Umumiy fizika kursidan amaliy mashg‘ulotlar uchun o‘quv qo‘llanma

11. YORUG‘LIKNING TABIATI. GEOMETRIK OPTIKA VA FOTOMETRIYA
Nur bir muhitdan ikkinchi muhitga o‘tayotganida yorug‘likning sinish qonuni ro‘y beradi:

,

bunda i – tushish burchagi, r – sinish burchagi n – ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatan sindirish ko‘rsatkichi, v₁ va v₂ - yorug‘likning birinchi va ikkinchi muhitlardagi tarqalish tezligi.

Sferik kuzgu uchun optik kuch D kuyidagi formula buyicha aniqlanadi:

bunda a_1, a₂ – buyumdan va tasvirdan kuzgugacha bo‘lgan masofa, R – kuzguning fokus masofasi.

Bir jinsli muhitga joylashtirilgan yupqa linza uchun optik kuch D quyidagi formula bo‘yicha aniqlanadi:

Bunda a_1, a₂ – buyumdan va tasvirdan linzagacha bo‘lgan masofa, n – linza materialining nisbiy sindirish ko‘rsatkichi, R₁ va R₂ – linzalarning egrilik radiuslari.

Kuzgular va linzalardagi kundalang kattalashtirish

formula bilan aniqlanadi; y – buyumning balandligi va y’- tasvirning balandligi.

Lupaning kattalashtirishi

bunda L – eng yaxshi ko‘rish masofasi va F – lupaning bosh fokus masofasi.

Yorug‘lik manbalarining tavsiflarini, parametrlarini, yorug‘likning xususiyatlarini va jism yoki buyumlarning yoritilganligini o‘rganuvchi optikaning bo‘limiga fotometriya deyiladi.

Fotometriyada yorug‘lik kuchi, yorug‘lik energiyasi oqimi, yoritilganlik, ravshanlik va yorqinlik kabi kattaliklar ishlatiladi.

Yoruglik manbaidan vaqt birligida tarqalayotgan energiya bilan o‘lchanadigan kattalikka – yorug‘lik oqimi deyiladi.

(1)

Bunda: F – yorug‘lik oqimi.

W – nurlanish quvvati. t – vaqt.

Barcha yo‘nalishlardagi nurlanish quvvati bilan o‘lchanadigan kattalik yorug‘lik manbaining to‘liq yorug‘lik oqimi deyiladi. Agar nuqtaviy manba yorug‘likni hamma yo‘nalishlar bo‘yicha tekis tarqalayotgan bo‘lsa, uning to‘liq yorug‘lik oqimi

(2) ga teng bo‘ladi.

Yorug‘lik oqimining birligi qilib, SI – sistemasida – 1 Lyumen (1 Lm) qabul qilingan.

Ya’ni, yorug‘lik kuchi 1 Kd bo‘lgan nuqtaviy manbaning 1 sr bir fazoviy burchak ichida chiqargan yorug‘lik oqimi, bir lyumen deyiladi.

Bir birlik fazoviy burchakdan o‘tayotgan yorug‘lik oqimi bilan o‘lchanadigan fizik kattalikka manbaning yorug‘lik kuchi deb ataladi.

(3)

bunda: I – yorug‘lik kuchi. - fazoviy burchak bo‘lib, u

(4)

steradianga teng bo‘ladi, ya’ni nuqta atrofidagi to‘la fazoviy burchak steradianga tengdir. Demak, yorug‘lik kuchi bir steradian fazoviy burchak ichida tarqaladigan yorug‘lik oqimi bilan o‘lchanadi.

( O‘z radiusi uzunligiga teng bo‘lgan yoy qarshisidagi burchak – radian (yassi burchak). Fazoviy burchak deb, fazoning konus sirti bilan chegaralangan qismiga aytiladi. Uchi sharning markazida bo‘lgan konusning shar sirtidagi S yuzasini shar radiusining kvadrati ga nisbati konus bilan chegaralangan fazoviy burchak ga teng, ya’ni .)

Yorug‘lik kuchining SI – sistemasidagi birligi qilib, 1 Kandella (1Kd) qabul qilingan.

Yuz birligiga to‘g‘ri kelgan yoruglik oqimi bilan o‘lchanadigan kattalikka yuzning yoritilganligi deyiladi.

(5) Bunda: E – yoritilganlik.

– yoritilayotgan sirt yuzasi. – yorug‘lik oqimi.

Ish joylarimizda, o‘qish va dars tayyorlash xonalarimizda bajarayotgan ishimizni sifati yoritilganlikka bog‘liqdir. SHuningdek o‘simliklarning hayoti uchun ham yoritilganlik muhim ahamiyatga egadir.

I yoruglik kuchiga ega bo’lgan nuqtaviy manba undan r masofadagi yuzda

(6)

yoritilganlik vujudga keltiradi: bunda - nurning tushish burchagi.

Yoritilganlik birligi qilib, SI – sistemasida 1 lyuks (1 Lk) qabul qilingan.

Yorug‘lik manbaining yuza birligidan barcha yo‘nalishlar bo‘yicha nurlanayotgan yorug‘lik oqimiga son jihatdan teng bo‘lgan kattalik – yorqinlik deyiladi.

(7)

Bunda: R – yorqinlik. – manbaning yorug‘lik sochayotgan yuzi.

Manba sirtining yuza birligidan ma’lum yo‘nalishda yuzaga normal ravishda chiqayotgan yorug‘lik kuchiga son jihatdan teng bo‘lgan kattalik – ravshanlik deb ataladi.

(8)

Bunda: B – ravshanlik.

Agar yorug‘lik ixtiyoriy yo‘nalishda chiqayotgan bo‘lsa

(9) bo‘ladi. Bunda - nurlanayotgan sirtga o‘tkazilgan normal bilan kuzatish yo‘nalishi orasidagi burchak (8) va (3) ifodadan

(10)

hosil bo‘ladi.

Nurlanayotgan sirtning ravshanligi ko‘rinish burchagiga bog‘liqdir. Ravshanligi hamma yo‘nalishlari bo‘yicha bir xil bo‘lgan () manbalar – Lambert manbalar deb ataladi. Ravshanlik birligi qilib, 1 Nit (1 Nt) qabul qilingan.