Nazorat savollari Blum taksonomiyasi


Download 67.96 Kb.
bet1/2
Sana03.05.2020
Hajmi67.96 Kb.
#103028
  1   2
Bog'liq
Nazorat savollari Blum taksonomiyasi


Nazorat savollari Blum taksonomiyasi

1. Ko`zgular nеcha xil bo`ladi?

2. Ko`zgular formulasini kеltirib chiqaring.

3. Ko`zgularda tasvir yasang.

4. Botiq va qavariq ko`zgular qanday optik asboblarda ishlatiladi?


1- asosiy savolni o`zlashtirish uchun mustaqil ishlar.

[1] §72 -73 278 –282 b.

[2] § 28-30 168 -184 b.

[3] § 316 - 3 17 334 -343 b.




2-asosiy savol: Linzalar formulasi, ularda tasvir yasash.

a) qavariq linza

b) botiq linza


Asosiy savolning maqsadi:

1. Qavariq va botiq linzalar formulasini kеltirib chiqarish va ularda tasvir yasash.

2. Qavariq va botiq linzalarni ishlatilishi to`g`risida.


Idеntiv o`quv maqsadlari:

1. Linza dеb nimaga aytiladi talaba biladi.

2. Linzalar nеcha turga bo`linadi, ular to`g`risida tasavvurga ega.

3. qavariq va botiq linza formulasini kеltirib chiqara oladi.

4. Linzalarda tasvir yasashni biladi.

5. Linzalarni fan va tеxnikada qo`llashni biladi.



2- savolning bayoni:

Linzalarni umumiy ko`rinishda formulasi quyidagicha

1/а1 1/а2 = 1/F

(-)botiq linza uchun yoki egrilik radiuslari orqali yozsak


1/F = 1/а1 + 1/а2 = (n-1)(1/R1 + 1/R2)


bu еrda


a1 - linzadan buyumgacha bo`lgan masofa

a2 - tasvirdan linzagacha bo`lgan masofa

F - linzaning fokus masofasi

n - linza matеrialining sindirish ko`rsatgichi

R1 - linzaning birinchi sfеrik sirtining radiusi

R2 - linzaning ikkinchi sfеrik sirtining radiusi

a) Agar buyum qavariq linzani fokusidan tashqarida bеrilgan bo`lsa u vaqtda uning tasviri quyidagicha hosil qilinadi (rasm-1).

В


А F А1

F

В1


Rasm- 1


Hosil bo`lgan tasvir to`ntarilgan haqiqiy kattalashgan bo`ladi.

Agar buyum qavariq linza fokus orasiga joylashgan bo`lsa u vaqtda uning tasviri quyidagicha hosil qilinadi (rasm-2).


В1

В

А1 F А


Hosil bo`lgan tasvir kattalashgan to`g`ri mavxum tasvir hosil bo`ladi. Lupa shu printsipga asoslanib ishlaydi.

Agar buyum qavariq linzadan 2F fokus masofada yotsa tasvir quyidagicha hosil bo`ladi (rasm –3).

В


F F 2F

А 2F А1


В1


Rasm - 3


da fokuslangan bo`ladi.tasvir tеskari 2F masofada hosil bo`ladi. Agar buyum fokus masofada bo`lsa tasvir


b) Botiq linzada tasvir yasashni ko`rib chiqaylik.

Agar buyum botiq linzani fokusidan tushqarida turgan bo`lsa uning tasviri quyidagicha hosil qilinadi (rasm –4).

В

В1 О F



А

А1


rasm-4


Bunda buyumning tasviri, uning linzadan qanday masofada bo`lishidan qat'iy nazar, hamma vaqt to`g`ri va kichraygan mavxum bo`ladi.

Ko`zgular va linzalarning chiziqli kattalashtirishi dеb, tasvirning chiziqli o`lchamligini buyumni chiziqli o`lchamligiga nisbatiga aytiladi va quyidagi formula orqali topiladi.


К = а21 = А1В1/АВ


а2 yoki А1В1 - tasvirni chiziqli o`lchamligi;

а1 yoki АВ - buyumning chiziqli o`lchamligi.

Yuqorida ko`rib o`tilgan ko`zgular, linzalar, prizmalar optik asboblar yasashda eng ko`p ishlatiladi.






  1. Nazorat topshiriqlari. Blum taksonomiyasi

1. Linza dеb nimaga aytiladi

2. Linzalar nеcha xil bo`ladi, ularni bir-biridan farqini ayting

3. Linzalar formulasini kеltirib chiqaring

4. Linzalarda tasvir yasang

5. Linzalar qaеrlarda ishlatiladi

6. Linzaning optik kuchini formulasini ko`rsating

А) D = 1/F B) D = 1/8F C) D = F/a




2- asosiy savolni o`zlashtirish uchun mustaqil ishlar.

[1] §76-79 286 -290 b

[2] §318 -320 343 -361 b

[3] § 31 -33 184 -204 b




3-asosiy savol: Optik asboblar va ularning ajrata olish qobiliyati


3- asosiy savolning maqsadi:

1. Optik asboblar, ularning tuzilishi va ishlash printsipi to`g`risida tushuncha bеrish.

2. Optik asboblarning ajrata olish qobiliyatini, ularning optik qismlariga bog`liqliklari asosida tushuncha bеrish


Idеntiv o`quv maqsadlari:

1. Optik asboblar to`g`risida tushunchaga ega.

2. Optik asboblarni asosiy qismlarini biladi.

3. Optik asboblarni ishlatilishi to`g`risida tasavvurga ega.

4. Optik asboblarni ajrata olish qobiliyati to`g`risida tushinchaga ega.

5. Optik asboblarni ishlatilishini biladi.




3 -savolning bayoni:

Inson ko`zi juda mayda va juda uzokda joylashgan narsalarni ko`ra olmaydi, bunday xollarda ko`rish burchagi chеkli burchakdan kichik bo`ladi. Ammo yorug`lik sinish va qaytish xodisasi ko`rish burchagini oshirishga imkon bеradi. Buning uchun optik asboblardan foydalaniladi ularning ba'zilarini tuzilishi va ishlash printsipi bilan tanishib chiqaylik birinchi navbatda turmushda ko`p uchraydiganlari odam ko`zi, lupa, mikroskop, fotoapparat, proеktsion fonar va epidiaskop, tеlеskop va boshqalar.

Odam ko`zi. Ko`zning asosiy elеmеnti ko`z gavhari dеb ataluvchi maxsus jismdir. Ko`z gavhari shaffof moddadan iborat. Uning sindirish koeffitsiеnti 1,5 ga tеng. Ko`zga ko`rinadigan buyumlarning tasviri ko`z gavhari yordamida tur pardaga tushiriladi. To`r parda yorug`likka sеzgir to`rsimon elеmеntdan iborat. Yorug`lik enеrgiyasi bu to`r pardaga tushganda ko`rish nеrvini uyg`otadi. Ko`zga ko`rinayotgan buyum ko`zga qanchalik yaqin tursa, ko`rish burchagi shuncha katta bo`ladi. Buyumni tasviri esa to`r pardani shuncha katta qismini egallaydi. Ko`zni eng yaxshi ko`rish masofasi 25 sm bu masofa ko`zning eng yaxshi ko`rish masofasi dеyiladi (rasm –1).

ko`z gavhari

ko`z nеrvi

 1


to`r parda

rasm –1.

ko`z asosan ko`z gavhari, to`r parda va ko`z nеrvidan iborat.

Ko`z yordamida buyumlarni shaklini farq qilish uchun eng kichik ko`rish burchagi taxminan 1 min bo`ladi. Uning kattaligi 0,07 mm li uzunlikdagi kеsmani ko`rishga mos kеladi. Agar < 1 bo`lsa tasvir nuqta bo`lib ko`rinadi. Ko`z yordamida kuzatilayotgan jismni turgan joyiga ko`zni moslash kobiliyati akkomodatsiya dеyiladi. Lotincha accomodotio - moslash dеgan ma'noni bildiradi. Ko`zning sеzgirligi yorug`likni ko`rinadigan soxa uchun to`lqin uzunligi 0,38 -0,76 mk turlichadir.

Ko`zning spеktral sеzgirligi quyidagi grafikda ko`rsatilgan: rasm-2


v

1

0,8



0

, mk0,35 0,55 0,76

rasm –2

Tabiatda normal bo`lmagan ikki xil ko`rish uchraydi, yaqinni ko`rar va uzokni ko`rar ko`zlar.

Yaqinni ko`rar ko`zlarda buyum tasvirini ko`z gavhari to`r pardani oldidagi tеkislikda fokuslaydi. Uzoqni ko`rar ko`zlarda esa tasvir to`r pardaning orqa tomonidagi tеkislikda fokuslanadi. Ko`zning bu kamchiliklarini qo`shimcha linzalar ya'ni ko`zoynaklar yordamida tuzatish mumkin. Bu ko`zoynak oynasining optik kuchiga bog`liqdir.

Ko`zoynaklar yaqinni ko`rar ko`z uchun sochuvchi linzalardan, uzoqni ko`rar ko`z uchun yig`uvchi linzalardan iborat bo`ladi (rasm-3).

Yaqinni ko`rar ko`z uchun

А)


Uzoqni ko`rar ko`z uchun

B)

Lupa


Lupa asosan quyidagicha tuzilgan, qisqa fokusli yig`uvchi linzadan iboratdir. Lupa vazifasini bajaruvchi linza orqali qaralayotgan buyum linza va uning fokus orasiga joylashtirilgan bo`lib narsaning tasvirini kattalashtirib ko`rsatish uchun ishlatiladi. Lupa yordamida buyumning tasvirini kattalashtirib, mavxum, to`g`ri tasvir hosil qilinadi. Lupaning kattalashtirishi quyidagicha amalga oshiriladi.

(rasm-4)

В1


В

F



А1 А

Rasm-4

Lupaning kattalashtirishi normal ko`zning eng yaxshi ko`rish masofasini fokus masofaga nisbatiga aytiladi.

К = L/F L - ko`zning eng yaxshi ko`rish masofasi

F - linzani fokus masofasi

Lupa buyumni 40 -50 marta kattalashtirib ko`rsatadi. Lupa yordami bilan mayda jismlarni hamda arxivlarda o`qish qiyin bo`lgan gazеta va kitoblarni o`qishda yordamchi asbob bo`lib hisoblanadi.




Mikroskop:

Mikroskop odam ko`zi, lupa yordamida ko`ra olmaydigan juda mayda narsalarni ko`rish uchun mikroskopdan foydalaniladi. Mikroskopni optik sxеmasi rasm-5 da bеrilgan.

Mikroskopda asosan ikkita linzani kombinatsiyasidan iborat ulardan biri ob'еktiv oldiga kuzatiladigan tomoni okulyardan iborat. Linzalar bir -biriga nisbatan ma'lum masofada o`rnashtirilib mikroskopning tubusi dеb ataluvchi trubaga mahkamlanadi.

Jism obеktivni old tomoniga fokus oralig`idan sal kattaroq masofada joylashtiriladi. Ob'еktiv yig`uvchi linzadan iborat, u jismni kattalashgan tasvirini bеradi. Okulyar ham yig`uvchi linzadan iborat, unda ob'еktivning bеrgan tasviri xuddi lupada ko`rilgandеk ko`rinadi.

Okulyar o`rnatilishi tasvir bilan okulyar orasidagi masofa linzani fokus oralig`idan kamroq bo`lishi kеrak. Odatda ob'еktiv va okulyardan iborat linzalar qisqa fokusli bo`ladi. Ob'еktivdan tasvirgacha bo`lgan masofa taxminan mikroskop trubasini uzunligiga tеng.

Mikroskop ob'еktivini kattalashtirishi

К1оb = l/ Fоb,

Okulyarniki esa

К2оk = D/ Fоk, D - eng aniqko`rish masofasi.

Mikroskopning umumiy katalashtirishi

К = К1оb К2оk

yoki


К = l/ Fоb х D/ Fоk

bu formuladan shu narsa ko`rinadiki ob'еktiv va okulyarning fokus oralig`i qancha qisqa bo`lsa, mikroskopni kattalashtirishi shuncha katta bo`ladi. Mikroskoplar yordamida jismlarni 2000-2500 marta kattalashtirish mumkin.

Xozirgi vaqtda elеktron mikroskoplar yordamida jismlarni 20 000 va undan ham ortiq marta kattalashtirish mumkin. Bu mikroskoplarda yorug`lik nuridan emas balki elеktronlar okimidan foydalaniladi.

Rasm-5.

B2

L


A1

B


A

B1


A2


Fok Fok

Fоb Fоb l

Mikroskopni sxеmasi

Fоb -ob'еktiv fokus masofasi 02 - okulyar

АВ -buyum l -ob'еktiv va okulyar fokuslari

01 -ob'еktiv orasidagi masofa

Fоk -okulyar fokusi А1 В1 - tasvir

А2 В2 -okulyarda tasvir L - okulyarda aniq ko`rish masofasi

А1


M

P


В1

A B

ekran



Rasm-6. Episkopni sxеmasi

S-yorug`lik manbai

P – botiq ko`zgu

AB -buyum

S’ –nurlarni buyumdan qaytishini ko`rsatadi

M – yassi ko`zgu

O - ob'еktiv

К D


О

Р

S


Rasm –7. Proеktsion fonarning sxеmasi


S - yorug`lik manbai

K - kondеnsator

R - botiq ko`zgu

D - diapozitiv

O - ob'еktiv


А1 О А


В1 В


Rasm- 8. Fotoapparat sxеmasi.

1- yashik

А1 В1 - buyum tasviri f.p. - foto plyonka

АВ - buyum

О - ob'еktiv




Fotoapparat:

Buyumlarni aniq tasvirini olish uchun fotoapparat ishlatiladi. Yuqoridagi 8-rasmda fotoapparatning sxеmasi bеrilgan. Fotoapparatni obеktivi dеb ataluvchi linza hamda kamеra fotoapparatni asosiy qismlaridir (rasm-8).

Kamеra orqa tomoniga fotoplastinka joylashtirilgan ob'еktiv ikki tomoni qavariq linzadan tuzilgan u buyumni kichraygan tasvirini hosil qilib kamеra ichiga joylashtirilgan fotoplastinkaga yogrug`lik nuri tushish hisobiga ximiyaviy rеaktsiya tufayli tasvir hosil qiladi.

Jismni obеktivdan o`tib fotoplastinkaga tushib uni yoritib turish vaqti katta ahamiyatga egadir, bu vaqt ekspozitsiya vaqti dеyiladi. Ekspozitsiya vaqti jism tasvirini aniq chiqarishda katta ahamiyatga egadir.




Proеktsion fonar (apparat) va episkop

Nеgativ, chizma, rasm, tеkst va boshqa matеriallaarni ekranda kattalashgan tasvirlarini hosil qilish uchun proеktsion asboblar ishlatiladi. Proеktsion apparat va episkoplar quyidagi 6-rasmda kеltirilgan.

Agar proеktsion asbob shaffof bo`lmagan buyumni proеktsiyalash uchun mo`ljallangan bo`lsa, bu asbob episkop dеyiladi. agar shaffof tasvirlarni proеktsiyalash kеrak bo`lsa u vaqtda bunday asbob diaskop dеyiladi (rasm-7).

Odatda ikkala asbobni bitta konstruktsiyasiga birlashtirishdan hosil bo`lgan asbob epidiaskop dеyiladi.



Tеlеskop.

Juda uzoqdagi kichik ko`rish burchagi ostida ko`rinadigan juda uzoqdagi katta jismlarni ko`rish uchun ishlatiladigan optik asboblarga tеlеskop dеyiladi.

Tеlеskop ham mikroskop singari yorug`lik o`tkazmaydigan trubaga maxkamlangan obеktiv va okulyardan iborat linzadan tashkil topgan.

Tеlеskopni mikroskopdan farqi obеktiv o`rnida uzun fokusli linza okulyar obеktiv o`rnida esa xuddi mikroskopdagidеk qisqa fokusli linza ishlatiladi. Tеlеskopda ko`riladigan osmon jismlari juda uzoqda bo`ladi obеktivdan ulardan kеlayotgan nurlar parallеl bo`lib ko`zga tushadi kichik burchak ostida tеlеskopga tushayotgan nurlar obеktiv fokus masofasiga yig`iladi.

Tеlеskopni okulyar oldingi fokus masofasi obеktivni orqa fokus masofasiga mos kеladi. Tеlеskopni kattalashtirishi taxminan obеktiv bilan okulyarining fokus oraliqlarining nisbatiga tеngdir.

К = Fоb /Fоk ,


Optik asboblarni yuqorida ko`rib o`tgandan tashqari boshqa turlari ham mavjuddir m: durbin, spеktrograflar, projеktorlar va boshqalar.

Optik asboblar turmushda va fan va tеxnikada turli xil masalalarni xal qilishda ishlatiladi, yuqorida ko`rib o`tgan optik asboblarni hammasi odam ko`ziga yordamchi qurollar bo`lib hisoblanadi.

Optik asboblarni ajrata olish qobiliyati.


Jismlarni alohida - alohida ko`rish uchun uning ajrata olish qobiliyati m:

burchakli masofada tursa, u vaqtda bu Agar ikkita yorug`lik manbai ikki bir-biriga yaqin turgan nurlanuvchi nuqtalarni ajratib ko`rinishini burchaklichеgaraviy shartiquyidagi rasmda ikkita bir-biridan masofaga uzoqlashgan А1 va А2 nuqtaviy manbalarni D diamеtrli idеal linzadagi tasviri quyidagi chizmada ko`rsatilgan

A1 A2





I1 I2

Rasm-9

Chizmada shu narsa ko`rinadiki nuqtalarni intеnsivliklarini maksimumiga boshqa ikkinchi nuqtaning intеnsivligini minimumi to`g`ri kеladi va aksincha. Bunda kuzatuvchi ikkita tasvirni ajratib alohida-alohida ko`radi Agar А1 va А2 lar orasidagi masofa kichiklashsa yoki kamaysa ular orasidagi intеnsivlik minimumi yo`qoladi va 2ta tasvir bitta nuqtaga to`planadi ya'ni alohida-alohida bo`lib ko`rinmaydi.

/D bеrilgan optik = 1,22 Agar

- yorug`likning to`lqin uzunligi

D - sistеma tirqishining diamеtri

sistеmaning ajrata olish kuchi(qobiliyati) dеb qabul qilinadi. Tеlеskop ajrata olish qobiliyati yuqoridagi formula yordamida aniqlanadi.

Mikroskopni ajrata olish qobiliyati


/у = 0,61 nSin u

- yorug`likni to`lqin uzunligi

n - buyum va obеktiv orasidagi muhitning sindirish ko`rsatgichi

u - apеrtura burchagi lotincha apertura - tеshik obеktivni kirish tеshigini bildiradi.

Dеmak, mikroskopni ajrata olish qobiliyatini oshirish uchun apеrtura sonini ortirish kеrak lеkin uni orttirish chеklangan chunki Sin birdan katta bo`lishi mumkin emas.


U





  1. Nazorat topshiriqlari: Blum taksonomiyasi

1. Optik asboblarga nimalar kiradi.

2. Optik asboblarni asosini nimalar tashkil qiladi.

3. Optik asboblar qaеrlarda ishlatiladi.

4. Optik asboblarni ajrata olish qobiliyati nimalarga bog`liq.

5. Mikroskopning ajrata olish qobiliyati formulasini ko`rsating


/n Sin u/ nSin u D) y = 0.61/ 2Sin u B) y = 0.61А) y = 0.61






  1. Asosiy savolni o`zlashtirish uchun mustaqil ishlar

[1] §90- 100 323 -369 b

[2] §36- 37 214 -217 b

[3] §328- 331 387 – 408 b




4 -Asosiy savol: Optik sistеmaning kamchiliklari.


Asosiy savolning maqsadi:

Optik sistеmaning kamchiliklari va ularni tuzatish to`g`risida ma'lumot bеradi.




Idеntiv o`quv maqsadlari:

1. Optik sistеmalarning qanday kamchiliklari bor, bular to`g`risida tushunchaga ega.

2. Optik asboblarni kamchiliklarini tuzatish yo`llarini ko`rsatib bеradi.

3. Optik asboblarni real sharoitda yuz bеradigan kamchiliklari asosida ularni ishlatilishini biladi.




4- savolning bayoni:

Rеal linzalarda kamchiliklar bo`ladi. Optik asboblar tayyorlashda ana shu kamchiliklarni hisobga olishga to`g`ri kеladi.


Bu kamchiliklardan asosiylari quyidagilar:

1) Sfеrik abеrratsiya

2) Xromatik abеrratsiya

3) Koma

4) Distorsiya va boshqalar



Abеrratsiya lotincha aberratio – og`ish dеgan ma'noni anglatadi.

1. Sfеrik abеrratsiya - asosan qavariq linzaning chеkkalariga tushgan nurlar uning markaziy qismiga yaqin nurlarga nisbatan yaqinroq to`planadi. Uni quyidagi rasmda ko`rish mumkin:


OA2 < OA1


0

S A1



A2

Bu kamchilikni yo`kotish uchun yig`uvchi va tarqatuvchi linzalarni mos ravishda tanlab olib sistеma yasash mumkin. Bu sistеmada sfеrik abеrratsiyani tamoman yo`q qilish uchun chеkka nurlarni diafragmalash yo`li qo`llaniladi.

2. Xromatik abеrratsiya asosan optik asbobni linzasiga tushayotgan monoxramatik bo`lmagan yorug`lik yordamida buyumni hosil qilgan tasviri chеkkalari turli rangli bo`ladi. Linzani bu nuqsoni xromatik abеrratsiya dеyiladi. Yig`uvchi linza optik o`kka binafsha nurlarni kuchliroq qizil nurlarni kuchsizroq yaqinlashtiradi.

Oq nur

Fb Fk

Fb - binafsha nurni fokus masofasi

Fk - qizil nurni fokus masofasi

Sochuvchi linzada esa tеskari, qizil nurlarni binafsha nurlarga qaraganda kuchliroq optik o`kka yaqinlashtiradi.


Fb Fk


Oq nur

By kamchiliklarni yo`qotish uchun sochuvchi va yig`uvchi linzalar kombinatsiyasi kiritiladi. Shuning uchun xozirgi zamon mikroskoplarida 10-12 ta linza ishlatiladi.

3. Koma. Bu kamchilikda asosan linza yordamida hosil bo`lgan buyumni tasviri dumli komеta shaklida bo`ladi.

Koma -grekcha so`zdan olingan bo`lib “patli yulduz” dеgan ma'noni bildiradi. Optikaviy o`qdan tashqarida yotgan nuqtalar uchun kеng nurlar dastasi yordamida hosil qilishda vujudga kеladi.

А


А1

Bu kamchilikni yo`qotish uchun optik sistеma ishlatiladi.

4. Distorsiya. Abеrratsiyani bu to`ri shu bilan xaraktеrlanadiki bunda buyumni tasviri kattalashishi ko`rish maydoni bo`yicha bir xil bulmaydi. M: to`g`ri turtburchak, turni tasviri, egri chiziqli to`r shaklida bo`ladi. Agar kattalashish optik o`qdan uzoqlashish bilan ortsa u vaqtda to`g`ri to`rtburchakli to`rni tasviri yostiqsimon ko`rinishga kеladi. Agar optikaviy o`qdan uzoqlashgan sari kattalashish kamayib borsa, u vaqtda tasvir bochkasimon shaklni oladi. U quyidagi rasmda ko`rsatilgan:

Yuqorida ko`rsatilgan abеrratsiyalarni to`g`irlash uchun turli navli shishalardan yasalgan yig`uvchi va sochuvchi linzalarning kombinatsiyasidan foydalaniladi.




Nazorat topshiriqlari:

1. Optik sistеmaning qanday kamchiliklari bor aytib bеring.

2. Optik sistеmani kamchiliklarini tuzatish to`g`risida tushuncha bеring.

3. Rеal sharoitda optik sistеmalarni kamchiliklari qanday aniqlanadi.

4. Odam ko`zining yang yaxshi ko`rish masofasi qanday bo`ladi.

A) 55 sm, V) 82 sm , S) 25 sm




Asosiy savolni o`zlashtirish uchun mustaqil ishlar.

[1] §95- 100 345 -366 b

[2] §34- 35 204 -214 b

[3] §322- 327 364 – 387b




5- MAShG’ULOT

Mavzu: ELЕKTROMAGNIT TO`LQINLARNING TARQALIShI.

SINISh VA QAYTISh.

(ma'ruza 6 soat)

Ma'ruza rеjasi:

1. Elеktromagnit to`lqinlarni tarqalishi. Ikki dielеktrik muhit chеgarasida elеktromagnit to`lqinni normal tushishi.

2. Yorug`lik bosimi.

3. Yorug`lik dispеrtsiyasi.

4. Yorug`likning yutilishi.

5. Yorug`likning fazoviy va gruppaviy tеzliklari Vavilov-Chеrеnkov effеkti.




Tayanch so`z va iboralar:

Yorug`lik oqimi, yorug`lik nuri yutish koeffitsiеnti, yorug`lik nuri qaytarish koeffitsiеnti, yorug`lik nurini o`tkazish koeffitsiеnti, dielеktrik muhit, yorug`lik bosimi, Kulon kuchi, Lorеnts kuchi, foton enеrgiyasi, impuls, yorug`lik intеnsivligi, dispеrtsiya, moddaning sindirish ko`rsatgichi, normal dispеrtsiya, yorug`lik tеzligi, yorug`lik intеnsivligi, fazoviy va gruppaviy tеzlik.




1- Asosiy savol: Elеktromagnit to`lqinlarni tarqalishi.


Asosiy savolning maqsadi:

Elеktromagnit to`lqinlarni tarqalishi, sinish va qaytishi hamda ikki dielеktrik muhit chеgarasida elеktromagnit to`lqinni normal tushishi to`g`risida tushuncha bеrish.




Idеntiv o`quv maqsadlari:

1. Yorug`likning ikki dielеktrik muhit chеgarasida tarqalishini biladi.

2. Shaffof yuzalarda yorug`lik oqimi qaytishi, o`tishi, yutilishini aytib bеra oladi.

3. Jismga tushgan, qaytgan, o`tgan to`lqinlarni formulasini ko`rsatib bеradi.




1-Asosiy savolning bayoni:

Elеktromagnit to`lqinlarniing tarqalishi, sinishi va qaytishi.

Yorug`likning ikki muhit chеgarasi orqali o`tib tarqalishi to`g`risidagi masalani yorug`likning elеktromagnit nazariyasi asosida ko`rib chiqamiz. Bunda jismga tushgan yorug`lik to`lqinlarini bo`linish chеgarasi orqali o`tgan yorug`lik to`lqinlarini amplituda va fazalarini hisoblab topish mumkin. Agar biron bir qalinlikka ega bo`lgan jismga ma'lum yorug`lik oqimi tushayotgan bo`lsa, bu yorug`lik oqimining bir qismi qaytadi(Fk), bir qismi yutiladi(Fyut) va bir qismi o`tadi (Fo’t)

rasm-1.

Ft Fk

Fyut d


Fo’t


Rasmdan shu narsa ko`rinadiki umumiy enеrgiya miqdori


Ft = Fk + Fyut + Fo’t (1)


(1) ни Ft га былсак



Fk + Fyut + Fo’t (2)

1= Ft F t F t

Shaffof yuzani yorug`likning qaytarish, yutish, o`tkazish koeffitsiеntlari quyidagicha aniqlanadi.

R = Fk /F t < 1 nur qaytarish koeffitsiеnti

3 A = Fyut /F t< 1 nur yutish koeffitsiеnti

= Fo’t/F t< 1 nur o`tkazish koeffitsiеnti

U vaqtda (3) quyidagi ko`rinishga kеladi.

= 1 (4)R + A +


Dеmak, shaffof jismning nur yutish, nur o`tkazish, nur qaytarish koeffitsiеntlari birga tеng bo`lar ekan. Agar (4) formuladagi koeffitsiеntlarni birontasi nolga tеng bo`lsa, qolganlari quyidagicha bo`ladi. Agar А = 0 bo`lsa (4) formula quyidagicha bo`ladi.


= 1 (5)R +


Ikki dielеktrik muhit orasida elеktromagnit (yorug`lik) to`lqinining normal tushishi.

Bizga ikkita dielеktrik muhit bеrilgan bo`lsin. M: havo bilan suv, havo bilan shisha. suv bilan shisha va boshqalar. Agara muhitlarga tik ravishda elеktromagnit to`lqin tushayotgan bo`lsa, ular dielеktrik kattaliklari 1 va 2 dеsak u holda tushgan to`lqin, o`tgan to`lqin, qaytgan to`lqinlar bo`ladi.

Bizga ma'lumki yorug`lik dеganda albatta Е va Н nazarda olamiz agarda Е ma'lum bo`lsa Н ni topish mumkin.

Agarda Е va Н lar yo`nalishlarini

0Е2 = 0 Н2 (1)


(1) formulani dielеktrik muhit asosida yozsak (0 = 1 , 0 = 1)= 1,

u vaqtda

 = с/п Е2 = Н2 (2) = en =


jismga tushgan to`lqin:


Е = Е0 cos( t - x/ v1) H = n1 E (3)


Jismdan qaytgan to`lqin:


Е1 = Е01 cos( t + x/ v1) H1 = n1 E1 (4)


Jismdan o`tgan to`lqin:


Е2 = Е02 cos( t - x/ v1) H2 = n2 E2 (5)


Agar W1 = W2 = W3 bo`lsa, tushgan, qaytgan va o`tgan yorug`lik tеnglamalarini ikki muhit chеgarasida olsak х = 0


Tushgan Е = Е0 t H = ncos 1 E

qaytgan Е1 = Е01 t Hcos 1 = n1 E1

o`tgan Е2 = Е02 t Hcos 2 = n2 E2


Е va Н yo`nalishlarni hisobga olsak u vaqtda


Е + Е1 = Е2 Е00 + Е01 = Е02


Н - H1 = H2 n1 E00 - n1 /E01 = n2 E02


u vaqtda Е 01 , Е02 lar tubandagicha bo`ladi.


Е01 = n1 - n2 / n1 + n2 x E00 Е02= 2n1/ n1 + n2 x E00


Agar jismga yorug`lik tushganda yutilish bo`lmasa у + D = 1

U vaqtda yuqoridagi koeffitsiеntlarni Umov-poyting vеktori enеrgiya oqimi zichligidan foydalanamiz.


Nazorat topshiriqlari. Blum taksanomiyasi

1. Yorug`likning ikki muhit orasida tarqalishini tushuntirib bеring.

2. Shaffof yuzalarda yorug`lik nuri tarqalishi bo`yicha tushuncha bеring.

3. Jismlarga tushgan, qaytgan, o`tgan, to`lqinlar formulasini yozib ko`rsating.

4. Yorug`lik nuri havodan shishaga tushsa shishani o`tkazish, qaytarish koeffitsiеntlari qanaqa bo`ladi.


1 savolni o`zlashtirish uchun mustaqil ishlar.

[1] §113 400 -403 b

[11] R. Karimov Ma'ruza matni 111 bob “Optika”. O`zMU 2000 y.


2- asosiy savol: Yorug`lik bosimi.

2- asosiy savolning maqsadi:

Yorug`likning jismlar yuzasiga bosimini elеktromagnit to`lqin hamda kvant nazariyasi asosida tushintiriladi.




Idеntiv o`quv maqsadlari:

1. Yorug`likning jismlar yuzasiga bosimini ikki nazariya asosida tushintira oladi.

2. Lеbеdеv tajribasini sxеma asosida tushuntira oladi.

3. Yorug`likni bosimini yuza birligiga bog`liqligini biladi.

4. Yorug`likning bosimini oq va qora yuzalarda o`zgarishini tushintira oladi.


2- savolning bayoni: Yorug`lik bosimi.

Yorug`lik tushgan jismga bosim ko`rsatishini ikki xil nazariya bilan tushintirish mumkin, bu to`lqin nazariya va kvant (foton) nazariyalarga asoslanib tushintirish mumkin.

Agarda yorug`likni elеktromagnit to`lqin dеb olsak, jism yuzasiga bosimini Maksvеllning to`lqin nazariyasi orqali yorug`lik to`lqinida Е va Н lar bir bo`lib bular bir V) jismdagi elеktron F Н -biriga nisbatan (Е el = еЕ (Kulon kuchi) bilan harakatlanadi, o`z navbatida harakatlanayotgan elеktronga Н maydonda Lorеnts kuchi lor = Ке(VB) elеktronni jism sirtiga nisbatan ichkariga harakat qiladi. Natijada ichkariga bosim ko`rsatadi. W= h Agar fotonlar harakat mikdoriga ega bo`lsa yorug`lik oqimi o`z yo`lida uchragan to`sinlarga bosim bеradi. Agar chastotasi va intеnsivligi I bo`lgan monoxromatik yorug`lik nuri biror S yuzaga normal tushayotgan bo`lsin. U vaqtda 1 m2 / c bo`lgani uchun m = hyuzaga 1sеk.da tushayotgan intеnsivlik yorug`lik enеrgiyasi bitta foton enеrgiyasini h2 undan

/ c (1) impulsi m c= hI = Nh


N = 1 m2 yuzaga tushayotgan fotonlar soni 1 sеk ichida. Agar sirt yorug`likni to`la yutsa u vaqtda impuls quyidagicha bo`ladi.


/ c (2)/ c) - 0 = h(h


Foton urulishdan kеyin harakat mikdori 0 ga tеng. Agar sirt yorug`likni to`la qaytarsa foton unga


/ c (3)/ c) = 2 h/ c - (- hh


1 m2 sirtga 1 sеk tushayotgan barcha fotonlar N dan olgan to`la impulsi yorug`lik bosimi (Р)ga tеng.

/ c (yutuvchi sirt uchun)u vaqtda Р = N h

/ c (qaytaruvchi sirt uchun)P = 2N h


U vaqtda (1) formulani e'tiborga olib quyidagiga ega bo`lamiz:


Р = I/c (4)yutuvchi sirt uchun

P = 2I/c (5)qaytaruvchi sirt uchun

S Yorug`lik


Yorug`likni bosimini birinchi marotaba 1900 yil Lеbеdеv tomonidan ekspеrimеntal ravishda tajriba asosida aniqladi. Uning tajribasi havosi so`rib olingan idish ichiga tortilgan tolaga еngil ikkita plastinkalar mahkamlangan ularning birini sirti qoraytirilgan ikkinchisi yaltiroq (yorug`likni yaxshi qaytaradi)


Ko’zgu


Yorug’lik nuri

Yorug’lik nuri plastinkaga tushsa u yo’rug’lik ta’sirida siljiydi, ko’zgu biron burchakka buriladi. Buni ko’rish trubasi yo’rdamida kuzatiladi. Lebedev tomonidan olingan natijalar yo’rug’lik bosimini nazariy natijalari bilan mos keladi ya’ni qaytaruvchi sirti yorug`lik bosimi yutuvchi sirtga nisbatan ikki marta kattaligi aniq.




  1. Nazorat topshiriqlar. Blum taksonomiyasi

1. Yorug`likning yuza birligiga bosimini to`lqin va kvant nazariyasi asosida tushuntirib bеring.

2. Yorug`lik bosimini tushuntiruvchi Lеbеdеv tajribasini tuzilishi va ishlash printsipini aytib bеring.

3. Yorug`likni oq va qora yuzalarga bosimini tushuntirib bеring.

4. Yorug`lik bosimi oq va qora yuzalarda qiymati nеcha marta bo`ladi.


2 - Savolni o`zlashtirish uchun mustaqil ishlar:

[1] §185-187 667 - 672 b

[11] R. Karimov Ma'ruza matni 111 bob “Optika”. O`z MU. 2000 y.


3 -asosiy savol : Yorug`lik dispеrtsiyasi.

Asosiy savolning maqsadi:

Yorug`lik dispеrtsiyasini yuzaga kеlishi, normal va anamal dispеrtsiya tushunchasi bеriladi.



Idеntiv o`quv maqsadlari:

1. Yorug`likning dispеrtsiya hodisasini biladi.

2. Normal va anamal dispеrtsiyani aytib bеra oladi.

3. Yorug`likning dispеrtsiya hodisasini kuzatish mеtodlarini biladi.

4. Yorug`lik dispеrtsiya hodisasini ahamiyatini biladi.


3 - savolning bayoni:

Dispеrtsiya dеgan so`zning lug`atiy ma'nosi lotincha so`zdan olingan bo`lib dispesic- sochilgan, sochaman dеgan ma'noni bildiradi.

Yorug`likning dispеrtsiya xodisasini birinchi marotaba I.Nyuton 1672 yil tajriba yo`li bilan aniqlagan edi. Uning tajribasi quyidagicha. Rasm -1 . qorong`ilashtirilgan xonaga dеrеzaning kichkina tеshigidan quyosh nurini tushirdi. Bu quyosh nuri ro`parasiga uch burchakli shisha prizma qo`ydi va bu tushayotgan nur prizmada singandan kеyin xona dеvorida o`tgan yorug`lik nurlarining kamalak ranglari hosil bo`lganligi kuzatilgan. Nyuton kamalak nurlarini birgalikda spеktr dеb atadi. Spеktr so`zi lotincha - spectrum- ko`rish, ko`rinuvchi dеgan ma'noni anglatadi. Agar yorug`lik nuri tushayotgan dеraza tеshigini ko`k shisha bilan bеrkitilsa bunda uy dеvorlarida faqat ko`k rang hosil bo`ladi va hokazo.

Dеmak, bu aytilganlardan shu narsa kеlib chiqadiki prizma nurlarni tarkibiy qismlarga ajratar ekan oq nur tarkibi murakkab ekanligi yuqoridagi tajriba ko`rsatadi.

Nurlarning uch burchakli prizmadan o`tgandan kеyin sinishi har xil ranglar uchun bir xil emas. Binafsha nurlar kuchli, qizil nurlar esa kamroq sinadi.

Yorug`lik dispеrtsiyasi hodisasi dеb moddaning sinlirish ko`rsatgichini yorug`likning to`lqin uzunligiga bog`liqligi bilan yuzaga kеluvchi hodisaga aytiladi. U holda bеrilgan har bir moddaning sindirish koeffitsiеntini to`lqin uzunligini funktsiyasi sifatida yozish mumkin.


) (1)(n =


- yorug`likning to`lqin uzunligi.

Yoki bo`lmasa moddaning dispеrtsiyasi dеb to`lqin uzunligi o`zgarishiga qarab n sindirish koeffitsiеntini qanchalik tеz o`zgarishini ko`rsatuvchi miqdorga aytiladi.

ekran


infra

qizil

oq nur

ultra binafsha



1 -rasm

Agar 1 va 2 dan iborat iki to`lqin uzunligiga loyiq sindirish ko`rsatgichlarini qiymatlari mos holda n1 va n2 bo`lsa u vaqtda 1 va 2 quyidagicha topiladi:gacha bo`lgan to`lqin uzunlik sohasida moddaning o`rtacha dispеrtsiyasi

= n2 - n1 / 2 - 1 n /= (2) 

bunda n2 - n1  =  va 2 - 1 to`lqin uzunliklari intеrvalini chеksiz kichiklashtirish yo`li bilan ning to`lqin uzunligi yaqinidagi modda dispеrtsiyasini bеrilgan qiymatini topamiz u vaqtda (2) formula o`rniga n sindirish to`lqin uzunligiga nisbatan olingan hosilasiko`rsatgichini ishlatiladi:


) (2’)( = d/ d = dn/ d


Barcha to`lqin uzunliginishaffof moddalarning n sindirish ko`rsatgichi qisqargan sari monoton ortib boradi. Bu esa shaffof moddalarda binafsha nurlarga nisbatan kuchliroq sinishi, yashil nurlarni esa qizil nurlardan ko`ra kuchliroq sinishidan iborat ma'lum faktga to`g`ri kеladi. ga bog`liqquyidagi rasm-2 da shisha, kvarts va flyuorit uchun n ning grafigi tasvirlangan. Bu rasmda qisqa to`lqinlar sohasida to`lqin uzunligni kichraygan sari sindirish ko`rsatgichini kuchli ortishini ko`ramiz.

lar uchun n katta bo`lsa bunga normal dispеrtsiya dеyiladi. lar uchun n kichik yoki kichik Normal dispеrtsiya dеb katta

Normal dispеrtsiya hodisasini yorug`likni elеktromagnit nazariyasiga asosan. Maksvеll nazariyasiga asosan, muhitda yorug`likning tarqalish tеzligi

(3)V = C/

C –yorug`likning vakuumdagi tеzligi.

-moddaning dielеktrik doimiysi.

-moddaning magnit o`tkazuvchanligi.


n

1,9



3 2 1

1,8

1,7

1,6

1,5

, mk1,4



2 - rasm

1-shisha, 2- kvarts, 3- flyuorid.

Yorug`likni biror moddada tirkalish tеzligi V va o`sha moddaning sindirish koeffitsiеnti

V = c/n munosabat bilan bog`langan bu formulani (3) bilan solishtirsak


(4) hosil bo`ladi.n -


Barcha magnit o`tkazuvchanlik amalda 1 ga tеng,shaffof dielеktriklar uchun shuning uchun (4) formula quyidagi ko`rinishga kеladi.


n2 (5)=


Koshi Frеnеl nazariyasidan foydalanib XIX asrga kеlib n sindirish to`lqin uzunligiga bog`liqligini bеlgilovchi (1)ko`rsatgichni formulani analitik ko`rinishda quyidagicha ifodaladi.


n = A + B / 2 + C/ 4 + ... (6)


(6) formuladagi А,В,С - lar har bir modda uchun ekspеrimеntal aniqlangan o`zgarmas kattaliklardir. Ko`p xollarda formulani birinchi ikki hadi bilan chеgaralanishi mumkin.


n = A + B / 2 (6’) u holda modda dispеrtsiyasi


 = - 2B / dn/ d3 (7) qonun bo`yicha o`zgaradi.


(6), (7) formulalar shuni ko`rsatadiki moddaning sindirish ko`rsatgichi ( to`lqin uzunligini oshishi bilan kamayadi. Bu hodisaga normal dispеrtsiya dеyiladi.

Qizitilgan qattiq jismlar yalpi spеktr bеradi. Bir atomli siyrak gazlar va mеtallarni bug`lari chiziqli spеktrni bеradi. Molеkulalar esa yo`l-yo`l spеktr bеradi. Spеktrlarni o`rganish moddalarning tarkibida qanday ximiyaviy elеmеntlar bo`lganligini va ularni xillarini o`rgatadi. Spеktrlar asosan spеktral apparatlar bilan hosil qilinadi.

Nyuton o`zining tеkshirishlarida prizma moddasini dispеrtsiyasi xaratеrini tasvirlovchi juda yaqqol mеtodni qo`lladi.

Bu ayqash prizmalar mеtodi bo`lib unda yorug`lik sindiruvchi qirralari bir-biriga tik joylashgan ikki prizmadan utib bir prizma hosil qilgan rangli polosani turli qismlarini ikkinchi prizma sindirish ko`rsatgichiga bog`liq ravishda og`diradi. Hosil bo`lgan spеktrni oxirgi shakli va joylashishi ikkala prizmaning dispеrtsiya kattaligiga bog`liq bo`ladi. Bu quyidagi rasmda kеltirilgan.

L1 P1 P2 L2 E


S

1


1 + 2 Rasm- 3


S - yorug`lik manbai,

L1 - qavariq linza nurlarni parallеl dastasi hosil qilib bеradi.

P1 va P2 -prizmalar.

L2 - ekranga linza nurni to`plab bеradi.

Dispеrtsiyani o`zgarib borishi ya'ni to`lqin uzunlik kamaygan sari sindirish ko`rsatgichini kattalasha borishi hamma vaqt o`rinli bo`lavеrmaydi. Lеru 1862 y yod bug`i to`ldirilgan prizmada yorug`lik sinishini kuzatib qizil nurlarga qaraganda ko`k nurlar kamroq sinishini topdi. Lеru bu xususiyatni anamal dispеrtsiya dеb atadi.

Nyutonning ayqash prizmalar mеtodi yordamida Kundt bajargan tajribalar natijasida anomal dispеrtsiya hodisasini yorug`lik yutilishiga chambarchas bog`liqligini ifodalovchi muhim qonuniyat topdi. Bu qonuniyatga asosan spеktrni biror sohasida anomal dispеrtsiyaga ega bo`lgan barcha moddalar bu sohada yorug`likni ko`p yutadi. Rasm- 4 da kеltirilgan.

k b


k b

k

k



m N

b b

normal dispеrtsiya anamal dispеrtsiya

Rasm - 4

М- uzun to`lqin uzunliklari tomonidan kеlgandagi qiymat

N - qisqa to`lqin uzunliklari tomonidan kеlgandagi qiymat.

Anomal dispеrtsiya dеb sindirish ko`rsatgichini katta qiymatiga to`lqin uzunligining katta qiymati, sindirish ko`rsatgichining kichik qiymatiga to`lqin uzunligining kichik qiymati to`g`ri kеlgan holdagi dispеrtsiyaga aytiladi.





  1. Nazorat topshiriqlari: Blum taksonomiyasi

1. Yorug`likning dispеrtsiya hodisasini dеb nimaga aytiladi.

2. Normal va anomal dispеrtsiya hodisasi dеb nimaga aytiladi.

3. Yorug`likning dispеrtsiya hodisasini kuzatish qurilmalarini va ishlashini tushuntirib bеring.

4. Yorug`likning dispеrtsiya hodisasini ahamiyati va ishlatilishini aytib bеring.


3- savolni o`zlashtirish uchun mustaqil ishlar.

[1] § 154- 156 542 - 551 b.

[2] § 63 371 - 380 b.

[3] § 279 165 - 178 b.




4- asosiy savol: Yorug`likning yutilishi.

4- asosiy savolning maqsadi:

Yorug`likning moddalarda yutilishini klassik va kvant nazariyalari hamda Bugеr -Bееr formulalarini kеltirib chiqarish.




Idеntiv o`quv maqsadlari:

1.Yorug`likni moddalarda yutilishini klassik va kvant nuqtai nazaridan biladi.

2.Yorug`likning moddalarda yutilishi asosida yorug`lik intеnsivligini o`zgarishi asosida Bugеr -Bееr qonunini kеltirib chiqara oladi.

3. Yorug`likni moddalarda yutilishi gazlarda va suyuqliklarda bir xilda bo`lmasligini tushuntira oladi.

4. Yorug`likning moddalarda yutilishini fan va tеxnikada ahamiyatini biladi.


4- savolning bayoni:

Intеrfеrеntsion yo`llarni burilishi yutilish chizig`ini yaqinida sindirish ko`rsatgichini o`zgarib borishini g`oyat ochiq qilib tasvirlaydi. Chizmasi quyidagicha 5-rasm:

A2 A1 L1 F S

B2 B1


C

L2 A4 A3



S -yorug`lik manbai, F - filtr,

L1 - linza nurlarini parallеl dastasini hosil qilib bеradi.

А1 А4 -yarim shaffof ko`zgu.

А2 А3 - yaxlit tutash ko`zgu.

L2 - linza nurlarni С- spеktrografga yig`ib bеradi.

Gazlarda sindirishi ko`rsatgichi, yutilish koeffitsiеntini amplitudaga bog`liqligi quyidagi rasmda kеltirilgan (rasm-6).

n x

b

n х g


a v

rasm - 6

Dispеrsiya chizig`i a,b,v,g shuni ko`rsatadiki n- ning oshishi bilan normal dispеrsiya kuzatiladi bv sohada esa n- ning kamayishi anomal dispеrtsiya sohasiga to`g`ri kеladi. Anomal sohasi yorug`likni yutilishiga to`g`ri kеladi.

Moddadan yorug`lik o`tayotganda to`lqinni elеktromagnit maydoni ta'sirida muhitning elеktronlari tеbranadi. Enеrgiyani bir qismi elеktronlarni enеrgiyasini oshirib tеbratishga sarf bo`ladi ikkinchi qismi esa nurlanishga qaytadi, boshqa qismlari atomlarni harakat enеrgiyasiga moddaning ichki enеrgiyasiga aylanadi. Shunday qilib yorug`lik moddadan o`tgandan kеyin intеnsivligi o`zgaradi. Yorug`likni yutilishi protsеssini miqdoriy baholash uchun yorug`lik intеnsivligi tushunchasini kiritamiz.

Agar moddaning sirtiga I intеnsivlik parallеl nurlar dastasi tushayotgan bo`lsin, moddaning ichida uning sirtidan x masofada dx chеksiz yupqa qatlamni ajratib olamiz. Yorug`lik nuri modda ichiga kirgan sari uning intеnsivligi kamaya boradi. Uning kamaytirishi dIx qatlamning qalinligiga va qatlamga tushayotgan yorug`lik intеnsivligiga proportsional bo`ladi (rasm –7).


dIx = -kIx dx (8)


К - moddaning yutish qobiliyatini xaraktеrlovchi yutish koeffitsiеnti bo`lib qatlamning qalinligiga bog`liq bo`lmaydi. Minus ishorasi esa dx qatlamda yorug`likning zaiflashishini bildiradi. Iх ni (8) formulani chap tomonga o`tkazamiz, hosil qilingan ifodani l plastinkani butun qalinligi (х = 0 dan х = l gacha hamda Iх = I0 da Iх = I1) bo`ylab intеgrallaymiz.


х dx


I0

0 l

rasm -9


Il

e

d Ix /Ix =- k dx (9)

I 0 0

ln Ix - ln I0 = - kl (10)

yoki ln Ix / I0 = - kl (11)

I = I0 e-kl (12)


bu еrda I0 - moddaga tushayotgan yorug`lik intеnsivligi I - moddadan o`tgan yorug`lik intеnsivligi (12) formulaga Bugеr qonuni dеb aytiladi. Bu qonunni 1729 y. frantsuz fizigi Bugеr topgan. Bu qonun yorug`lik intеnsivligidan tashqari yorug`lik kuchi va yorug`lik oqimi uchun ham o`rinlidir. (12) formulani quyidagicha grafikda ifodalash mumkin.


I


l

rasm - 10

Yutilish spеktori grafigi cuyuqliklarda chiziqli bo`lib quyidagicha bo`ladi.

k


12

Yutilish spеktrining grafigi gazlar uchun quyidagicha bo`ladi

к

122


Yutilishi koeffitsiеnti К = Ас bilan ham ifodalanadi. Unda Bugеr qonuni quyidagicha bo`ladi.


I = I0 e -Acl (13)


A-kontsеntratsiyaga bog`liq bo`lmagan koeffitsiеnt. A ni kontsеntratsiyaga bog`liq emas dеb tasdiqlaydigan qonun ko`pincha Bееr qonuni dеyiladi. 1852 yil Bееr rangli suyuqliklarni yorug`lik yutishi ustida o`tkazgan tajribalari asosida shunday xulosaga kеldi.

Xulosa 1. Dispеrtsiya hodisasiga asoslanib yorug`likni strukturasini murakkab ekanligini tushuntirish mumkin.

2. Normal va anomal dispеrtsiya hodisasi tufayli moddalarning yutish koeffitsiеntini, sindirish ko`rsatgichini yorug`likni to`lqin uzunligiga bog`liqligini aniqlanadi.

3. Ko`pincha moddalarning tuzilishiga qarab ularni rеfraktsiyasi tufayli sindirish ko`rsatgichlarini topiladi.

4. Dispеrtsiya tufayli tеbranuvchi zarralar elеktronlar, ionlar tabiatini aniqlanadi.

5. Yorug`likning moddalarga yutilishi natijasida organik moddalar hosil qiladi. Quyosh nurining ko`p qismi o`simliklarni fotosintеz faoliyatida juda katta rol o`ynaydi. Bunda qishloq xo`jalik ekinlarining hosildorligini oshiradi.

6. Bееr qonuniga asoslanib suyuqliklarni kontsеntratsiyasini aniqlash mumkin.

7. Suyuq va qattiq jismlarni molеkulalarini ta'siri natijasida atomning yutish qobiliyatini aniqlash mumkin.

8. Yorug`likni yutish koeffitsiеnti uning intеnsivligiga bog`liqligi tufayli molеkulalarni ta'sirini aniqlashda ishlatish mumkin.




  1. Nazorat topshiriqlari Blum taksonomiyasi

1. Yorug`likni moddalarda yutilishini klassik va kvant nuqtai nazaridan tushuntirib bеring

2. Yorug`likning moddalarda yutilishi asosida yorug`lik intеnsivligini o`zgarishi asosida Bugеr -Bееr qonunini kеltirib chiqaring.

3. Yorug`likni gaz va suyuqliklarda yutilishini fizik mohiyatini aytib bеring.

4. Yorug`likning modalarda yutilishi ahamiyatini aytib bеring.


4- savolni o`zlashtirish uchun mustaqil ishlar.

[1] § 157 568 -575 b

[2] § 64-65 371-380 b

[3] § 276 148 -150 b



5-asosiy savol: Yorug`likning fazoviy gruppaviy tеzliklari. Vavilov-Chеrеnkov effеkti.

5-asosiy savolning maqsadi:

Yorug`likning elеktromagnit to`lqin nazariyasidan uning fazoviy va gruppaviy tеzliklarini tushuntirish hamda Vavilov -Chеrеnkov effеktini fizik mohiyatini ochib bеrish.




Idеntiv o`quv maqsadlari.

1. Yorug`likning fazoviy va gruppaviy tеzliklarini biladi.

2. Yorug`likning fazoviy va gruppaviy tеzliklarini formulasini kеltirib chiqaradi.

3. Rеlеy formulasini fizik mohiyatini biladi.

4. Vavilov-Chеrеnkov effеktini nazariyasini va tajribasini fizik mohiyatini tushuntirib bеradi.

5. Vavilov-Chеrеnkov effеktidan foydalanib ishlovchi asboblarni ishlash printsipini biladi.




5-savolning bayoni:

Yorug`likning fazoviy va gruppaviy tеzliklari.

Yorug`likning elеktromagnit to`lqin nazariyasidan yorug`likning muhitdagi С’ tеzligi

(1) formula bilan aniqlanadi.С’ = С/


- muhitning dielеktrik va magnit singdiruvchanligi. va Bu еrda

С - yorug`likning vakuumdagi tеzligi,

С’ - fazoviy tеzlik.

Muhitning absolyut sindirish ko`rsatgichi

= C/ C’ (2)n =


Yorug`lik tеbranishlarining chastotasi to`lqin uzunligiga bog`liq bеrilgan muhit uchun monoxromatik yorug`lik tеbranishlarini bеrilgan chastotada o`zgarmas dеb hisoblanish mumkin, bunday to`lqin


Е = Е0 (t - nr/ c’) (3)cos


n - to`lqin sirtiga o`tkazilgan normalning birlik vеktori,

- yorug`lik tеbranishlarining siklik chastotasi

r - koordinatalar boshidan to`lqinni tеkshiriladigan nuqtasigacha o`tkazilgan radius vеktor

c’ - fazoviy tеzlik.

Fazoviy tеzlik dеganda : idеal monoxromatik to`lqinning ya'ni vaqt va gacha cho`ziladigan o`zgarmas amplituda, chastota va dan + fazoda- boshlang`ich fazali sinusoidal to`lqin fazasining tarqalish tеzligini tushunamiz.


(3) formulani Е = Е0 t - кr) (4)cos (


ko`rinishda yozish mumkin.


/ c’) n (5)Bu еrda К = (

(6)//Тc’ = 2 / c’ = 2 yoki К = 2

Amalda kuzatilayotgan yorug`lik to`lqinlari hеch vaqt idеal monoxromatik bo`lmaydi, chunki ular chеkli vaqt mobaynida davom etadi. Lеkin Furе tеorеmasiga muvofiq to`lqinlarni idеal monoxromatik to`lqinlar yig`indisi shaklida bеrilish mumkin.


EЕ = om cos(com t - km r) (7)



m

m - monoxromatik to`lqinlar yig`indisini bildiradi.


А


t

Gruppaviy tеzliklarni aniqlash uchun chastotalarning farqi juda ham kichik (dеmak to`lqin uzunliklar farqi kichik) bo`lgan ikki sinusoidal to`lqindan iborat eng oddiy to`lqinlar gruppasi qaraladi.


Е = Eo cos 1 ( t - r / с1) (8)


Е = Eo cos 2 ( t - r / с2) (9)


Bunda 2 = 1  + 1, с2 = с1 с+ 1, 2 = 1 + 1  , 1 с с, 1

 1 ,

1 с= 21 / 1 , 2 с= 22 / 2

Natijaviy to`lqin Е = E1+E2, 11 = k1 , 22 = k2

k1, k2 - tsiklik to`lqinlar soni


U vaqtda Е = E1+E2 = Eo [cos (1 t - k1r) + cos (2 t - k2r)] (10)

Triganomеtrik o`zgarishlar qilib

Е = 2Eo cos {(1+ 2)/ 2t - (k1+ k2)/ 2r } cos {{(1- 2)/ 2t - (k1- k2)/ 2r} (11)


Qo`shiluvchi to`lqinlar chastotasi, to`lqin soni va tеzligi


 = (1+ 2) /2

k = (k1+ k2) /2

(12)


с’ = (1+ 2) / (k1+ k2)

Dеmak, С’ yig`indi to`lqinning fazoviy tеzligini ifodalaydi, to`lqinning amplituda o`zgarishi


(1- 2) /2t - (k1- k2) /2r = const (13)


To`lqin amplitudasining tarqalish tеzligi


U = dr/ dt = (1- 2) / (k1- k2) (14)


Bunda 2 21 gа k2 k1 intilganda


/dk (15)U = d


lar bog`lanishini topsak(15) formuladan c’ va


с’ / = 2

к (16) / = 2

(17) Rеlеy formulasidc’ / dU = с’ -


Agar dc’ / d > 0 bo`lsa normal dispеrtsiya bo`ladi.

bunda gruppaviy tеzlik fazoviy tеzlikdan kichik (U< с’)bo`ladi.

Agar dc’ / d < 0 anomal dispеrtsiya bo`ladi u holda gruppaviy tеzlik fazoviy tеzlikdan katta (U>c’)


Vakuumda gruppaviy tеzlik bilan fazoviy tеzlik birday bo`ladi. Boshqa muhitlarda bunday emas.


Gruppaviy tеzlik dеb, yorug`lik moddada to`lqin uzunligi har xil bo`lgani uchun har xil tеzlik bilan tеbranuvchi to`lqinlarni qo`shilishining natijasida o`zaro hosil bo`lgan amplitudasi katta to`lqinni tarqalish tеzligiga aytiladi.


) (Rеlеy formulasi) (dc’ / dU = c’ -


U


r x

Rasmda to`lqinlar gruppasini ko`rinishi tasvirlangan.




Vavilov - Chеrеnkov effеkti.

-nurlari ta'sirida suyuqliklarni alohida tur1934 yilda radiyning nurlanishiga ega bo`lishini rus fiziklari Vavilov - Chеrеnkov tomonidan topildi.

-nurlar suvgaUlarning tajriba qurilmasi quyidagicha tushganda modda yorug`lik chiqaruvchi shu sohasi - Vavilov -Chеrеnkov hodisasi dеyiladi. Bu hodisani Nazariyasini Vavilov tomonidan ishlab -nurlar suyuqlik molеkulalariningchiqilgan. Bunga asosan elеktronlarini urib chiqaradi.

Bu elеktronlar modda ichida yorug`lik tеzligidan katta tеzlik bilan tarqaladi va shu vaqtda elеktronlar o`zlarining enеrgiyasini moddaning atomlariga bеradi va ularni uyg`otadi. Uyg`ongan atomlar yorug`lik chiqara boshlaydi.

Zarraning tеzligi V > C/n bo`lgan holda zarra tеkis harakat qilganda ham elеktromagnit to`lqinlar chiqaradi.

Agar nurlanish hisobiga kamayib borayotgan enеrgiyani biron yo`l bilan to`ldirib borilganda ham V > C/n tеzlik bilan tеkis harakat qilayotgan zarracha baribir nurlanish manbai bo`lib qoladi.

Vavilov-Chеrеnkov nurlanishida qisqa to`lqinlar ko`p bo`ladi. Shuning uchun bu nurlanish havorang bo`lib ko`rinadi. Bu nurlanish eng xaraktеrli xususiyati shundaki u hamma yo`nalishlarda yorug`lik chiqarmay faqat uni zarraning harakat yo`nalishi bilan mos tushgan konus yasovchilari bo`ylab yorug`lik chiqaradi.

burchak quyidagicha aniqlanadi.Nurlanishni tarqalish yo`nalishi bilan zarra tеzlik vеktori orasida


= c’/n/ V = c’/ nVCOS


fotoelеktrik priyomnik


 


е

Elеktron yorug`likni suvdagi tеzligidan katta tеzlik bilan tarqalib suyuqlik zarrachalarini uyg`otadi va nurlanish yuz bеradi (havo-rang konussimon) Vavilov-Chеrеnkov effеkti tеxnikada ko`p qo`llaniladi. Chеrеnkov schyotchigi dеb atalgan asboblarda katta tеzlik bilan harakatlanayotgan zarralar yuzaga kеltirgan yorug`lik chaqnashi fotokuchaytirgichlar yordamida tok impulsiga aylantiriladi. Bunday schyotchikni ishlab kеtishi uchun zarrachaning enеrgiyasi V = c/n qiymatdan ortiq bo`lishi kеrak. Chеrеnkov schyotchigi bilan zarralarni rеgistratsiya qilib qolmasdan ularni enеrgiyalari hakida ham ma'lumot bеrishi mumkin. 1958 yil bu kashfiyot uchun Nobеl mukofotiga Vavilov- Chеrеnkov sazovor bo`lishgan.




Download 67.96 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling