R. G. Isyanov pedagogika fanlari nomzodi
Download 3.01 Kb. Pdf ko'rish
|
parallel bolgan OC qoshimcha optik oqni otkazamiz. Bu oq fokal
tekislik bilan C nuqtada kesishadi. AB nurning linzadan otgandan keyingi yoli shu C nuqtadan otishi kerak. Demak, BC nur AB nurning linzadan otgandan keyingi yonalishini ifodalaydi. 4- masala. Kishi yaqindan korar koz bilan optik kuchi D = − 4 dioptriya bolgan kozoynakda oqimoqda. Kozoynaksiz eng yaxshi korish masofasini aniqlang. Berilgan: D = −4D; d 0 = 25 sm = 0,25 m. Òopish kerak: f ? Yechilishi. Yaqindan koradigan kishining kozoynagi sochuvchi linzalardan bolib, uning fokus masofasi quyidagicha ifodalanadi: 1 F D = . 97- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 101 Sochuvchi linzaning formulasidan bu fokus masofasi: 0 1 1 1 F d f = + boladi, bunda d 0 normal kozning eng yaxshi korish masofasi. Bu ifodadan f ni topamiz: ⋅ ⋅ = − = = ⋅ = − ⋅ − − 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 ; 1 1 d F d d D f D f F d d F D d d D . Hisoblash: 0,25 m 0,125 m. 0,25 m ( 4) 1 f D = = − − − Kozoynakdan tasvirgacha bolgan masofa kozning eng yaxshi korish masofasidir. Minus ishora tasvirning mavhum ekanligini bildiradi. Mustaqil yechish uchun masalalar 52. Optik oqda yotgan nuqtaning qavariq va botiq linzalardagi tasvirini yasang. 53. Buyum yiguvchi linzaning a) ikkilanma fokus masofasidan narida; b) fokusi bilan ikkilanma fokusi orasida; d) linza bilan fokus orasida joylashgan. Buyum tasvirini yasang. 54. Linzaning optik kuchi 2 dioptriyaga teng bolsa, uning fokus masofasi qancha boladi? 55. A nuqtaning tasvirini yasang (98- rasm). 56. 99- rasmda qavariq linzadan otuvchi ABC nurning yoli tasvirlangan. Yasash yoli bilan linza fokusini toping. 98- rasm. 99- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 102 57. Qavariq linzadan 5 m uzoqlikda buyum turibdi. Agar linzan- ing fokus masofasi 10 sm bolsa, buyumning tasviri qayerda hosil boladi? Chizmasini chizing. 58. Sindirish korsatkichi 1,56 bolgan shishadan optik kuchi 8 dioptriya bolgan linza tayyorlash kerak. Agar linzaning har ikkala sirtining egriligi bir xil bolsa, bu sirtlarning egrilik radiuslari nima- ga teng bolishi kerak? 59. Agar shishadan tayyorlangan qavariq linzaning fokus maso- fasi bu linza sirtlarining egrilik radiusiga teng bolsa, bu shishaning sindirish korsatkichi nimaga teng? 60. Qavariq linzadan 40 sm uzoqlikdagi buyumning tasviri lin- zadan 15 sm narida hosil bolgan. Agar buyumning kattaligi 60 sm bolsa, linzaning fokus masofasi qancha boladi? Buyum tasviri- ning kattaligi qanday boladi? 61. Buyum fokus oraligi 10 sm bolgan ikki tomoni botiq lin- zadan 12 sm uzoqlikda turibdi. Buyumning tasviri linzadan qanday uzoqlikda joylashadi? Chizmasini chizing. 62. Linza oldiga 12,5 sm masofada ornatilgan shkaladagi mil- limetrli bolinmaning ekrandagi tasvirining uzunligi 2,4 sm. Lin- zaning fokus masofasi va optik kuchini toping. 63. Yoruglik chiqaruvchi nuqta botiq linzaning fokusida turib- di. Shu nuqtaning tasviri linzadan qanday masofada hosil boladi? Nurlarning yolini chizing. 64. Balandligi 10 sm bolgan jism optik kuchi 3 D bolgan lin- zadan 50 sm narida joylashgan bolsa, tasvir qanday va qayerda hosil boladi? Masalani chizma chizish va hisoblashlar yoli bilan yeching. 65. Linzaning havodagi fokus masofasi 20 sm bolsa, linzaning suvga botirilgandagi fokus masofasini toping. Linza yasalgan shi- shaning sindirish korsatkichi 1,6, suvniki 1,33. 66. Lupa bilan qurollangan kozning tor pardasida buyumning tasvirini yasang. 67. Nima uchun kozni lupaga yaqinroq tutish maqsadga mu- vofiq? Javobingizni tasvir yasash yoli bilan asoslang. 68. Optik kuchi 4 dioptriya bolgan kozoynak shishasining fokus masofasini toping. 69. Kozoynakning optik kuchi +1,5 D. Bu kozoynakda qanday linzalardan foydalanilgan? Linzalarningi fokus masofa- si qancha? Bu kozoynak kozning qanday kamchiliklarini tog- rilaydi? www.ziyouz.com kutubxonasi 103 70. Uzoqdan korar odam kozining eng yaxshi korish masofa- si 1 m. Shu odam kozoynagining optik kuchini aniqlang. 33- §. Optik asboblar. Proyeksion apparat. Fotoapparat Maxsus mexanik moslamalar vositasida malum holatda ornatilgan linzalar, prizmalar, kozgular va shu kabilardan tashkil topgan optik sistemalar optik asboblar deb ataladi. Òurli maqsadlarga moljallangan xilma-xil optik asboblar bor. Optik asboblardan biz, asosan, tasvir hosil qilishga moljallanganlari bilan tanishib chiqamiz. Ularning ham- masi umumiy bosh optik oqqa ega bolgan optik sistema (linza) lardan iborat. Bunday optik asboblarni ikki guruhga ajratish mum- kin. Ulardan biri ekranda yoki fotoplastinkada buyumning haqiqiy tasvirini hosil qilish uchun xizmat qiladi. Fotoapparat va proyeksion apparat shular jumlasiga kiradi. Ikkinchi guruhi esa kozni qurol- lantiruvchi (kozga yordam berishga moljallangan) asboblar bolib, ular yordamida kozda buyumning mavhum tasviri hosil qilinadi. Ikkinchi guruhga lupa, mikroskop, teleskoplar kiradi. Fotoapparat. Fotoapparatning asosiy qismi O obyektiv va yoruglik otmaydigan K kameradan iborat bolib (100- rasm), kameraning orqa devorida fotoplastinka yoki fotoplyonka joylashtirilgan boladi. Eng oddiy obyektiv bitta yiguvchi linzadir. Obyektiv kamera- ning orqa devorida AB buyumning haqiqiy, kichiklashgan va teska- ri A 1 B 1 tasvirini hosil qiladi. Kopchilik hollarda suratga olinadigan buyum linzaning ikkilangan fokus masofasidan katta masofada turadi, shuning uchun tasvir kichraygan holda boladi. Suratga olinadigan buyum fotoapparatdan turlicha oraliqda tu- rishi mumkin. Shunga yarasha obyektiv bilan plyonka oraligini ham ozgartirish lozim boladi. Buning uchun kamera choziladi 100- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 104 yoki qisqartiriladi (bu maqsadda kameraning devorlari garmon shaklida qilinadi) yoki obyektiv vintli rezba vositasida tegishli to- monga siljitiladi. Fotoapparatlarda yuqorida korsatilgan qismlardan tashqari suratga olish vaqtini belgilovchi zatvor, obyektivning ishlovchi qismini ozgartirib beruvchi diafragma, obyektivdan suratga oli- nayotgan buyumgacha bolgan oraliq masofani aniqlovchi uzoq- lik olchagich (dalnomer)lar ham bor. Buyumning fotosurati aniq bolishi uchun obyektiv linzalar sistemasidan tayyorlanadi. Hozirgi vaqtda raqamli fotoapparatlar kop ishlatiladi. Ular ish- latishga ancha qulay, gabariti ham ixcham. Raqamli foroapparat- larning ishlashi elektronikaga asoslangan. Proyeksion apparat. Proyeksion apparatning vazifasi ekranda buyumning kattalashgan haqiqiy tasvirini hosil qilishdir. Bunday buyum shaffof asosga olingan rasm yoki fotosurat, diapozitiv yoki shaffof bolmagan obyektlar, masalan, qogozlardagi chizmalar, ki- tobdagi rasmlar bolishi mumkin. Shaffof obyektlarni proyeksiya- lash uchun moljallangan proyeksion asboblar diaskoplar (grekcha «dia» shaffof), shaffof bolmagan obyektlarni proyeksiyalash uchun moljallangan asboblar episkoplar (grekcha «epi» shaffofmas) deb ataladi. 101- rasmda diapozitivlarni ekranga proyeksiyalash uchun moljallangan proyeksion apparat diaskopning tuzilishi va unda nurning yoli korsatilgan. Proyeksion apparatning asosiy optik qis- mi O obyektiv bolib, bu obyektiv bitta yiguvchi linza xizmatini otaydigan linzalar sistemasidan iborat. Obyektivning vazifasi MN ekranda D diapozitivning kattalashgan tasvirini hosil qilishdir. Obyektivni siljitish yoli bilan buyumnig ekrandagi tasvirining aniq bolishiga erishish mumkin, bunga fokusga togrilash dey- iladi. Yoruglik S manba (lampa)dan D diapozitivga yonaltiriladi. Olchamlari, odatda, obyektiv olchamlaridan katta boladigan diapozitivdan kelayotgan hamma yoruglikni obyektivga yuborish 101- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 105 uchun diapozitiv oldiga K kondensator qoyiladi. Kondensator katta olchamga ega bolgan qisqa fokusli linzalar sistemasidan iboratdir. Kondensator shunday ornatiladiki, undan kelayotgan yoruglik obyektiv markazida yigiladi. Diapozitivning ozi obyek- tivning fokal tekisligi yaqiniga joylashtiriladi, shuning uchun proyek- sion apparatning chiziqli kattalashtirishi f k F = boladi, bunda: f obyektivdan tasvirgacha bolgan masofa; F obyektivning fokus masofasi. Proyeksion apparatda yoruglik manbayi sifatida elektr yoy lam- palari yoki katta quvvatli maxsus choglanma proyeksion lampalar ishlatiladi. Episkopda nurlar yolining sxemasi 102- rasmda keltirilgan. Bun- day asboblarda ekranga tasviri tushiriluvchi buyum (rasm yoki chiz- ma) yon tomonidan lampa va kozgular yordami bilan kuchli yori- tilib, obyektiv yordamida ekranga tushiriladi: yoruglik S manbadan AB buyumga yonaltiriladi, u buyumdan qaytib, M yassi kozguga tushib, O obyektiv orqali ekranda buyumning A′B′ tasvirini hosil qiladi. 102- rasmda AB buyumning C nuqtasi uchun nurlarning yoli korsatilgan. Hozirgi vaqtda shaffof va shaffofmas obyekt (buyum)larning tas- virini tushirish uchun ishlatiladigan mukammallashgan proyeksion apparatlar keng tarqalgan. Bunday asboblar epidioskop deb ataladi. 34- §. Lupa. Mikroskop Lupa. Lupa qisqa fokusli ikki yoqlama qavariq linzadir. Kichik buyumni sinchiklab korish uchun uni linza bilan uning fokusi orasiga shunday joylashtirish kerakki, buyumning tasviri kozning eng yaxshi korish masofasida hosil bolsin (normal koz uchun bu masofa 25 sm ga teng). Lupaning vazifasi eng 102- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 106 yaxshi korish masofasida buyumni katta korish burchagi ostida korsatib berishdir. Buyumning chekka nuqtalaridan keladigan nur- larning kozga tushish burchagi korish burchagi deyiladi (103- rasm). Eng aniq korish masofasida (d 0 = 25 sm) turgan AB buyum α bur- chak ostida korinadi. Agar bu burchak juda kichik bolsa, buyum de- tallarini farq qilish qiyin boladi. Korish burchagini kattalashtirish uchun buyumni kozga yaqin bolgan A′B′ holatga keltirish lozim. Bu holatda buyum α burchakdan katta bolgan α 1 korish burchagi ostida kuzatiladi. Lekin bu holatda ham buyum detallarini farq qila olmaslik mumkin, chunki buyum kozga juda yaqin turibdi. Buyumning shu lupada hosil boladigan tasviri A 1 B 1 vaziyatda boladigan qilib lupani koz bilan AB buyum orasiga qoysak, buyum osha kattalashgan α 1 korish burchagi ostida eng yaxshi korish masofasida korinadi. Amalda fokus masofasi F = 1¼10 sm bolgan lupalar ishlatiladi. Lupaning kattalashtirishi, 103- rasmdan korinishicha, taqriban = 0 d k F dir. d 0 =25 sm bolgani uchun, odatda, ishlatiladigan lupa- larning kattalashtirishi 2,5 dan 25 gacha boladi. Mikroskop. Mikroskop yaqin joylashgan juda kichik obyektlarni korishga moljallangan. Uning optik sistemasi O 1 obyektiv va O 2 okul- yardan iborat bolib, ularning optik oqlari bir togri chiziqda yotadi (104- rasm). AB buyum obyektivning oldi tomoniga, fokus masofasi- dan biroz kattaroq masofaga qoyiladi. Shunda obyektiv haqiqiy, kattalashgan va teskari A 1 B 1 tasvirini beradi. Hosil bolgan bu tasvirga O 2 okulyar orqali qaraladi. Okulyar ham xuddi lupa singari mavhum, kattalashgan va AB buyumga nisbatan teskari A 2 B 2 tasvirni hosil qiladi. Mikroskopning chiziqli kattalashtirishi buyumning ikkinchi A 2 B 2 tasviri H 2 olchamining shu AB buyumning haqiqiy h olchamiga bolgan nisbati bilan aniqlanadi, yani: 103- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 107 2 H k h = . Bu kattalikni quyidagicha yozish mumkin: 2 1 2 1 H H H k h h H = = ⋅ . H 1 buyumning A 1 B 1 tasvirining chiziqli olchami. Yuqori- dagi munosabatdan korinadiki, mikroskopning chiziqli kat- talashtirishi obyektivning H 1 /h kattalashtirishi bilan okulyarning H 2 /H 1 kattalashtirishi kopaytmasiga teng ekan. Ammo: = 1 1 1 H f h d va = 2 2 1 2 H f H d . f 1 masofa taxminan mikroskop tubusining δ uzunligiga teng (oku- lyarning old fokusi bilan obyektiv orasidagi δ masofani mikroskop tubusining uzunligi deyiladi), d 1 esa taxminan obyektivning F 1 fokus masofasiga teng deb olish mumkin. Shuning uchun obyektivning kattalashtirishi quyidagicha aniqlanadi: = = 1 1 1 1 H f h d F δ . Okulyarning kattalashtirishi esa oddiy lupaniki singari, d 0 /F 2 ga teng. Bunda: d 0 eng yaxshi korish masofasi. Shunday qilib, mikroskopning kattalashtirishi quyidagicha boladi: = ⋅ 0 1 2 d k F F δ . (69) 104- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 108 Amalda yoruglik difraksiyasi sababli mikroskopning kattalash- tirishi 25003000 dan ortmaydi. 35- §. Korish trubalari. Òeleskoplar Olisdagi narsalarni korish uchun korish trubalari ishlatiladi. Ularning turli tiðdagi durbinlardan tortib astronomik teleskoplar- gacha bolgan xilma-xil variantlari mavjud. Osmon jismlarini kuza- tish uchun ishlatiladigan korish trubalarini teleskoplar deb, ikki koz bilan korishga imkon beradigan korish trubalarini durbinlar deb ataladi. Korish trubalari-refraktorlar va korish trubalari-reflektorlar bir-biridan farqlanadi. Korish trubalari-refraktorlarda linzalar sis- temasida nurlarning sinishi natijasida korish burchagining katta- lashishiga erishiladi. Ularda obyektiv ham, okulyar ham linzalar sistemasidan iborat boladi. Korish trubalari-reflektorlarda obyek- tiv linza bolmay, balki katta diametrli parabolik botiq kozgudan iborat boladi. Kepler va Galileyning korish trubalari refraktorlarga kiradi. Shu korish trubalarining tuzilishi va unda tasvir hosil bolishi bilan tanishib chiqaylik. 1. Kepler trubasi. Kepler trubasi umumiy bosh optik oqqa ega uzun fokusli O b obyektivdan va lupa kabi ishlaydigan qisqa fokusli O k okulyardan tuzilgan (105- rasm). Obyektivning orqa fokusi F 1 1 okulyarning oldingi fokusi F 2 bilan ustma-ust tushadi. Buyum juda uzoqda bolgani uchun uning yuqori A chekkasidan kelayotgan pa- rallel nurlar optik oqqa nisbatan 2 α burchak ostida obyektivga tush- adi. Bu nurlar ularga parallel qoshimcha optik oq obyektivning orqa 105- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 109 Q fokal tekisligi bilan kesishgan A 1 nuqtada toplanadi. Buyumning B chekkasidan kelayotgan parallel nurlar ham obyektivga optik oqqa nisbatan 2 α burchak ostida tushib, obyektivdan otgandan song Q fokal tekislikda B 1 nuqtada toplanadi. Shunday qilib, okulyarning oldingi fokal tekisligida cheksiz uzoq- likdagi buyumning A 1 B 1 haqiqiy va teskari tasviri hosil boladi. Okul- yar uchun A 1 B 1 tasvir buyum vazifasini bajaradi va u cheksiz uzoq- likda kattalashgan mavhum tasvirni hosil qiladi. 105-rasmdan korinishicha, kuzatuvchi buyum tasvirini α′ bur- chak ostida koradi va α 1 > α. Kepler trubasining burchak katta- lashtirishi quyidagi formuladan aniqlanadi: = = 1 1 2 ob ok F F k F F , (70) bunda: F ob obyektivning fokus masofasi; F ok okulyarning fokus masofasi. Demak, Kepler korish trubasining keraklicha burchak kattalashtirishiga erishish uchun imkoni boricha uzun fokusli obyektivdan va qisqa fokusli okulyardan foydalanish loz- im boladi. 2. Galiley trubasi. Galiley korish trubasida okulyar ornida so- chuvchi linza ishlatiladi. Bunda obyektiv va okulyarning orqa fokuslari 1 F ′ va 2 F ′ deyarli ustma-ust tushadi (106- rasm). Olisda joylashgan buyumning yuqori A chekkasi va orta qismi- dan kelayotgan parallel nurlar ularning yolida sochuvchi linza bolmaganda obyektivning orqa Q fokal tekislikda 1 F À ′ ′ tasvirni ber- gan bolar edi. Lekin ular sochuvchi linzada sinib, yana parallel nurlarga aylanadi. Òrubaning okulyaridan qaralganda koz olisda buyumning kattalashgan mavhum tasvirini koradi (106- rasmda koz tasvirlanmagan). 106- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 110 107- rasmda kozguli teleskopning tuzilish sxemasi korsatilgan. Olisdagi buyum yoritkichdan kelayotgan parallel nurlar dastasi M botiq kozguga tushib, undan qaytadi va kozguning fokal tek- isligida yoritkichning haqiqiy, teskari va kichiklashgan tasviri hosil boladi. Bu tasvirga qarash qulay bolsin uchun M kozguning fokal tekisligiga yaqinroq qilib nurni 90° ga burib beruvch C yassi kozgu ornatiladi. Yoritkichning botiq kozgudagi tasvirini xud- di lupa kabi ishlaydigan O okulyar orqali kuzatiladi. Òeleskopn- ing trubasi kozguga chetki yoruglikning tushishidan himoya qi- ladi. Òeleskoplar astronomik kuzatishlarda juda muhim rol oy- naydi. 36- §. Optik asboblarning nuqsonlari Shu vaqtgacha jismlarning tasvirini hosil qilishda paraksial (bosh optik oqqa kichik burchak ostida tushadigan) nurlar va ularning ingichka dastasidan foydalanamiz, deb taxmin qilib keldik. Lekin optik asboblarda bu ikkala taxmin ham amalda bajarilmaydi. Katta yoritilganlikni olish uchun yoruglik nurining keng dastasidan, yani katta diametrli linzalardan foydalanish lozim. Shu bilan birga kopincha optik oqdan yetarlicha uzoqda (masalan, fotoapparatlarda) bolgan buyumlarning tasviri bilan ish korishga togri keladi. Yuqoridagi cheklanishlardan voz kechsak, optik tasvir yaxshi chiqmaydi: tasvir ravshan bolmay, noaniq boladi, undagi mayda detallar xiraroq chiqadi, ularni bir-biridan ajratish qiyin boladi. Bazan tasvir buyumga oxshamay qoladi. Òasvirlarning sifatiga optik shishalar sindirish korsatkichining yoruglikning rangi (tolqin uzunligi)ga bogliqligi ham tasir etadi. Bunday boglanish oq nurdan foydalanilganda tasvirning chetlarini rangdor bolishiga olib keladi. 107- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 111 Optik asboblarning bunday nuqsonlari aberratsiya deb ataladi. Amalda aberratsiyani tola yoqotib bolmaydi, lekin uni tasvirning sifatiga sez- ilarli tasir korsatmaydigan darajada kamaytirish mumkin. Optik asboblarning bazi nuqsonlarini korib chiqaylik. 1. Sferik aberratsiya. Katta diametrli va qisqa fokusli yassi qa- variq linza yordamida oddiy tajriba otkazib, bu nuqsonning qan- day yuzaga kelishini korish mumkin. Yiguvchi linzaning bosh optik oqiga L yoruglik manbayi «yorituvchi nuqta» joylashtiramiz (108- a rasm). Buning uchun katta E ekran olib, uning ortasida taxminan 1 mm diametrli S teshik ochamiz va oldiga M xira shishani mahkamlab qoyamiz, song uncha katta bolmagan, lekin yorqin choglanma lampani xira shisha yaqiniga joylashtirsak, yoritilgan teshik «yorituvchi nu- qta» vazifasini otaydi. 108- rasmdan korinishicha, yoruglik nurining keng dastasidan foydalanilganda linzaning chetlari nurlarni orta qismidagiga nisba- tan kuchliroq sindiradi. Natijada katta diametrli linza E ′ ekranda yorituvchi nuqtaning nuqta korinishidagi tasvirini emas, balki nuq- sonli yoyilib ketgan dog korinishidagi tasvirini beradi. Agar linza markaziy qismining qarshisiga ortasida kichikroq teshik oyilgan D karton qogozni joylashtirsak, yoruglik dastasi cheklanadi, uning torroq qismi linzaga tushadi (108- b rasm) va E ′ ekranda yorituvchi nuqtaning oziga oxshash, ancha ravshan tasviri hosil boladi. Optik asboblarda yoruglikning keng dastasidan foydalanganda yuzaga keladigan nuqson sferik aberratsiya deb ataladi. Sindirish korsatkichlari har xil bolgan yiguvchi va sochuvchi linzalardan turli kombinatsiyalar tuzib, sferik aberr- atsiyaning qariyb butunlay yoqolishiga erishish mumkin (109- rasm). 2. Xromatik aberratsiya. Muhitning sindirish korsatkichi yoruglikning tolqin uzunligiga bogliq. Bu hodisani dispersiya deb 108- rasm. 109- rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 112 ataladi. Dispersiya tufayli paraksial nurlardan foydalanilganda ham linza har xil rangli nurlarni har xil nuqtalarda yigadi va tasvir boyalgan bolib chiqadi. Bunga quyidagi tajribada ishonch hosil qilish mum- kin. L linzadan otayotgan yoruglik nurlari yoliga F qizil va kok rangli shishalarni (qizil rangli shisha faqat qizil rangli yoruglikni, kok rangli shisha esa faqat kok rangli yoruglikni otkazadi) navbatma-navbat qoyamiz (110- rasm). E ekranni gorizontal yonalishda u yoqdan bu yoqqa siljitib, S manbaning tasvirini turli rangli nurlar turli nuqtalarda berganini koramiz: S q qizil tasvir linzadan S Download 3.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2025
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling