Amaliy mashG’ulotlar texnologiyasi 1-mavzu. Nuqta kinematikasi, Qattiq jism kinematikasiga doir masalalar yechish
Tushuvchi nur, singan nur va ikki muxit chegarasiga nurning tushish nuqtasidan
Download 1.24 Mb. Pdf ko'rish
|
|
Tushuvchi nur, singan nur va ikki muxit chegarasiga nurning tushish nuqtasidan o’tkazilgan perpendikulyar bir tekislikda yotadi. Tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati berilgan ikki muxit uchun o’zgarmasdir (99-rasm). Agar nur vakkumdan biror shaffof muhitga o’tsa, muhitning vakkumga nisbatan absalyut sindirish ko’rsatkichi quyidagicha: МУХ ВАК ёки n c n sin sin Bu yerda: α, β – mos holda tushish va sinish burchaklari; s, υ – mos holda yorug’likning vakkumdagi va muxitdagi tezliklari; λ VAK , λ MUX – mos xolda nurning vakkumdagi va muhitdagi to’lqin uzunliklari. 99-rasm Nur optik zichligi kichik bo’lgan muhitdan optik zichligi kattaroq bo’lgan muxitga o’tganda o’z yo’nalishini tushish nuqtasiga o’tkazilgan normal tomonga og’ib o’zgartiradi. Agar 1- muxitning vakkumga nisbatan absalyut sindirish ko’rsatkichi n 1 va 2- muxitning vakkumga nisbatan absalyut sindirish ko’rsatkichi n 2 bo’lsa, u xolda 2-muxitning 1- muxitga nisbatan sindirish ko’rsatkichi quyidagicha: 2 1 2 1 2,1 1 2 2 , 1 n ;
n n n Bu yerda: υ 1 , υ 2 – nurning mos holda 1- va 2- muhitdagi tezliklari. λ 1 , λ 2 - nurning mos xolda 1- va 2- muxitdagi to’lqin uzunliklari. Nur (umuman elektromagnit to’lqini) bir muhitdan boshqasiga o’tganda uning chastotasi o’zgarmasdan, balki uning to’lqin uzunligiva tezligi o’zgaradi. Optik zichroq muxitga o’tganda nurning to’lqin uzunligiva tezligi qisqaradi. Muhitning absalyut sindirish ko’rsatkichi muhitning elektr va magnit xossalariga bog’liq. Bu yerda:ε – muhitning elektr dielektrik singdiruvchanligi. μ -muhitning magnit singdiruvchanligi
Yorug’lik tezligini elektr va magnit doimiylar orqali ifodalash mumkin. Bu yerda:ε 0 =8,85*10 -12 F/m – elektr doimiysi; μ 0 = 4π*10 -7 A/m – magnit doimiysi 0 0 n To’la ichki qaytish 100-rasm Agar nur optik zichligi kattaroq muhitdan optik zichligi pastroq muxitga o’tsa, nur o’z yo’nalishidan ikki sirt chegarasi tomon og’adi (100-a,rasm). Tushish burchagi α shunday qiymatga yetadiki, sinish burchagi β = 90 0 bo’ladi. Va singan nur ikki sirt chegarasi bo’ylab tarqaladi (100-b,rasm). Sinish burchagi β = 90 0 bo’ladigan holat to’la ichki qaytish deyiladi. To’la ichki qaytish burchagi quyidagicha : n 1 sin 0 Suv uchun α 0 = 48,5 0 ; shisha uchun α 0 = 42 0 ; olmos uchun α 0 = 24,5 0 ; hamma holatda ikkinchi muxit xavo. Nurning uchburchakli prizmadagi yo’li. Uchidagi burchagi φ bo’lgan teng yonli uchburchakli prizmaning 1-yoniga nur α burchak ostida tushsa, sinish burchagi β, 2-yoniga ichki tarafdan tushish burchagi β 1 , 2-yondan chiqish burchagi α 1 , dastlabki yo’nalishidan siljish burchagi γ quyidagicha (101-rasm): 1 2 2 1 1 ) sin cos
sin arcsin(sin sin arcsin
sin arcsin
n n n 101-rasm Nurning parallel plastinkadagi yo’li. 102-rasmdagi nurning plastinkaga tushish burchagi plastinkadan chiqib ketish burchagiga teng. qalinligi d va absalyut sindirish ko’rsatkichi n bo’lgan shisha plastinkaning birinchi yog’iga agar nur α burchak ostida tushsa, nur ikkinchi yog’idan x masofaga siljigan xolda va dastlabki yo’nalishidan y masofaga parallel siljigan holda chiqib ketadi. Bu siljishlar quyidagicha topiladi.(AB=d; CD=x; CE=y) d n tg y d cos
sin sin
sin n sin - tg x 2 2 2 2 102-rasm Nurning to’g’ri burchakli uchburchakli prizmadagi yo’li. 103-rasm 103-rasm a, b, v larda teng yonli to’g’ri burchakli prizmada nurning yo’li ko’rsatilgan. Linzalar. Nurning linzadagi yo’li. 104-rasm 105-rasm Ikkita sferik sirt bilan chegaralangan shaffof jism linza deyiladi. Sferik sirtlarning markazlari orqali o’tuvchi O 1 O 2 to’g’ri chiziq linzaning bosh optikaviy o’qi deyiladi (104-a,rasm). O’rtasi chetlariga nisbatan qalinroq bo’lgan linzalar yig’uvchi linzalar deyiladi (104- b,rasm). O’rtasi chetlariga nisbatan yupqaroq bo’lgan linzalar sochuvvchi linzalar deyiladi (104- v,rasm). Yig’uvchi linzaga uning bosh optik o’qiga parallel bo’lgan nurlar tushirilsa, linzadan o’tgan nurlar fokus deb ataluvchi nuqtada yig’iladi. Linza bilan fokus nuqtasi oralig’idagi masofa fokus masofasi deyiladi (105-a,rasm). Yig’uvchi linzaga ixtiyoriy burchak ostida tushirilgan parallel nurlar linzadan o’tgach fokal tekislik deb ataluvchi tekislikda bitta nuqtada yig’iladi (105-b,rasm). Linzaning kattalashtirishi va linza formulasi. 106-rasm Belgilash kiritamiz (106-rasm): AB = h – buyum balandligi; A’B’ = H – tasvir balandligi; AO = d – buyumdan linzagacha masofa; A’O’ = f – linzadan tasvirgacha masofa; OF = OF’ = F – linzaning fokus masofasi Yig’uvchi va sochuvchi linzalar uchun linza formulalari quyidagicha: d f 1 1 F 1 Yig’uvchi linzada d>F holatda f d 1 1 F 1 Yig’uvchi linzada d d f 1 1 F 1 Sochuvchi linzada Linza-tasvir masofasi f, va linza-buyum masofasi d larni kattalashtirish K orqali ifodalash:
K K
d F K) (1 f
Yig’uvchi linzada d>F holatda
K 1
d F ) 1 (K f Yig’uvchi linzada d
K K
d F K) (1 f
Sochuvchi linzada Linzaning kattalashtirishi quyidagicha: F d F ёки d f h H K F F - f K ; Yig’uvchi linzada d>F holatda d F F ёки d f h H K F F f K ; Yig’uvchi linzada d F d F ёки d f h H K F f - F K ; Sochuvchi linzada Yig’uvchi linzada haqiqiy tasvir xosil bo’lishi uchun buyum va tasvir orasidagi masofa quyidagicha bo’lishi kerak: d + f ≥ 4F Linza optik kuchining va fokus masofasining linza geometrik o’lchamlari va sindirish ko’rsatkichiga bog’liqligi: 1-a) Vakuumdagi linza uchun optik kuch va fokus masofa quyidagicha: ) ( ) 1 ( F ; 1 1 ) 1 ( D 2 1 2 1 2 1
R n R R R R n Л Л Bu yerda: D – linzaning optik kuchi [1/m=dioptriya]; R1,R2 – linza sferalari egrilik radiuslari; n L – linzaning absalyut sindirish ko’rsatkichi. 1-b) Vakuumdagi simmetrik linza uchun optik kuch va fokus masofa quyidagicha: ) 1 ( 2 F ; 2 ) 1 ( D Л Л n R R n 2-a) Muxitdagi linza uchun optik kuch va fokus masofa quyidagicha (n M -muxitning absalyut sindirish ko’rsatkichi): ) ( 1 F ; 1 1 1 D 2 1 2 1 2 1 R R n n R R R R n n M Л M Л 2-b) Vakuumdagi simmetrik linza uchun optik kuch va fokus masofa quyidagicha: 1 2 F ; 2 1 D
Л M Л n n R R n n 3) Absalyut sindirish ko’rsatkichi n L bo’lgan yig’uvchi linzaning fokus masofasi F 1 bo’lsa, bu linzani sindirish ko’rsatkichi n M bo’lgan muxitga kiritganda fokus masofa F 2 quyidagicha: 1 2 1 1
n n n F М Л Л
Vakuumdan linzani muxitga o’tkazilsa, fokus masofasi orta, optik kuchi esa kamayadi. Agar yig’uvchi linzani absalyut siindirish ko’rsatkichi linzanikiga nisbatan kattaroq bo’lgan muxitga kiritilsa, yig’uvchi linza sochuvchi linzaga aylanadi. Agar sochuvchi linzani absalyut siindirish ko’rsatkichi linzanikiga nisbatan kattaroq bo’lgan muxitga kiritilsa, sochuvchi linza yig’uvchi linzaga aylanadi. Lupa Fokus masofasi kichik bo’lgan (odatda 10sm.dan oshmaydigan) yig’uvchi linza yoki linzalar to’plami lupa deyiladi. Mayda narsalarni ko’zdan kechirishda ko’rish burchagini oshirish uchun lupa ishlatiladi. Oddiy ko’z bilan balandlikdagi jismning eng yaxshi masofasidan ko’rish burchagi tangensi quyidagicha(107-a,rasm): см d 25 ; d h tg 0 0
Lupa bilan shu jismni ko’rish uchun lupa ko’zga yaqin tutilib, jism lupaning fokal tekisligiga qo’yiladi. Bunda jismning istalgan nuqtasidan kelayotgan nur lupadan o’tib parallel nurlar dastasini xosil qiladi. Natijada ko’rish burchagi tangaensi quyidagicha (107-b,rasm): F h tg 107-rasm Lupaning kattalashtirishi quyidagicha: F d tg tg K 0 1 Lupa yordamida buyumning ko’z tubida teskari, kattalashgan, haqiqiy tasviri hosil qilinadi. Lekin lupa buyumni istalgancha kattalashtirib bera olmaydi, chunki kichik radiusli linzalardagina fokus masofasi kichik bo’lish mumkin. Mikroskop Mikroskop asosan ikkita linzadan iborat. Birinchi linza ob’ektiv deb ataladi va bu linza buyumning kattalashgan, teskari, haqiqiy tasvirini hosil qilish kerak. Buning uchun buyum ob’ektivning fokus masofasi bilan ikkita fokus masofasi oralig’iga qo’yiladi. Ikkinchi linza esa okulyar deb ataladi va bu linza ob’ektiv hosil qilgan ko’zga parallel nurlar dastasiga aylantirib tushirish uchun xizmat qiladi. Buning uchun okulyar shunday joylashtiriladiki, bunda ob’ektiv hosil qiladigan tasvir okulyarning fokal tekisligi ustiga tushadigan bo’lishi kerak. 108-rasm Nurning mikroskopdagi yo’li 108-rasmda tasvirlangan. AB – buyumning o’lchami; A 1 B 1 – ob’ektiv hosil qilgan tasvir o’lchami; A 2 B 2 – ko’zdagi tasvir o’lchami. Mikroskop buyumning ko’z bilan ko’rib bo’lmaydigan qismlarini ko’rishga yordam beradi. Mikroskop yordamida buyumning kattalashgan, to’g’ri. haqiqiy tasviri hosil qilinadi. Mikroskopning kattalashtirishi quyidagicha: 2 1 0 d K F F L Bu yerda: d 0 = 25 sm - eng yaxshi ko’rish masofasi. F 1 F 2 – ob’ektiv va okulyarning fokus masofalari L – okulyar va ob’ektiv orasidagi masofa d F d f K Teleskop. Teleskop yordamida juda uzoq masofalar (galaktikalar, yulduzlar, planetalar) ni kuzatish ishlari olib boriladi. Teleskop ikkita linza – okulyar va ob’ektivdan iborat. Teleskopning kattalashtirishi quyidagicha: 2 1 F F K . Kuzatiladigan masofaning o’zgarishiga ko’zning moslashuvi ko’z akkomodasiyasi deyiladi Akkomodasiyaning eng yaqin nuqtasi eng yaxshi ko’rish masofasi deyiladi. Normal ko’z uchun bu masofa d 0 = 25 sm. Ko’zoynak 112-rasm 113-rasm Ba’zi kishilarning ko’zi zo’riqmaganholda uzoqdagi buyumning tasvirini to’r pardada emas, balki uning oldida hosil qiladi (112-a,rasm). Bunday kishilar uzoqni yaxshi ko’ra olmaydilar. Ko’zning bunday nuqsoni yaqindan ko’rarlik deyiladi.yaqindan ko’rar ko’z buyumni biror masofagacha aniq ko’radi, undan uzoqlashsa ko’rish xiralasha boshlaydi.Va ko’z akkomodasiyasining eng uzoq nuqtasi cheksizlikda bo’lmaydi. Yaqindan ko’rar ko’zning eng Download 1.24 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|