Reja: Fizika fani uning mazmuni,boshqa fanlar va ekologiya bilan aloqasi. Fizik va biokimyoviy jarayonlarning uzviy bog‘liqligi

12-MA’RUZA
Geometrik optika qonunlari va yorug‘likning to‘lqin xossalari.


REJA:

1. 
   Yorug‘likni tavsiflovchi kattaliklar va ularning birliklari.
   
2. 
   Nur tola fizikasi. Ko‘z va ko‘rish tizimi.
   
3. 
   Yorug‘likning to‘lqin nazariyasi.
   
4. 
   Yorug‘lik interferensiyasi.
   
5. 
   Golografiya to‘grisida tushuncha.
   
6. 
   Interferensiyaga asoslangan optik asboblar va ularning biokimyoda qo‘llanilishi.
   

Tayanch so‘z va iboralar: Yorug‘lik manbalari, elektromagnit to‘lqin nazariya, kvant, Yorug‘lik to‘lqinlarining monoxramatikligi va kogerentligi, monoxramatik, kogerent, kogerentlik masofasi, kogerentlik vaqti, intensivlik, interferensiya, Optik yo‘l uzunligi, optik yo‘l farqi, maksimum sharti, minimum sharti, yupqa parda, ko‘p nurlar, sindirish ko‘rsatgichi, sirtlar, interferensiya asboblar, spektral chiziqlar.
Yorug‘likning tabiati. Optika grekcha "opticos" - ko‘raman, degan so‘zdan olingan bo‘lib, fizikaning bu bo‘limida yorug‘likning tabiati, yorug‘lik hodisalaridagi qonuniyatlar va yorug‘lik bilan moddalarning o‘zaro ta’siriga doir jarayonlar o‘rganiladi.
Yorug‘lik manbalari deb atom va malekulalari ko‘rinadigan nurlanish hosil qiladigan barcha jismlarga aytiladi. Yorug‘likni quyidagi manbalari mavjud:

1. 
   Tabiiy yorug‘lik manbalari: quyosh, yulduzlar, nurlanuvchi tirik organizmlar (masalan baliqlar, hashoratlar, ayrim mikroblar) va xakozo.
   
2. 
   Sun’iy yorug‘lik manbalari: qizdirilganda nur chiaruvchi jismlar, gaz razryadi, lyuminessensiyalanuvchi qattiq va suyuq jismlar.
   

Jismga tushayotgan yorug‘lik nuri unda turli xil o‘zgarishlarni vujudga keltiradi. Masalan: jismni isishi, bo‘yalgan jismlar ranglarini o‘zgarishi, kimyoviy reaksiyalarni vujudga kelishi va xakazo. Bularni hammasi yorug‘likni energiya tashishini ko‘rsatadi. Fazoda energiyani yo harakatlanayotgan jismlar, yo muxitda tarqalayotgan to‘lqinlar ko‘chirishi mumkin bo‘lgani tufayli yorug‘lik nurlanishi yo mayda zarralar oqimi, yo biror muxitdagi to‘lqin jarayonidan iborat bo‘lishi mumkin.
XVII asr oxirida, deyarli bir vaqtda, yorug‘likning ikkita, go‘yo bir-birini inkor etuvchi nazariyalari vujudga keldi. Nyutonni oqish nazariyasiga ko‘ra, yorug‘lik nurlanuvchi jismdan to‘g‘ri chiziqli traektoriyalar bo‘yicha tarqaluvchi yorug‘lik zarralari (korpuskulalar) oqimidan iborat.
Nyutonning zamondoshi Gyuygens yorug‘likning to‘lqin nazariyasini o‘rtaga tashladi. Bu nazariyaga asosan yorug‘lik olam efirida (ya’ni elastik muxitda) tarqaluvchi elastik to‘lqin deb qaraladi. 1864 yilda J.Maksvell tomonidan yaratilgan yorug‘likning elektromagnit nazariyasiga ko‘ra yorug‘lik nuri to‘lqin uzunligi 410^-7m dan 7,610^-7m gacha bo‘lgan elektromagnit to‘lqinlardan iborat. Elektromagnit to‘lqinlar nazariyasi yorug‘lik interferensiyasi, yorug‘lik difraksiyasi, yorug‘likni qutblanishi, yorug‘lik dispersiyasi kabi hodisalarni tushuntirib berdi.
XIX asr oxiri va XX asr boshida kashf qilingan eksperimental faktlar (fotoeffekt, Kompton effekti, nur chiqarish va yutish) elektromagnit nazariya asosida juda qiyin tushuntirildi. Bu hodisalarni tushuntirish uchun yorug‘lik nurlanishi alohida porsiyalardan iborat deb qarash zarur bo‘ladi.
Demak yorug‘likning tabiati ikki yoqlama bo‘lib, unda ham to‘lqin xossalari, ham zarralarga xos hususiyatlar mujassamlangan ekan. XX asr boshlarida M.Plank, A.Eynshteyn, N.Bor, de-Broyl kabi fiziklarning mexanati bilan yaratilgan yorug‘likning kvant nazariyasi yorug‘likning tabiati ikki yoqlama xarakterda ekanligini tushuntirib berdi.
Keyinchalik ma’lum bo‘ldiki, ikki yoqlama korpuskulyar-to‘lqin hususiyat tabiatda faqat yorug‘likgagina ya’ni elektromagnit to‘lqinga emas balki praton, neytron va boshqa elementar zarralarga ham xos ekan.
Fotometrik kattaliklar. Optikaning yorug‘lik manbalarining harakteristkasilari yorug‘lik nurlanishi bilan energiyaning ko‘chishi va sirtlarning yoritilganligini o‘rganadigan qismi fotometriya deyiladi.
Har qanday yorug‘lik nurlanishi yorug‘lik energiyasi bilan harakterlanadi. Yorug‘lik energiyasi yorug‘lik oqimi, ravshanlik, yorinlik yorug‘lik kuchi va yoritilganlik deb ataluvchi fizik kattaliklar bilan harakterlanadi.