ko'proq siqib chiqaradi va keyin ob'ektivni siqilgan holatda ushlab turadi.

Shunday qilib, inson ko'ziga "diqqatni jalb qilish" halqa mushaklari yordamida optikaning kuchini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Ko'zning optik tizimining undan har xil masofada joylashgan narsalarning aniq tasvirlarini yaratish qobiliyati turar joy deb nomlanadi (lotincha "turar joy" - qurilma). Juda uzoq ob'ektlarni ko'rganda, parallel nurlar ko'zga tushadi. Bunday holda, ko'z abadiylikka moslashtiriladi, deyiladi.

Ko'zning joylashishi cheksiz emas. Ring mushaklari yordamida ko'zning optik kuchi 12 diopterdan oshmasligi mumkin. Yaqindagi narsalarni uzoq muddatli tekshirish bilan ko'z charchaydi va halqa mushaklari bo'shashishni boshlaydi va ob'ektning tasviri xiralashadi.

Biror kishining ko'zlari nafaqat yorug'likda, balki ob'ektlarni ham yaxshi ko'rishga imkon beradi. Ko'zning to'r pardasidagi fotosensitiv asab uchlarini turli darajadagi tirnash xususiyati darajasiga moslash qobiliyati, ya'ni. kuzatilayotgan ob'ektlarning yorqinligining turli darajalariga moslashish deyiladi.

Ko'zning vizual o'qining ma'lum bir nuqtada pasayishiga konvergensiya deyiladi. Ob'ektlar odamdan juda katta masofada joylashgan bo'lsa, so'ngra suvni bir ob'ektdan ikkinchisiga ko'zning o'qlari orasiga o'tkazishda u deyarli o'zgarmaydi va odam ob'ektning o'rnini to'g'ri aniqlash qobiliyatini yo'qotadi. Ob'ektlar juda uzoq bo'lganida, ko'zlar o'qi parallel bo'lib, odam hatto u qarab turgan narsaning harakatlanayotganini yoki yo'qligini aniqlay olmaydi. Jismlarning holatini aniqlashda ma'lum bir rolni odamga yaqin joylashgan ob'ektlarni tekshirganda ob'ektivni siqadigan halqali mushakning kuchi o'ynaydi.

Yupqa optikasi eng oddiy optik tizimni anglatadi. Oddiy yupqa linzalar asosan ko'zoynak uchun ko'zoynak shaklida qo'llaniladi. Bundan tashqari, kattalashtirish oynasi sifatida linzalardan foydalanish yaxshi ma'lum.

Ko'plab optik asboblarning harakati - proektsion chiroq, kamera va boshqa qurilmalar - sxematik ravishda yupqa linzalarning harakatlariga o'xshatilishi mumkin. Biroq, ingichka optikasi, asosiy optik o'q bo'ylab yoki unga katta burchak ostida keladigan manbadan kelib chiqadigan tor bir rangli nur bilan chegaralanish mumkin bo'lganda, juda kamdan-kam hollarda, yaxshi tasvirni beradi. Ko'pgina amaliy ishlarda, agar ushbu shartlar bajarilmagan bo'lsa, ingichka ob'ektiv tomonidan taqdim etilgan rasm unchalik mukammal emas. Shuning uchun, aksariyat hollarda, juda ko'p miqdordagi sinishi yuzasiga ega bo'lgan va ushbu sirtlarning yaqinligi talablari bilan cheklanmagan (nozik linzalar talabini qondiradigan) murakkabroq optik tizimlarni qurishga murojaat qiling. [4]

Umuman olganda, odamning ko'zlari diametri 2,5 sm ga teng bo'lgan sharsimon tanadir va bu ko'zoynak deb ataladi (10-rasm). Ko'zning noaniq va kuchli tashqi qobig'i sklera, shaffof va yanada konveks old qismi esa shox parda deb ataladi. Skleraning ichki qismida ko'zni oziqlantiradigan qon tomirlaridan iborat qon tomir membranasi yotadi. Kornoid shox parda ustiga, turli odamlarda notekis rangga ega bo'lgan irisga o'tadi, u shox pardadan aniq, suvli massaga ega kameradan ajralib chiqadi.

Irisda dumaloq teshik bor,

diametri o'zgarishi mumkin bo'lgan o'quvchi deb nomlanadi. Shunday qilib, iris yorug'likning ko'zga kirishini tartibga soluvchi diafragmaning rolini o'ynaydi. Yorug` nurda o`quvchi pasayadi, kam nurda esa ko`payadi. Ko'zoynakning orqa tomonida ko'zning ichki qismida linza joylashgan bo'lib, u 1,4 ga teng refraktsion indeksga ega bo'lgan shaffof moddaning bikonveks ob'ektividir. Ob'ektiv halqali mushak bilan chegaralangan bo'lib, uning yuzalarining egriligini va shuning uchun uning optik kuchini o'zgartirishi mumkin.

Ko'zning ichki qismidagi qon tomir membranasi fotosensitiv asabning shoxlari bilan qoplangan, ayniqsa, qorinchaning qarshisida qalin. Ushbu shoxchalar ko'zning optik tizimi tomonidan yaratilgan ob'ektivlarning haqiqiy tasvirini yaratadigan retinani hosil qiladi. Retina va linzalar orasidagi bo'shliq jelatinli tuzilishga ega shaffof vitreus tanasi bilan to'ldiriladi. Retinada joylashgan narsalarning tasviri teskari tomonga buriladi. Ammo fotosensitiv asabdan signallarni qabul qiluvchi miyaning faoliyati bizga barcha ob'ektlarni tabiiy holatda ko'rish imkoniyatini beradi.

Ko'zning dairesel mushaklari bo'shashganda, ko'zning to'r pardasida uzoqroq narsalarning tasviri olinadi. Umuman olganda, ko'zning tuzilishi shundan iboratki, odam ko'zni 6 m dan yaqinroq masofada joylashgan kuchlanishsiz narsalarni ko'rishi mumkin. Bu holda yaqinroq narsalarning tasviri retinaning orqasida olinadi. Bunday ob'ektning aniq tasvirini olish uchun, halqa mushaklari ob'ektivni retinada ushlab turmaguncha linzalarni tobora ko'proq siqib chiqaradi va keyin ob'ektivni siqilgan holatda ushlab turadi.

Shunday qilib, inson ko'ziga "diqqatni jalb qilish" halqa mushaklari yordamida optikaning kuchini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Ko'zning optik tizimining undan har xil masofada joylashgan narsalarning aniq tasvirlarini yaratish qobiliyati turar joy deb nomlanadi (lotincha "turar joy" - qurilma). Juda uzoq ob'ektlarni ko'rganda, parallel nurlar ko'zga tushadi. Bunday holda, ko'z abadiylikka moslashtiriladi, deyiladi.

Ko'zning joylashishi cheksiz emas. Ring mushaklari yordamida ko'zning optik kuchi 12 diopterdan oshmasligi mumkin. Yaqindagi narsalarni uzoq muddatli tekshirish bilan ko'z charchaydi va halqa mushaklari bo'shashishni boshlaydi va ob'ektning tasviri xiralashadi.

Biror kishining ko'zlari nafaqat yorug'likda, balki ob'ektlarni ham yaxshi ko'rishga imkon beradi. Ko'zning to'r pardasidagi fotosensitiv asab uchlarini turli darajadagi tirnash xususiyati darajasiga moslash qobiliyati, ya'ni. kuzatilayotgan ob'ektlarning yorqinligining turli darajalariga moslashish deyiladi.

Ko'zning vizual o'qining ma'lum bir nuqtada pasayishiga konvergensiya deyiladi. Ob'ektlar odamdan juda katta masofada joylashgan bo'lsa, so'ngra suvni bir ob'ektdan ikkinchisiga ko'zning o'qlari orasiga o'tkazishda u deyarli o'zgarmaydi va odam ob'ektning o'rnini to'g'ri aniqlash qobiliyatini yo'qotadi. Ob'ektlar juda uzoq bo'lganida, ko'zlar o'qi parallel bo'lib, odam hatto u qarab turgan narsaning harakatlanayotganini yoki yo'qligini aniqlay olmaydi. Jismlarning holatini aniqlashda ma'lum bir rolni odamga yaqin joylashgan ob'ektlarni tekshirganda ob'ektivni siqadigan halqali mushakning kuchi o'ynaydi. Zamonaviy mikroskoplarda nazariy chegaraga deyarli erishildi. Mikroskop orqali juda kichik ob'ektlarni ham ko'rish mumkin, ammo ularning tasvirlari ob'ektga o'xshamaydigan mayda dog'lar kabi ko'rinadi.

Bunday kichik zarrachalarni tekshirganda ular kondensator bilan an'anaviy mikroskop deb ataladigan ultramikroskopdan foydalanadilar, bu esa ushbu ob'ektni mikroskopning o'qiga perpendikulyar ravishda yon tomondan intensiv ravishda yoritishga imkon beradi.

Ultramikroskop yordamida o'lchamlari nanometrdan oshmaydigan zarrachalarni aniqlash mumkin.

Spotning eng oddiy doirasi ikkita yig'ish linzasidan iborat. Ko'zda tutilgan narsaga qaragan ob'ektivga ob'ektiv, ikkinchisiga kuzatuvchining ko'ziga qaragan ko'zoynak deyiladi.

L 1 linzalari ob'ektivning asosiy fokusiga yaqin joylashgan P 1 Q 1 ob'ektining teskari va sezilarli darajada qisqartirilgan tasvirini beradi. Ko'zoynak ob'ektning tasviri asosiy diqqat markazida bo'lishi uchun joylashtirilgan. Ushbu pozitsiyada ko'zoynak kattalashtiruvchi oynaning rolini o'ynaydi, uning yordamida ob'ektning haqiqiy tasviri ko'rib chiqiladi. Kollimator deb nomlangan A trubkasi tor tirqishga ega, uning kengligi vintni burab sozlanishi. Yorug'lik manbai bo'shliqning oldida joylashtirilgan, uning spektrini o'rganish kerak. Bo'shliq kollimatorning fokus tekisligida joylashgan va shuning uchun kollimator chiqadigan yorug'lik nurlari parallel nur shaklida bo'ladi. Prizma orqali o'tgandan so'ng, nurlar B trubkasiga yuboriladi, ular orqali spektr kuzatiladi. Agar spektroskop o'lchash uchun mo'ljallangan bo'lsa, unda maxsus moslamadan foydalangan holda spektrning tasviri bo'linmalar bilan o'lchovning tasviriga o'rnatiladi, bu sizga spektrdagi rang chiziqlarining holatini aniq belgilashga imkon beradi.

Spektrni o'rganishda ko'pincha uni suratga olish maqsadga muvofiqdir, so'ngra uni mikroskop yordamida ko'rib chiqing.

Spektrlarni suratga oladigan qurilma spektrograf deb nomlanadi.

Spektrograf diagrammasi sek. 18.

L 2 optikasi yordamida radiatsiya spektri muzlatilgan AB oynasiga qaratiladi, u suratga olayotganda fotosurat plitasi bilan almashtiriladi. Optik o'lchash vositasi - o'lchash vositasi, unda ko'rish (boshqariladigan ob'ektning chegaralarini ko'rish chizig'i, krossover va boshqalar bilan birlashtirish) yoki o'lchamni aniqlash optik ish printsipiga ega bo'lgan asbob yordamida amalga oshiriladi. Optik o'lchash vositalarining uchta guruhi ajralib turadi: ko'rishning optik printsipi va hisobot harakatining mexanik usuli bo'lgan qurilmalar; hisobotlarni ko'rish va ko'chirishning optik usuli bo'lgan qurilmalar; o'lchash moslamasi bilan mexanik aloqada bo'lgan va aloqa joylarining harakatini aniqlashning optik usuli bilan ishlaydigan qurilmalar.

Birinchi tarqatish asboblaridan murakkab kontur va kichik o'lchamlarga ega qismlarni o'lchash va boshqarish uchun proektorlar tarqatildi.

Eng keng tarqalgan qurilma ikkinchi - universal o'lchash mikroskopi bo'lib, unda o'lchanadigan qism uzunlamasına aravada va bosh mikroskopda - ko'ndalangda harakatlanadi.

O'lchangan chiziqli miqdorlarni o'lchov yoki o'lchov bilan taqqoslash uchun uchinchi guruhning asboblari qo'llaniladi. Ular odatda komparatorlarning umumiy nomi ostida birlashtiriladi. Ushbu qurilmalar guruhiga optimometr (optikator, o'lchash mashinasi, kontakt interferometr, optik diapazonni topuvchi va boshqalar) kiradi.

Optik o'lchash asboblari geodeziyada (daraja, teodolit va boshqalar) ham keng tarqalgan.

Teodolit - geodezik ishlar, topografik va geodezik tadqiqotlar, qurilishda va hokazolarda yo'nalishlarni aniqlash va gorizontal va vertikal burchaklarni o'lchash uchun mo'ljallangan geodezik vositadir.

Daraja - yer yuzasidagi nuqtalar balandligini o'lchash, shuningdek o'rnatish uchun gorizontal yo'nalishlarni belgilash uchun geodezik vosita. ishlaydi.

Navigatsiyada sekstant keng qo'llaniladi - kuzatuvchi joyining koordinatalarini aniqlash uchun ufq ustidagi osmon jismlarining balandligini yoki ko'rinadigan ob'ektlar orasidagi burchaklarni o'lchash uchun goniometrik oyna-aks ettiruvchi asbob. Sekstantning eng muhim xususiyati shundaki, kuzatish maydonida ikkita ob'ektni bir vaqtning o'zida birlashtirish imkoniyati mavjud bo'lib, ular orasidagi burchak o'lchanadi, bu sekstantni samolyotda va kemada hatto pitching paytida ham aniq pasaymasdan ishlatishga imkon beradi.

Optik o'lchash vositalarining yangi turlarini rivojlantirishning istiqbolli yo'nalishi bu elektron hisoblash moslamalari bilan jihozlash bo'lib, bu o'qish va ko'rishni o'qishni soddalashtirishga imkon beradi. [5]

6-bob. Fan va texnikada optik tizimlardan foydalanish.

Ilova, shuningdek, optik tizimlarning fan va texnologiyada tutgan o'rni juda katta. Optik hodisalarni o'rganmasdan va optik vositalarni ishlab chiqmasdan, insoniyat texnologik rivojlanishning bunday yuqori darajasiga chiqa olmaydi.

Deyarli barcha zamonaviy optik asboblar optik hodisalarni bevosita vizual kuzatish uchun mo'ljallangan.

Tasvirlash qonunlari turli xil optik qurilmalarni qurish uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Har qanday optik qurilmaning asosiy qismi ma'lum bir optik tizimdir. Ba'zi bir optik qurilmalarda tasvir ekranda olinadi, boshqa qurilmalar ko'z bilan ishlashga mo'ljallangan. ikkinchi holatda, qurilma va ko'z bitta optik tizimni anglatadi va tasvir ko'zning to'r pardasida olinadi.

Moddalarning ba'zi kimyoviy xossalarini o'rganib, olimlar tasvirlarni qattiq sirtlarga mahkamlash usulini ixtiro qilishdi va linzalardan tashkil topgan optik tizimlar tasvirlarni ushbu sirtga loyihalashda foydalanila boshlandi. Shunday qilib, dunyo foto va kino kameralarini oldi va keyinchalik elektronika, video va raqamli kameralar paydo bo'ldi.

Ko'zga deyarli ko'rinmaydigan kichik narsalarni o'rganish uchun kattalashtiruvchi ishlatiladi, va agar uning kattalashishi etarli bo'lmasa, unda mikroskoplar qo'llaniladi. Zamonaviy optik mikroskoplar tasvirni 1000 martagacha, elektron mikroskoplarni esa o'n minglab marta kattalashtirishga imkon beradi. Bu molekulyar darajada ob'ektlarni o'rganishga imkon beradi.

Zamonaviy astronomik tadqiqotlarni "Galiley trubasi" va "Kepler trubasi" bo'lmasdan amalga oshirish mumkin emas edi. Ko'pincha oddiy teatr durbinlarida ishlatiladigan Galileo trubkasi ob'ektning to'g'ridan-to'g'ri tasvirini beradi, Kepler trubkasi - teskari. Natijada, agar Kepler trubkasi Yerni kuzatish uchun ishlatilishi kerak bo'lsa, u o'rash tizimi (qo'shimcha linza yoki prizma tizimi) bilan jihozlangan, natijada tasvir to'g'ri bo'ladi. Bunday qurilmaning namunasi - prizma durbin.

Kepler trubasining afzalligi shundaki, u qo'shimcha oraliq tasvirga ega bo'lib, uning tekisligiga o'lchov o'lchovini, suratga olish uchun fotosurat plitasini va boshqalarni qo'yishingiz mumkin. Natijada, astronomiyada va o'lchov bilan bog'liq barcha holatlarda Kepler trubkasi ishlatiladi.

Teleskop turiga ko'ra qurilgan teleskoplar bilan bir qatorda - refraktorlar, oyna (aks ettiruvchi) teleskoplar yoki reflektorlar astronomiyada juda muhimdir.

Har bir teleskop beradigan kuzatuv qobiliyati uning teshigining diametriga qarab belgilanadi. Shuning uchun qadimgi davrlardan beri ilmiy va texnik fikrlar topishga qaratilgan. Lazer va fokusli tizimlardan foydalanish turli xil moddalarni kesishda, CD o'qish va yozish asboblarida, lazer diapazonlarida ishlatiladigan lazer nurlanishini bir nuqtaga yo'naltirishga imkon beradi.

Optik tizimlar geodeziyada burchaklarni va balandliklarni o'lchash uchun keng qo'llaniladi (darajalar, teodolitlar, sekstantlar va boshqalar).

Oq nurni spektrga ajratishda prizmalardan foydalanish spektrograflar va spektroskoplarning yaratilishiga olib keldi. Ular qattiq va gazlarning yutilish va emissiya spektrlarini kuzatish imkonini beradi. Spektral tahlil sizga moddaning kimyoviy tarkibini aniqlashga imkon beradi.

Oddiy optik tizimlardan foydalanish - yupqa linzalar, ko'rish tizimidagi nuqsonlari bo'lgan ko'plab odamlarning normal ko'rishlariga imkon berdi (ko'zoynaklar, ko'z linzalari va boshqalar).

Optik tizimlar tufayli ko'plab ilmiy kashfiyotlar va yutuqlarga erishildi.

Optik tizimlar biologiyadan tortib fizikagacha bo'lgan ilmiy faoliyatning barcha sohalarida qo'llaniladi. Shuning uchun biz fan va texnologiyada optik tizimlarning ko'lami cheksiz deb ayta olamiz.

Xulosa

Men o`ylaymanki,optikaning amaliy ahamiyati va uning boshqa bilim sohalariga ta'siri juda katta. Teleskop va spektroskopning ixtirosi insonga ulkan olamda ro'y beradigan ajoyib va \u200b\u200bboy hodisalarni ochib berdi. Mikroskopning ixtirosi biologiyada inqilob qildi. Fotosuratlar deyarli barcha fan sohalariga yordam berdi va yordam berishda davom etmoqda. Ilmiy jihozlarning eng muhim elementlaridan biri bu ob'ektivdir. Busiz, mikroskop, teleskop, spektroskop, kamera, kino, televizor va boshqalar bo'lmaydi. ko'zoynaklar bo'lmaydi va 50 yoshdan oshgan ko'plab odamlar ko'rish bilan bog'liq ko'plab asarlarni o'qish va ijro etish imkoniyatidan mahrum bo'lishadi.

Fizik optika tomonidan o'rganiladigan hodisalar maydoni juda kengdir. Optik hodisalar fizikaning boshqa sohalarida o'rganilayotgan hodisalar bilan chambarchas bog'liq bo'lib, optik tadqiqot usullari eng nozik va aniqdir. Shu sababli, optika uzoq vaqt davomida juda ko'p fundamental tadqiqotlar va asosiy jismoniy qarashlarni rivojlantirishda etakchi rol o'ynaganligi ajablanarli emas. O'tgan asrning ikkala asosiy fizik nazariyalari - nisbiylik nazariyasi va kvant nazariyasi optik tadqiqotlar asosida katta darajada tug'ildi va rivojlandi, deyish kifoya. Lazerlarning ixtirosi nafaqat optikada, balki ilm-fan va texnikaning turli sohalarida ham juda katta imkoniyatlarni ochib berdi.

Adabiyotlar ro'yxati.

1. Artsybyshev S.A. Fizika - M .: Medgiz, 1950 .-- 511s.

2. Jdanov L.S. Jdanov G.L. O'rta maktablar uchun fizika - M .: Nauka, 1981. - 560s.

3. Landsberg G.S. Optika - M .: Nauka, 1976 .-- 928s.

4. Landsberg G.S. Fizikaning boshlang'ich darsligi. - M .: Nauka, 1986.- T.3. - 656s.

5. Proxorov A.M. Buyuk Sovet Entsiklopediyasi. - M.: Sovet entsiklopediyasi, 1974. - T. 18. - 632s.

6. Sivuxin D.V. Umumiy fizika kursi: Optika - M .: Nauka, 1980. - 751s.

7. Azizxo`jayeva N.N. Pedagogik texnologiya va pedagogic mahorat-T.,2008 y.

http://fayllar.org