Dars ishlanmalari

Sferik ko'zgular. Sharning bir bo'lagi ko'rinishida bo'lgan ko'zgular sferik ko'zgular deyiladi. Ular ikki turda bo'ladi: botiq va qavariq. Botiq ko'zguda nur sferaning ichki qismidan, qavariq ko'zguda sferaning tashqi qismidan qaytadi.

Botiq ko'zguga Quyosh nurlari yuborilsa, ular bitta nuqtada to'planadi (2-a rasm). Bu nuqta botiq ko'zguning bosh optik o'qida joylashib uning fokusi deyiladi. Ko'zgu markazidan F nuqtagacha bo ' lgan masofa fokus masofasi deyiladi.Qavariq ko'zguga tushgan Quyosh nurlari undan sochiladi (2-b rasm).

2-rasm

Sochilgan nurlarni fikran davom ettirilsa, F nuqtada kesishadi. Unga mavhum fokus deyiladi. OD – ko'zguning egrilik radiusi, OF – ko'zguning fokus masofasi deyiladi. OF = OD / 2

Agar yorug'lik manbaini botiq ko'zguning fokusiga qo'yilsa, undan chiqqan nurlar ko'zgudan qaytib, bosh optik o'qqa parallel holda qaytadi. Ko'zgularda tasvir yasash uchun buyumdan chiqqan ikkita nurdan foydalanish kifoya. 3-rasmda botiq ko'zguda yonib turgan shamning tasvirini yasash keltirilgan.

3-rasm

 Bu rasmda buyum ko'zgudan 2 F masofadan nariga qo'yilgan. Undan 1 nurni bosh optik o'qqa parallel, 2 nurni bosh fokus F ga yo'naltiramiz. Bu nurlar ko'zgudan qaytib, o'zaro uchrashgan joyida shamning tasviri hosil bo'ladi. Tasvir to'nkarilgan, kichiklashgan va haqiqiy bo'ladi. Agar buyum ko'zgudan 2 F va F oralig'idagi masofaga qo'yilsa (4-rasm), tasvir bu safar ham 1 va 2 nur yordamida yasaladi. Tasvir to'nkarilgan, kattalashgan va haqiqiy bo'ladi. Agar buyum 2 F masofaga qo'yilsa, buyum va tasvir ustma-ust tushadi.

4-rasm

 

5-rasmda qavariq ko'zguda tasvir hosil qilish ko'rsatilgan. Unda tasvir to'g'ri, kichiklashgan va mavhum bo'ladi.

5-rasm

Hisoblashlar shuni ko'rsatadiki, qavariq va botiq ko'zgularda buyumdan ko'zgu markazigacha bo 'lgan masofa d, tasvirdan ko'zgu o'rtasigacha bo'lgan masofa f (3-rasm) va fokus masofasi F orasida quyidagicha bog'liqlik bor:

Botiq ko'zgularda d va F hamma vaqt musbat qiymatga ega. f ning qiymati haqiqiy tasvir uchun musbat, mavhum tasvir uchun manfiy bo'ladi.

Sferik ko'zgular kundalik turmushda va texnikada keng qo'llaniladi. Qavariq ko'zgular avtomobillarda orqa tomonni kuzatish uchun o'rnatiladi. Chunki unda yassi ko'zguga nisbatan kattaroq joyni ko'rish mumkin. Botiq ko'zgular nurni to'plash xususiyatiga ega bo'lganligidan proyektorlarda, avtomobil va qo'l faralarida qo'llaniladi.

 

Shunga o'xshash masala yechish davom ettiriladi.

 

Masalalardan namunalar:

1. Buyum yassi ko'zgudan 1 m uzoqlikda turibdi. Uni surib 0,5 m ga keltirilsa, tasvir qanday o'zgaradi?

2. Yassi ko'zguga tushayotgan nurning tushish burchagi 1,5 marta orttirilsa, qaytish burchagi qanday o'zgaradi?

3. Buyum botiq ko'zgudan 1,5 F masofada joylashgan hol uchun tasvir yasang.

 

Uyga topshiriqlar. Darslikdan 48-mavzuni o'rganish va mashqdan misol ishlash.

“Tasdiqlayman”

O’IBDO’_____R.Egamov

“___”_______201__ yil

Sinflar	6A	6B	6D
Dars o’tiladigan sana

Mavzu: LINZALAR НАQIDА TUSHUNCHA. LUPA. FOTOAPPARAT

 

Darsning maqsadi:

― linzalar haqida tushuncha berish;

― optik asboblar - lupa, fotoapparat haqida ma'lumotlar berish.

 

Dars materiallari:

1. Fizika darsligi.

2 .Turli xil linzalar. Lupa

3. Plakatlar.

 

Asosiy tushuncha va atamalar:

—  linza, qavariq va botiq linza;

― linzaning optik markazi, bosh optik o'q, fokus masofasi, haqiqiy va mavhum tasvir;

—  linzaning optik kuchi;

― lupa, fotoapparat.

 

Darsning blok-chizmasi

 

№	Dars bosqichlari	Vaqti
1	Tashkiliy qism	2 minut
2	O`tilganlarni takrorlash.	10 minut
3	Yangi mavzu  mazmunini ro`yobga chiqarish ustida ishlash	25 minut
4	Darsni mustahkamlash va uyga topshiriqlar	8 minut

 

Darsning borishi:

Yangi mavzuda o'rganiladigan asosiy tushunchalar ancha ko'p bo'lganligidan o'qituvchi tomonidan "Faol ma'ruza" usulida o'tish maqsadga muvofiq. Beriladigan axborot ko'p bo'lishi bilan birga ularning ko'pchiligi oldingi mavzudagi sferik ko'zgulardan ma'lum. Shunga ko'ra, ularga tayangan holda ma'ruzani tashkil etish mumkin. Ayrim o’quvchilar linzalarga kundalik turmushda duch kelganlar. Uyda ota-onalari yoki ayrim o'rtoqlarining ko'zoynaklarini ushlab ko'rganlari ham bor. Darsni linzalarda tasvir ko'rsatishni namoyish qilishdan boshlagan ma'qul. Наr xil ko'zoynaklarni o'quvchilarga tarqatib, ular orqali buyumlarga qarash so'raladi. Shundan so'ng linzaga ta'rif berilib, ma'ruza boshlanadi. Linzalarda tasvir yasash, sferik ko'zgularda tasvir yasash prinsipidan farq qilmaydi. Bunda ham asosan ikkita nur yordamida tasvir yasaladi. Bitta nur linza markazi va buyum uchidan o'tkazilsa, ikkinchisi buyum uchidan bosh optik o'qqa parallel holda va linzadan o'tib fokusga boradi. Bunda o'qituvchi yana bir bor tasvir xarakteristikalari: mavhum-haqiqiy; to'g'ri-teskari; kichiklashgan-kattalashgan kabilarga e'tiborni qaratadi. Buyum va linza oralig'i turlicha bo'lgan hollar uchun plakatdan tasvir yasash ko'rsatiladi. Sinfdagi o'quvchilarning bilim darajasi yuqori bo'lsa, linza formulasini berish mumkin. Bo'lmasa, linzaning optik kuchi formulasini yozish bilan chegaralaniladi. Linzalarni qo'llashda lupa va fotoapparat keltiriladi. Darsni mustahkamlash uchun amaliy topshiriq sifatida lupada tasvir yasashni o'quvchilarga topshirish va uni doskada muhokama qilish mumkin.

Yorug'likning ikki muhit chegarasida qaytishi va sinishini ko'rdik. Amaliyotda sferik yuzalardan yorug'likning sinishidan keng foydalaniladi. Ikki yoki bir tomoni sferik sirt bilan chegaralangan shaffof jismga linza deyiladi. Odatda, linzalar shishadan yasaladi. O'rta qismi chetki qismiga nisbatan qalin bo'lgan linzalarni qavariq , yupqa bo'lganlarini botiq linzalar deyiladi. Sferik sirtlarning O₁ va O₂ markazlaridan o'tuvchi to'g'ri chiziq linzaning bosh optik o'qi deyiladi (1-rasm). Optik o'qda yotgan linza markazidagi nuqta linzaning optik markazi deyiladi. Qavariq va botiq linzalardan nurning o'tishi turlicha bo'ladi. Qavariq linzani olib, uni Quyosh nurlariga tik holda tutaylik. Linzadan o'tgan nurni daftar varag'iga tushiraylik. Linzani yuqoriga yoki pastga siljitsak, daftar yuzasidagi yorug' dog' kichrayib, nuqtaga aylanadi va undan tutun chiqadi. Demak, linzadan o'tgan nurlar bir nuqtada to'planadi (2-rasm). Bu nuqtaga linzaning fokusi (F) deyiladi. Linzaning optik markazidan shu nuqtagacha bo'lgan masofa linzaning fokus masofasi deyiladi. Linzaga teskari yo'nalishda parallel nurlar tushirilsa, ular ikkinchi tomonda to'planadi. Shunga ko'ra, har qanday linzada ikkala tomonda bittadan fokus bo'ladi . Botiq linza bilan shunday tajriba o'tkazilsa, nurlar aksincha, sochilib ketadi (3-rasm).

1-rasm	2-rasm	3-rasm

Sochilgan nurlarni fikran davom ettirilsa, optik o'qdagi F nuqtada kesishadi. Shuning uchun botiq linzaning fokusi mavhum. Shunday qilib, qavariq linzani yig'uvchi linza, botiq linzani sochuvchi linza deb ataladi.

Linzalarning bir tomoni sferik ikkinchi tomoni tekis bo'lishi ham mumkin. Qavariq linza olib, shipdagi cho'g'lanish tolali elektr lampochkasidan tushayotgan yorug'likni linza orqali stol yuzasiga tushiraylik. Linzani u yoq bu yoqqa sursak, stol ustida lampochka tolasining aniq tasviri hosil bo'lganligini ko'ramiz. Linzalarda tasvir quyidagicha yasaladi.

1. Qavariq linzada tasvir yasash. AB buyum F va 2 F oralig'iga qo'yilgan bo'lsin (4-rasm). Tasvirni yasash uchun buyumdan 1 nurni bosh optik o'qqa parallel yo'naltiriladi. U linzadan keyin linza fokusidan o'tadi. 2 nurni linza markazi O ga yo'naltiriladi. Markazdan o'tgan nur sinmasdan o'tadi. Har ikkala nur A nuqtada uchrashadi va tasvir hosil bo'ladi.

4-rasm

Hosil bo'lgan tasvir haqiqiy, to'nkarilgan va kattalashgan bo'ladi. Buyumni linzadan 2 F masofadan uzoqqa (5-rasm) va OF oralig'iga (6-rasm) qo'yilganda hosil bo'lgan tasvirlarni ham shu tartibda yasaladi.

5-rasm	6-rasm

Rasmlardan ko'rinadiki, tasvir kattaligi to'g'ri yoki to'nkarilganligi buyumning qayerga qo'yilganligiga bog'liq bo'ladi. Buyum 2F dan uzoqqa qo'yilganda tasvir haqiqiy, to'nkarilgan va kichiklashgan bo'ladi. Buyum OF oralig'iga qo'yilsa tasvir mavhum, to'g'ri va kattalashgan bo'ladi.

2. Botiq linzada tasvir yasash. 7-rasmda botiq linzada tasvir hosil qilish keltirilgan. Bunda tasvir buyum qayerga qo'yilishidan qat'iy nazar, mavhum, to'g'ri va kichiklashgan bo'ladi.

7-rasm

Qavariq linzada buyumni ma'lum oraliqqa joylashtirilsa, undagi tasvir kattalashgan bo'lar ekan. Uning bu xususiyatidan narsalarni kattalashtirib ko'rsatishda foydalaniladi. Shu maqsadda ishlatiladigan qavariq linzaga lupa deyiladi. 4-rasmda 1 nur fokusdan o'tganligidan OF masofa qancha kichik bo'lsa, tasvir shuncha katta bo'lishi ko'rinadi. Shunga qarab lupalarni kattalashtirish xususiyatiga ko'ra solishtirilganda, fokus masofalariga qarab baho beriladi. Linzaning fokus masofasiga teskari qo'yilgan kattalikka linzaning optik kuchi deyiladi.

formula bilan ifodalanadi. Agar F = 1 m bo'lsa, dioptriya bo'ladi. Qisqacha D = 1 dptr.

 

Lupaning kattalashtirishi

bu yerda D₀ – aniq ko'rish masofasi (normal ko'z uchun 25 sm). Qavariq linzalar optik asboblarda keng qo'llaniladi. Uning fotoapparatda qo'llanilishi 8-rasmda keltirilgan.

8-rasm

 Fotoapparatning asosiy qismi 1 ob'ektiv va 2 kameradan iborat. Tasvir 4 kameraning orqa tomonida to'nkarilgan, haqiqiy va kichraygan holda hosil bo'ladi. Kameraning shu joyiga fotoplyonka joylashtiriladi.

Muz yordamida olov hosil qilish mumkinmi? Bir qarashda hech ham mumkin emasdek tuyiladi. Lekin linzalar haqidagi mavzuni o'qigandan so'ng ilojini topgandek bo'lamiz. Ingliz yozuvchisi Jyul Vernning «Kapitan Gatterasning sayohati» kitobida sovuq qotgan sayohatchilar katta shaffof muz bo'lagidan bolta va pichoq yordamida qirtishlab linza yasaganliklari va uning yordamida Quyosh nurlarini to'plab olov hosil qilganligi keltirilgan. Haqiqatan ham, 1763-yilda Angliyada bu tajribani ko'p marta takrorlab ko'rishgan. Buni Siz ham bajarib ko'rishingiz mumkin. Buning uchun mos shakldagi idishga suv quyib muzlatiladi va idish biroz qizdirilib, «linza» ajratib olinadi.

 

Darsni mustahkamlash uchun savollar:

1. Linzaning fokus masofasi, uning egrilik radiusiga bog'liqmi?

2. Qavariq linzadan sochuvchi linza sifatida foydalanish uchun nima qilish kerak?

            3.   Siz yana qanday optik asboblarni bilasiz?


          Uyga topshiriqlar. Darslikdan mavzuni takrorlash.

 

“Tasdiqlayman”

O’IBDO’_____R.Egamov

“___”_______201__ yil

Sinflar	6A	6B	6D
Dars o’tiladigan sana

Mavzu: SHISHA PRIZMADA YORUG'LIKNING

ТARKIВIY QISMLARGA AJRALISHI. KAMALAK

 

Darsning maqsadi:

― oq yorug'likning murakkab tuzilishga ega ekanligini ko'rsatish;

― yorug'lik ranglari haqida tushuncha berish;

― prizmaning ranglarni ajratish xossasi borligi bilan tanishtirish;

― kamalak hosil bo'lish sabablarini o'rganish.
          Dars materiallari:

1. Fizika darsligi.

2. Tajriba-namoyish jihozlari.

 Asosiy tushuncha va atamalar:

― spektr;

― yorug'lik ranglari;

― yorug'lik ranglarining qo'shilishi va ajralishi;

― kamalak.

Darsning blok-chizmasi

 

№	Dars bosqichlari	Vaqti
1	Tashkiliy qism	2 minut
2	O`tilganlarni takrorlash. "Kubik" o`yini	15 minut
3	Tajriba-namoyish ko`rsatish	5 minut
4	Yangi mavzuni o`rganish	15 minut
5	Darsni mustahkamlash va uyga topshiriqlar	8 minut

 

Darsning borishi:

O'tilganlarni takrorlashda qo'llanmaning o'qitish usullariga bag'ishlangan bosh mavzusida batafsil ko'rsatilgan "Kubik o'yini"dan foydalanish mumkin. Unda aynan "Linzada tasvir yasash" o'yini keltirilgan.

Yangi mavzuni o'rganishdan oldin darslikda keltirilgan tajriba-namoyish qilib ko'rsatiladi. Yorug'likning turli ranglarga ajralishini birinchi bor ilmiy ravishda o'rgangan I. Nyutonning yozganlarini o'qishni o'quvchilarga topshirish mumkin. Bunda o'quvchilarga I. Nyutonning qabriga 1731-yilda qo'yilgan qabr toshidagi so'zlar va rasmni keltirish maqsadga muvofiq. Unda bir qancha yoshlar qo'llarida Nyuton ochgan qonunlarning emblemasini ushlab turibdilar. Emblemalardan birida shunday so'zlar bor: "U ilgari hech kim sezmagan yorug'lik nurlarining rangi xossalarini tadqiq qildi". Albatta, bu juda ham aniq ibora emas. Yorug'likning ranglarga ajralishini ilgari ham ko'rishgan, lekin tadqiqot ishlari olib borishmagan.

Spektr tushunchasini o’zlashtirish biroz qiyin bo’lishi mumkin. Kamalak haqidagi ranglarning qo’shilishi, rangli televizor prinsipi o’quvchilarda qiziqish uyg’otadi.

Har biringiz bahor paytida yomg'irdan so'ng osmonda yoy shaklidagi rangli «kamalak»ni kuzatgansiz. Ko'pincha kamalak ikkita bo'lganligidan yurtimizda Hasan-Husan deb ham nomlashadi. Shunday kamalakni yoz kunlarida otilib turgan favvoralar yaqinida o'tirib ham kuzatish mumkin. Sun'iy ravishda shlangdan suv sepganda sochilib chiqayotgan zarrachalarda ham ba'zan kamalakni kuzatish mumkin. Ko'ringan tabiiy kamalakka qarab yura boshlasangiz, u ham sizdan uzoqlasha boradi va keyinroq yo'qoladi.

Yorug'likning rangini o'rganishni birinchi bor ilmiy ravishda 1666-yilda Nyuton boshlab beradi. Bu haqda Nyuton quyidagicha yozadi:«Men 1666-yilda (sferik ko'rinishga ega bo'lmagan optik shishani silliqlayotganimda) yorug'lik rangi haqidagi hodisani o'rganish uchun uchburchak shaklidagi shisha prizmani topib oldim. Shu maqsadda men xonamni qorong'ilashtirib, unda quyosh nurlari kirishi uchun kichik tirqish qoldirdim. Prizmani shunday joylashtirdimki, natijada yorug'lik prizmadan o'tganidan so'ng qarama-qarshi devorga tushdi. Menga devordagi jonli ranglarni ko'rish katta mamnuniyat keltirdi». Bu tajribani o'zingiz ham bajarib ko'rishingiz mumkin. Buning uchun Quyoshdan keluvchi yoki elektr lampochkadan chiqqan nurlarni tirqish orqali uchburchak shaklidagi shishadan yasalgan prizmaga tushiriladi. Prizmaga tushirilgan oq nur, undan o'tgach, yetti xil rangga ajralar ekan (1-rasm). Ranglarning joylashish tartibi quyidagicha: qizil, zarg'aldoq, sariq, yashil, havorang, ko'k va binafsha. Yetti xil rangdan tashkil topgan tasvirni spektr deb ataladi. Prizmadan chiqqan nur rangli bo'lishidan tashqari, kirgan nurga nisbatan yoyilgan holatda bo'ladi. Buning sababini o'rganish uchun prizmadan chiqqan nurlardan bittasini qoldirib, qolganini berkitamiz va qoldirilgan nur yo'liga boshqa prizmani qo'yamiz. Prizmadan o'tgan nurlarning og'ish burchagini o'lchab, turli rangdagi nurlarning prizmadan o'tishida turli burchakka og'ishini kuzatamiz. Eng ko'p og'ish binafsha nurga, eng kam og'ish qizil nurga to'g'ri keladi. Agar berkitilgan nurlarni ochib yuborib, ikkinchi prizmadan o'tkazilsa, nurlar yig'ilib, yana oq nur ko'rinishida bo’ladi. Bu bilan Nyuton Quyoshdan keluvchi oq nur aslida ma'lum nisbatda qo'shilgan turli toza ranglarning aralashmasidan iborat ekanligini isbotlaydi.

Haqiqatan ham, keyinchalik Yung degan olim yettita rang emas, balki uchta: qizil, havorang, yashil ranglarni qo'shib oq rang hosil qilib ko'rsatadi. Shu uchta rangni turli nisbatda aralashtirilsa, boshqa barcha ranglar hosil bo'lar ekan. Hozirgi zamon rangli televizorlarida mana shu uchta rang qo'shilishidan rangli tasvir hosil qilinadi. Narsa va predmetlarning ham turli rangda ko'rinishi ularning o'ziga tushgan yorug'likdagi ayrim ranglarni yutib, ayrimlarini esa qaytarishidir. Masalan, qizil shar faqat qizil rangni qaytarib, qolganini yutadi. Qora jism tushgan yorug'likning deyarli barchasini yutsa, oq jism qaytaradi.

Demak, yuqorida aytilgan kamalak ham yomg'ir tomchilari xuddi prizma kabi nurlarni qaytarishi va undan sinib o'tishi sababli paydo bo'ladi.

Aristotel kamalak uchta rangdan iborat deb hisoblagan: qizil, yashil, binafsha. Nyuton esa dastlab kamalakda beshta rangni ajratgan: qizil, sariq, yashil, ko'k, binafsha. Keyinchalik o'nta rang bor deb aytgan. Oxirida yettita rangda to'xtagan. Haqiqatan, kamalakka diqqat bilan qaralsa, ranglar bir-biridan aniq chegara bilan ajratilmagan. Yetti raqamining qabul qilinishi shartli bo'lib, qadimdan bu raqamga alohida urg'u berilgan. Dunyodagi yetti mo'jiza, yetti qavat osmon, haftaning yetti kuni va h.k. Momaqaldiroqli yomg'irdan so'ng ko'ringan kamalak yorqin bo'ladi. Maydalab yoqqan yomg'irdan so'ng hosil bo'lgan kamalak xiraroq bo'ladi. Quyosh gorizontga qancha yaqin bo'lsa, kamalak o'lchamlari shuncha katta bo'ladi.

Darsni mustahkamlash uchun beriladigan savollardan namunalar: