Оптик асбоблари хакида маълумот

LABORATORIYA JIHOZ ISITISH O'LCHOV OPTIK ASBOBLARI KO'RGAZMALI QUROLLAR ULARNING TURLARI VA LABIATSLUINOSLIK DARSLARIDA ULARDAN FOYDALANISH METODIKASI

Режа:

1. 
   Оптик асбоблари хакида маълумот .
   
2. 
   Лупада нурларнинг йули ва катталаштириши.
   
3. 
   Микроскоп ва унинг катталаштириш, телескоп , фото – апарат, проекцион апаратлар, ёритгич асбобларда нурларнинг йули ва уларнинг кулланишлари.
   

Механикавий мосламалар ёрдамида маълум холатда урнатилган линзалар,призмалар кузгулардан ташкил топган оптикавий системалар оптика асбоблари хисобланади . Амалй оптиканинг у ёки бу масалаларни хал килиш учун кулланиладиган жуда куп сонли турли хил асбоблар бор. Биз бу ерда асосан тасвир хосил килишга мулжалланган асбобларни ва биринчи навбатда микроскоп ва телескопни куриб чикамиз. Ёругликнинг бошка хил хусусиятларига асосланган оптика асбоблари узига тегишли булимларда баён килинади. Масалан , интерферометрлар ва дифракцион панжаралар юкорида баён килинган эди .

Иккала асбоб – микроскоп ва телескопларнинг обектив ва окулярлари булади . Объектив аберрациялари яхшилаб тугриланган ва буюмга каратиб куйилган линзадан иборат .У оптикавий асбоб оркали караладиган буюмнинг хакики тасвирини хосил килиб бериш учун мужжалланган .Окуляр хам аб беррацияга тугриланган линзадан ёки линзалар системасидан иборат булади .Окуляр буюмнинг объектив оркали хосил килинган тасвирини катталаштиришга мужжалланган . Агар зарур булган катталаштириш унча катта булмаса (10-20 марта булса ) ва катталашган тасвири олиниши керак булган буюм кузатувчига бевосита якин турган булса , у вакитда лупа вазифасини бажарувчи биргина окуляр билан чекланиш мумкин .
1



58-расм

) Лупа . Лупанинг ишлашини 58 –расмда аниклаш мумкин . Энг содда куриниш-даги лупа киска фокусли йигувчи линзадан иборат булади. Лупа вазифасини бажарувчи L линза оркали каралаётагн АВ буюм линза ва унинг F фокал текислиги оркали жойлашади.
Нурлар линзадан утаётган кейин катталашган мавхум тасвир беради. Уни Е куз А¹ B¹ текисликда куради.
АВ буюм амалда F фокал текислигида ётади. Агар АВ буюм текислиги билан F фокал текисликда орасидаги масофани эътиборга олмасак , бу вактда АВС ваA¹ B¹ C¹ учбурчакларнинг ухшашлигидан
(1)
келиб чикади. – лупанинг катталаштиришини беради:
d- нормал кузнинг энг яхши куриш масофаси, у 25см га тенг . Демак , лупанинг катталаштиришини U=25/f (2) ифодадан топиш мумкин. f – катталик лупа учун такрибан 1,2 – 5 см булади. Демак , лупалар 20 мартагача катталаштириб бера олар экан. Лупанинг катталаштириши катталашиш даражасини курсатувчи сон билан белгиланади, масалан , 20х- йигирма марта катталаштиришини билдиради.
1.Микроскоп. Жуда майда буюмларни куриш учун оддий лупа ёрдами билан эришиб булмайдиган кучли катталаштиришлар керак . Бу максадни амалга ошириш учун анча мураккаб булаган оптикавий система керак . Бундай система вазифасини микроскоп бажаради.
М

икроскопнинг принципмал оптикавий схемаси 59-расмда тасвирланган. L₁ киска фокусли линза объектив, бошкаL₂ киска фокусли линза эса окуляр вазифасини утайди.АВ буюм объективининг олд томонига унинг олд фокус масофасидан бир оз нарига жойлаштирилади. Бунинг натижасида объектив буюмнинг хакикий кучли катталаштирилган А`В` тасвирини беради. Объектив берадиган катталаштириш :
59-расм

(3)

Булади, бу ерда f₁ – объективининг олд фокус масофаси ,  - объективидан тасвиргача булган масофа, у амалда объективдан окулярнинг олд фокусигача булган масофага тенг. Микроскоп окулярининг фокус масофаси шунчалик кичикки,  ни тактибан объективдан окуляргача булган масофага тенг деб олиш мумкин.  катталик объектив ва окулярни тутиб турувчи микроскоп трубасининг узунлигини белгилайди. Уни микроскоп тубуси деб атайдилар. Юкорида келтирилган формуладан

A¹В¹=АВ (4)
Келиб чикади. L₂ окуляр лупа вазифасини утаб, катталашган А¹¹В¹¹ мавхум тасвир беради. L₂ окулярнинг катталаштириши

U_{о к}= (5)

га тенг ; бу ерда f₂ – окулярнинг L₂ олд фокус масофаси. (5) ифодадан

A¹¹В¹¹=А¹В¹ (6)

булади.Микроскопнинг U тулик катталаштириши А¹¹В¹¹/АВ нисбат сифатида аникланади. Юкорида топилган (4) ва (5) ифодалардан микроскопнинг U катталаштириши учун куйидаги ифодага эга буламиз.
U= (7)
Шундай килиб, микроскоп тубусининг узунлиги канча катта, объектив ва окулярнинг фокус масофаси канча кичик булса, микроскопнинг катталаштириши шунчалик катта булади. Оптикавий микроскопнинг катталаштириши 2000 гача етади.
3)Телескоп. Микроскоп якин турган жуда кичик буюмларни катталаштириш учун ишлатилади. Лекин микроскоп узокдаги буюмларни кузатиш учун ярамайди. Бу холда тасвир фокус билан иккиланган фокус оралигида хосил булади. Шунинг учун у жуда хам кичрайтирилган булади. Шу билан бирга объективнинг фокус масофаси канчалик киска булса, бу кичрайиш шунчалик кучли булади.
Бундан узокдаги буюмларни кузатиш учун иложи борича катта фокус масофасига эга булган объективлар ишлатилиши лозимлиги келиб чикади. Окулярга келган да, унга одатдаги тасвирни кучли даражада катталаштириш талабидан бошка бирор махсус талаб куйилмайди.
Ю



60-расм

корида айтилганлардан узоклашган объектларни кузатиш учун ишлатиладиган асбоб (телескоп) нинг оптикавий схемаси L₁ узун фокусли объектив ва L₂ окулярни уз ичига олиши керак (60-расм). Объектив узининг иккинчи фокал текислигининг якинида узокдаги АВ буюмнинг (расмда курсатилмаган) хакикий тункарилган А`В` тасвирини беради. Буюм катта масофада булгани туфайли, унинг хар бир нуктаси объективга амалда параллел нурлар дастасини юборади. А харфлар билан буюмнинг А четидан келаётган, В харфлар билан В четидан келаётган нурлар белгиланган. Оптикавий укка параллел нурлар буюмнинг оптикавий укда ётадиган урта кисмидан келади. Буюмнинг четки нукталаридан келаётган нурлар бурчак хосил килади. Демак, буюм объектив марказидан ана шу бурчак остида куринади. Бу бурчак катталиги амалда
= (8)
га тенг булади, бу ерда f₁` - объективнинг иккинчи фокус масофаси. L₂ окуляр А``В`` мавхум тасвирни беради. Бу берилган холда бизни унинг бурчак катталиги кизиктиради. Чизмадан куринишича, у такрибан:
¹ = (9)
га тенг, бу ерда f₂ – окулаярнинг биринчи фокус масофаси. Телескоп берадиган бурчак катталаштириш:
U₁ = (10)
га тенг булади, яъни у объективнинг фокус масофасини окулярнинг фокус масофасига нисбати билан улчанади.
Демак, телескопнинг катталаштириши унинг объективнинг фокус масофаси катталашиб ва окулярнинг фокус масофаси кичиклашиб борган сари орта боради. 60-расмда тасвирланган телескоп тункарилган тасвир беради. Агар тугри тасвир олиш зарур булса, у вактда телескопда объектив ва окулярдан бошка агдариб берувчи система булиши керак. Бу система линзали ёки призмали булиши мумкин.
Телескоплар астрономияда куёш, ой, юлдузлар, туманликлар ва бошка объектларни кузатиш учун; харбий ва денгиз ишларида нишонга олиш курилмаси, узокни улчаш асбоблари, кузатиш трубалари ва хоказоларнинг таркибий кисми сифатида хам кенг кулланилади.
4)Фотографик аппарат. Фотографик аппаратлар ва уларнинг кейинги тараккиёти – катта тезликда сурат олишга олиб келувчи киносёмка аппаратлари амалий ва илмий ишщларда кенг кулланилмокда.



61-расм




62-расм





63-расм

Фотографик аппаратнинг схемаси 61-расмда келтирилган. О объектив куп линзали анастикматдан, яъни аберрациялари йукотилган линзалар системасидан иборат. У махсус апертуравий диагфрагма, очилиш вакти турлича танлаш учун мулжалланган затвор ва фотосёмка утказиш учун керак булган мосламалар билан жихозланган оправага махкамланган. Объектив АВ буюмнинг А`В` текисликда аник тасвирини беради. Бу текисликка ёругликсезгир катлам куйилган булади. Бутун курилма фотографик камерадан иборат булиб, бу камера баъзи фотоаппаратларда гофрланган эластик Н чарм кутича борлиги туфайли егиладиган ва ёйиладиган булади. Бошка камералар мустахкам килиб ясалади. Барча фотоаппаратларда объектив А¹В¹ аник кескин тасвир хосил килиш учун оптикавий укка параллел холда кучирилади. Фотографик камера катор холларда куп асбобларнинг: спектрограф деб аталувчи спектрал асбобларнинг, микрофотография учун ишлатиладиган аппаратларнинг ва купчилик бошка асбобларнинг , ажралмас кисми хисобланади.
5) Проекцион асбоблар. Негатив , позитив, чизма, расм, текст ва х. к. ларнинг экранда катталашган тасвирларини хосил килиш учун проекцион асбоблар кулланилади. Бу асбоблар узининг оптикавий схемаси буйича экранга тасвири туширилаётган буюмни равшан килиб ёритиш учун махсус мосламалар билан жихозланган , аксинча ишлайдиган фотоаппаратлардир.
Агар проекцион асбоб шаффоф булмаган буюмни проекциялаш учун мужалланган булса, бу асбоб эпископ деб аталади. Агар шаффоф тасвирларни проекциялаш керак булса, у вактда бундай проекцион асбобни эпидиаскоп деб атайдилар. Узлуксиз проекциялаш учун кинопроекцион аппаратлар кулланилади. 62 – расмда шаффоф объектларни, диапозитивларни проекциялаш учун мужалланган асбоб схемаси келтирилган. Кучли ёруглик манбаи К конденсатор ёрдамида МN шаффоф диапозитив ёритилади, унинг тасвири киска фокусли О объектив ёрдамида экрангакучли катталаштирилган холда проекцияланаётган МN объективнинг катталашган М`N` тасвири хосил булади.
Шаффоф булмаган объективларни проекциялаш учун мужалланган асбобнинг оптикавий схемаси 63– расмда келтирилган. Бу ерда проекцияланадиган МN объект К конденсатор ёрдамида кучли I ёруглик манбаи билан ёритилади. МN да сочиладиган ёруглик О объектив ва S кузгу оркали экранга йуналтирилади. У ерда МN объектининг кучли катталашган М¹N¹ тасвири хосил булади.
6


64-расм
) Ёритгич асбоблар. Ёриткич асбоблар деганда одатда прожекторлар тушунилади. Ёриткич асбобларда ёруглик манбаидан ташкари асосий роль уйнайдиган ботик кузгу ёки кузгулар ва линзалар системалари комбинацияси булади. Кузгули прожекторнинг оптикавий схемаси жуда содда. У 64 – расмда келтирилган. Бу ерда S – параболик кузгу – кайтаргич . Унинг фокусида I кучли ёруглик манбаи куйилган. Ёруглик манбаининг кузгунинг оптикавий укида ётган нукталари кузгуга ёругликюборади. Ёруглик кузгудан кайтганидан кейин S кайтаргич тешигининг диаметрига тенг булган D ёруглик диаметрига эга булган параллел даста булиб кетади. Ёруглик манбаи нуктавий булмасдан d улчамга эга булганлги туфайли, манбанинг укдан ташкарида ётган нукталаридан бораётган ёруглик нурлари таркалаётган ёруглик дастасини хосил килади. Бу таркалиш 2 бурчак билан харктерланади ва у куйидаги такрибий муносабат билан аникланади. 2 = d / f (11) , бу ерда d – ёруглик манбаининг диаметри; f – кайтаргичнинг фокус масофаси. Ёругликнинг таркок кетиши симметрик булади, яъни бир томонга  бурчакка оккан булса, бошка томонга хам 64- расмда курсатилгани каби худди шундай бурчакка оккан булади.
Прожекторлар харбий ва денигз ишида, катта майдонларни ёритиш учун, сигналлаштириш ва бошка максадларда кулланилади.

ФОЙДАЛАНИЛГАН АДАБИЁТЛАР.

1. 
   Г.С. Ландсберг. УМУМИЙ ФИЗИКА КУРСИ. «Укитучи».1981 Й.
   
2. 
   И.В. Савельев. УМУМИЙ ФИЗИКА КУРСИ. III т. ОПТИКА, АТОМ ФИЗИКАСИ, АТОМ ЯДРОСИ ВА ЭЛЕМЕНТАР ЗАРРАЧАЛАР ФИЗИКАСИ. «Укитучи» Т. 1976 й.
   
3. 
   Ф.А. Королёв. ФИЗИКА КУРСИ. ОПТИКА, АТОМ ВА ЯДРО ФИЗИКАСИ. «Укитувчи»,Т. 1978 й.