Optika faniga oid umumiy ma’lumotlar. Yorug’likning to’g’ri chiziq bo’ylab tarqalish, qaytish va sinish qonunlari. Reja: 1. Optika fanining ilm-fan va texnika taraqqiyotidagi roli. 2. Optikaning asosiy qonunlari. 3. Elektromagnit to’lqinlarning optik diapazoni.

Optika yorug’lik haqidagi fan bo’lib, fizikaning boshqa bo’limlari bilan uzviy bog’langandir. Ya’ni optik jarayonlarni o’rganish fizikaning boshqa bo’limlarini rivojlanishiga zamin yaratadi. Masalan: Atom va molekulalar tuzilishi haqidagi zamovaniy nazariya spektroskopiya sohasidagi kashfiyotlar natijasida yuzaga keldi. Xuddi shuningdek optika fanisiz boshqa tabiiy fanlarni ya’ni ximiya, biologiya, astranomiya va texnika fanlarini tasavvur qilish qiyindir (mikroskop, teleskop, televideniya). Ayniqsa so’nggi yillarda kashf etilgan lazer nurlar esa fan, texnikani rivojlanishining asosiy omili bo’ldi. Optikani ana shu yutuqlarga olib kelgan qonunlarni o’rganishdan oldin uning tarixiga qisqacha nazar solaylik, uning tabiatini o’rganaylik. Yorug’lik tabiati haqidagi masalalar qadim zamondan turli xil olimlar tomonidan turlicha talqin qilinib kelgan. Masalan: Eramizdan 300 yil oldin yashab o’tgan ayrim olimlar yorug’lik nuri go’yoki ko’zdan chiqib xuddi barmoqlarga o’xshab jismlarni ushlab ko’rgandek xabar beradi deb tushuntirsa, ayrimlari esa yorug’lik jismlardan chiqadi va bu chiqgan yorug’lik bizni ko’zimizga tushib ko’rish sezgisini uyg’otadi. Albatta bunday tushunchalar noto’g’ri edi. 1675 yilda Isak Ny ut on tomonidan yorug’likni korpuskulyar nazariyasi taklif etildi ya’ni u yorug’lik juda kichik zarrachalardan korpuskulyarlardan iborat bo’lib, bu zarrachalar chug’lanib, yarqirab turgan jismlar tomonidan

chiqarilib, ular katta tezlik bilan tezlik bo’ylab harakat qiladilar deb tushuntirdilar. Yorug’likning k orpusk uly ar nazariy asi bilan birgalikda 1690 yilda yorug’likni t o’lqin nazariy asi paydo bo’ldi va rivojlandi. Bu nazariya Isak Ny ut on ning korpuskulyar nazariyasidan butunlay farq qilib uning asoschisi golland olimi Gyuygens edi. Gyuygens y orug’lik bu but un olamni t o’ldiruv chi elast ik muhit da t arqaluv chi t o’lqin deb t ushunt irdi. Dastlabki 100 yillar mobaynida korpuskulyar nazariyasining tarafdorlari ko’proq edi lekin, XIX asrning boshlarida o’sha vaqtda ma’lum bo’lgan barcha optik hodisalarni fransuz olimi Frenel yorug’likning to’lqin nazariyasi asosida tushuntirdi va natijada to’lqin nazariyasi ko’pchilik tomonidan tan olindi. Xuddi shuningdek 1864 yilda Maksivel yorug’likning elektromgnit maydon nazariyasini yaratdi. Bu nazariyaga asosan y orug’lik t ez o’zgaruv chan elektromagnit maydon to’lqinidan (elektromagnit maydon to’lqinlari va ⃗Ε maydonlar bilan xarakterlanadi) iborat bo’lib, elektromagnit maydon to’lqin tezligi havoda taqriban yorug’lik tezligiga teng ⃗Ε 1887 yilda nemis olimi G.Gers tomonidan yorug’lik ta’sirida metallardan elektronlarni ajratib chiqish hodisasini kashf etildi. Bu hodisaning mohiyatini tushuntirishda elektromagnit magnit to’lqinlarni alohida « porsiy alar» yoki « k v ant lar» (fotonlar) shaklida nurlanadilar deb faraz qilishga olib keldilar.

Xuddi shuningdek 1900 yilda Plank elektromagnit maydon to’lqinlarni uzluksiz ravishda emas balki diskret ravishda ya’ni ay rim kvantlar ko’rinishida nurlanadi degan xulosaga keldi. 1945 yilda rus olimi Vavilov tomonidan yorug’lik kvantlarini bevosita kuzatishga imkon beradigan asbob yaratdi va natijada yorug’lik kvant nazariyasi uzil-kesil isbot etildi. Yorug’likning korpuskulyar va to’lqin nazariyalari moddaning sindirish ko’rsatgichi bilan yorug’likning muhitdagi tarqalish tezligi orasida bog’lanishlar mavjudligini ko’rsatdilar. Isak N y ut on nazariyasiga asosan yorug’likning sinish qonuni quyidagicha tushuntiradi. Yorug’lik nuri sindirish ko’rsatgichlari Ε12 Ε02+Ε22 Ε02=1 va Ε1 2+Ε2 2=Ε0 2 bo’lgan ikki muhit chegarasiga tushsin. Birinchi muhitda yorug’likni tezligi Ε12 Ε012+Ε12 Ε022=1 ikkinchi muhitda Ε12 Ε012+Ε22 Ε022=0 ga teng bo’lsin

Faraz qilaylik n 2 = ε bo’lib, birinchi muhitdagi yorug’lik tezligini gorizontal tashkil etuvchi n=√ε va vertikal tashkil etuvchi εх=εy=ε bo’lsin xuddi shuningdek ikkinchi muhitdagi bu tezlikni gorizontal va vertikal tashkil etuvchilari mos ravishda εх≠εy≠εz va ϑx≠ϑy≠ϑz bo’lsin. Birinchi muhitdan ikkinchi muhitga o’tayotgan yorug’likning tezligi yorug’lik zarrachalari va muhit zarrachalari orasidagi ta’sir natijasida o’zgaradi va bu o’zgarish ikki muhit chegarasiga o’tkazilgan normal bo’yicha yo’nalgan bo’ladi. Shuning uchun ham tezlikning vertikal tashkil etuvchilari o’zgarib n = C ϑ x ; bo’ladi. Gorizontal tashkil etuvchilari o’zgarmaydi natijada esa nx 2= εx; bo’ladi. Rasmdan ko’rinadiki, n x = √ ε x ; Bu hol uchun quyidagini yozish mumkin. 1x n 1 n 2 2x 1r 2 2r r 1