J. K. Maksvell yorugʻlikning elektromagnit nazariyasida tushuntirib bergan. Fransuz fizigi E. Malyus Island shpati parchasi opkali

NAVOIY DAVLAT KONCHILIK VA TEXNOLOGIYALAR UNIVERSITETI
__________________________________________ FAKULTETI

____________________________________________
fanidan

MUSTAQIL ISH


Guruh: _________________________
Bajardi: _________________________
Qabul qildi: ______________________


Navoiy-2023


MAVZU: Yorug’likning qutblanishi. Malyus qonuni. Nurlarning ikkilanib sinish hodisasi. Yorug’likning ikki muhit chegarasidan kaytishda va sinishda qutblanishi. Bryuster qonuni.
Reja:

1. 
   Yorug’likning qutblanishi.
   
2. 
   Malyus qonuni.
   
3. 
   Nurlarning ikkilanib sinish hodisasi.
   
4. 
   Yorug’likning ikki muhit chegarasidan kaytishda va sinishda qutblanishi.
   
5. 
   Bryuster qonuni.
   

Yorugʻlikning qutblanishi - yorugʻlik toʻlqinlari elektr E va magnit H maydoni kuchlanganliklari vektorlarining yorugʻlik nuriga tik tekislikda tartibli joylashuvi. Yorugʻlikning qutblanishi atamasini fanga I. Nyuton kiritgan, uning tabiatini J. K. Maksvell yorugʻlikning elektromagnit nazariyasida tushuntirib bergan. Fransuz fizigi E. Malyus Island shpati parchasi opkali Parijdagi Lyuksemburg saroyining botayotgan quyosh nurlaridan yaltirab turgan oynalarini kuzatib, kristallning maʼlum vaziyatda faqat bittagina tasvir koʻrinishini ajablanib payqadi. Shu va boshqa tajribalar asosida hamda I. Nyutonning yorugʻlikning korpuskulyar nazariyasiga tayanib, E. Malyus Quyosh yorugʻligida tartibsiz yoʻnalgan korpuskula (zarra) lar biror sirtdan qaytgandan yoki anizotrop kristalldan oʻtgandan keyin maʼlum yoʻnalishga ega boʻlib qoladi, deb faraz qildi. Bunday "tartiblangan" yorugʻlikni u qutbl angan yorugʻlik deb atadi. Yorugʻlik manbalaridan chiqqan yorugʻlik toʻlqinlari tartibsiz tarqaladi, yaʼni toʻlqinlar turli tekisliklarda tebranadi. Bunday toʻlqinli yorugʻlik tabiiy yorugʻlik deb ataladi. Tabiiy yorugʻlikdan farqli ravishda E va H vektorlarning oʻzaro perpendikulyar tashkil etuvchilari orasida doimiy fazalar farqi mavjud boʻlgan yorugʻlik qutblangan yorugʻlik deb ataladi. Yorugʻlik manbaining hamma elementar qismlaridan bir xil toʻlqinli yorugʻlik nurlari chiqsa, bunday yorugʻlikka toʻla qutblangan yorugʻlik deyiladi. Tabiiy yorugʻlik tarkibida chizikli, elliptik va doiraviy qutblangan yorugʻlik toʻlqinlari boʻladi. E ning uchi yoruglik nuriga tik tekislikda ellips chizsa, u holda yorugʻlik toʻlqinlari elliptik qutblangan yorugʻlik, aylana chizsa, doiraviy qutblangan yorugʻlik, E tekislikda doimiy yoʻnalishini saqlasa, bunday holatda chiziqli qutblangan yorugʻlik deb ataladi. Vakuumda yorugʻlikning tarqalishi uning qutblanganligiga bogʻliq boʻlmaydi. Agar yoruglik biror muhitda tarqalsa, yorugʻlikning yutilishi, tarqalish yoʻnalishi va tezligi uning qutblanganligiga bogʻliq boʻladi. Tabiiy yorugʻlikdan qutblangan yorugʻlik hosil qilish uchun qutblash asbobi (polyarizator)dan foydalaniladi. Yorugʻlikning qutblanishi moddalarning anizotropik xususiyatlarini oʻrganishga yordam beradi. Kristallooptikada kristallarning tuzilishi, mineralogiya va petrografiyada minerallar va togʻ jinslari qutblangan yorugʻlik yordamida oʻrganiladi. 
Malyus qonuni - yorugʻlik qutblovchi asbob (polyarizator) dan oʻtganda chiziqli yorugʻlik intensivligining oʻzgarishi qonuni. Tushayotgan yorugʻlikning qutb tekisligi va qutblovchi asbobning qutblash tekisligi orasidagi burchak a ga nisbatan yorugʻlik intensivligi har xil oʻzgaradi. Malyus qonuni 1810-yilda fransuz fizigi E. Malyus (1775—1812) kashf qilgan. Qutb tekisliklari (yorugʻlik va asbob) orasidagi burchak a, analizatorga tushayotgan chiziqli yorugʻlik intensivligi E0 boʻlsa, analizatordan chiqayotgan yorugʻlik intensivligi Malyus qonuniga asosan E=E0cos2 a boʻladi. Yorugʻlik intensivligini oʻlchaydigan asbob va qurilmalar Malyus qonuni asosida ishlanadi.
Yorugʻlikning sinishi -yorugʻlik ikki shaffof muhitning boʻlinish chegarasidan oʻtayotganda tarqalish yoʻnalishining oʻzgarishi (rasmga q.). Bir jinsli izotrop shaffof muhitlarning yassi va uzun boʻlinish chegarasida yorugʻlik nurlarining sinishi Snellius — Dekart sinishi qonuni boʻyicha yuz beradi. Bu qonunga binoan yorugʻlik tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati doimiy kattalikdir. Ushbu holatnitoʻla ichki qaytish hodisas i deyiladi. Yorugʻlikning sinish qonunini 1620 yilda golland olimi V. Snellius tajribalar natijalariga asoslanib ochdi. Pekin bu qonun nashr qilinmagan edi. Fransuz olimi R. Dekart 1627 yilda arab olimi AlHasan ibn alXaysamning asarlari ustida ishlashi natijasida yorugʻlik tezligini tashkil etuvchilarga ajratish orqali oʻzining yorugʻlikning sinishi qonunini yaratadi va 1637 yilda "Dioptrika" asarida nashr etadi. Shuning uchun ham bu qonunni Snellius — Dekart qonuni deyiladi.
Yoruglikning bir muhitdan ikkinchi muhitga, masalan, suvdan havoga o`tganda sinishini biz tabiatda ko`p uchratamiz. Tiniq suvga botirilgan tayoqchaning qismi go`yo sinib qolgandek ko`rinishi, suv ostida yotgan buyumning haqiqiy o`rnidan siljigan holda ko`rinishi va boshqalarni eslaylik. Bularga yoruglikning muhitdan muhitga o`tishida sinish hodisasi sababchidir. Yoruglikning sinish qonuni quyidagicha tariflanadi:
Tushuvchi va singan nurlar ikki muhit chegarasiga nurning tushish nuqtasi orqali o`tkazilgan perpendikulyar bilan bir tekislikda yotib, tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati berilgan ikki muhit uchun o`zgarmas kattalikdir, yani
(131)
bunda n–muhitning nisbiy sindirish ko`rsatkichi yoki ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatan sindirish ko`rsatkichi deyiladi.
Endi muhitning absolyut sindirish ko`rsatkichi haqida to`htab o`taylik. Biror muhitning vakuumga nisbatan sindirish ko`rsatkichi uning absolyut sindirish ko`rsatkichi deyiladi.
Muhitlarning ana shu n₁ va n₂ absolyut sindirish ko`rsatkichilari, yoruglikning tushish  va  sinish burchaklari sinuslari, yoruglikning shu muhtlardagi tezliklari  va  hamda muhitlarning nisbiy sindirish ko`rsatkichlari orasida quyidagi munosabat o`rinli:
(132)
Shuni eslatib o`tamizki, normal sharoitda havoning absolyut sindirish ko`rsatkichi vakuumning absolyut sindirish ko`rsatkichiga deyarli teng, yani 1 ga (aniqrogi 1,000292 ga) teng. Ana shu sababli amaliiotda asosan muhtlarning havoga nisbatan sindirish ko`rsatkichi ishlatiladi. Istalgan muhitning havoga nisbatan sindirish ko`rsatkichi 1 dan katta sondir, chunki  bo`lgani uchun.
Yoruglik sindirish ko`rsatkichi katta bo`lgan muhitdan (masalan shishadan, suvdan) sindirish ko`rsatkichi kichikroq muhitga (masalan, havoga) o`tganda to`la ichki kaytish hodisasi kuzatilishi mumkin. Masalan, yoruglik havoga nisbatan sindirish ko`rsatkichi n ga teng bo`lgan shishadan havoga o`tayotgan bo`lsin. Bu holda shisha birinchi, havo esa ikkinchi muhit bo`lib hizmat qiladi. U vaqtda sinish qonunini quyidagicha yozish mumkin: 
Bundan

(133)
Bu erda n>1 bo`lganligidan  yani sinish burchagi tushish burchagidan katta.
Demak, tushish burchagini orttira borgan sari, masalan chegaravii 90<sup>0</sup> qiymatga sinish burchagi  tezroq erishar ekan. Bu sharoytda singan nur ikki muhit chegarasi bo`ylab tarqaladi. Endi tushish burchagini yana orttira borsak, singan nur yo`qolib, tushgan yoruglik batamom birinchi muhitga qaytganini ko`ramiz, Bu hodisa to`la ichki qaytish deyiladi. Tushish burchagining sinish burchagi 90<sup>0</sup> ga teng bo`lgandagi qiymati  to`la qaytish chegaraviy burchagi deyiladi:

(134)
Ravshanki, chegaraviy burchak turli materiallar uchun turli qiymatlarga ega. Masalan, havoga nisbatan olganda, suv uchun   shisha uchun  , olmos uchun  .
To`la ichki qaytish hodisasi hozirgi vaqtda tehnikada, ainiqsa, tola optikasi sohasida keng qo`llanilmoqda. Buning uchun yoruglikni kam yutuvchi va egiluvchan mahsus moddadan, chunonchi, shishadan kvarc shishasidan yasalgan ingichka silindrsimon tolalar yasalib uning sirtiga sindirish ko`rsatkichi kichikroq bo`lgan shaffof material qatlami qoplanadi. Ana shunday tola bo`ylab turli qonuniyatlar bilan o`zgaruvchi yoruglik signallari uzoq joylarga uzatish mumkin. Masalan, bu signallar telefon gaplaridan, televedenie malumotlaridan iborat bo`lishi mumkin va hakozo.
Shaffof materialdan (masalan,kvarcdan) yasalgan prizmagan tushayotgan S nurning yo`lini tekshiraylik. Prizmaning ASD burchagi  sindirish burchagi deyiladi. Prizmagan tushgan nur undan chiqquncha ikki marta sinadi. Tekshirishlar quyidagi qonuniyat mavjud ekanligini ko`rsatadi.
Nurning ogish burchagi prizmaning  sindiruvchi burchagiga, prizma materialining n sindirish ko`rsatkichiga va yioruglikning  –tushish burchagiga bogliq.