Geometrik optika qonunlari - Физика - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	2.4MB
Покупки	0
Дата загрузки	29 Май 2025
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Физика

Geometrik optika qonunlari

Купить

Geometrik optika qonunlari

Geometrik optika- yorug‘lik nurlari haqidagi g‘oyalar asosida yorug‘lik tarqalishi qonunlarini o‘rganadigan optika bo‘limi.Yorug‘likning to‘g‘ri chiziq bo‘ylab tarqalishi. Ferma prinsipi

Yorug‘likning tarqalishi yorug‘lik to‘lqinlari energiyasining ko‘chishidan iboratdir. Agar yorug‘likni darchadagi kichik dumaloq teshik orqali o‘tkazib, chetdan turib qarasak, havoda ingichka yorug‘lik dastasini ko‘ramiz — bu yorug‘lik shu’lasidir Yorug‘likning to‘g‘ri chiziq bo‘ylab tarqalishi. Ferma prinsipi

Yorug‘likning qaytishi Tajriba va nazariyaning ko‘rsatishicha, yorug‘lik nuri shaffof muhitlarda yorug‘likning vakuumdagi tezligidan kichik bo‘lgan tezliklar bilan tarqalar ekan. Turli shaffof muhitlarda yorug‘likning tarqalish tezligi turlicha bo‘ladi. Barcha nuqtalarida yorug‘likning tarqalish tezligi bir xil bo‘lgan muhit optik bir jinsli muhit deb ataladi. Yorug‘lik birjinsli muhitda to‘g‘ri chiziqli tarqaladi. Ikki xil muhit chegarasida nur o‘zining yo‘nalishini o‘zgartirib, bir qismi birinchi muhitga qaytadi. Bu hodisa yorug'likning qaytishi deb ataladi. Yorug‘likning qolgan qismi esa ikkinchi muhitga o‘tib, uning ichida tarqalishni davom ettiradi.

Agar chegara notekisliklarining o‘lchami yorug‘lik to‘lqinining uzunligidan kichik bo‘lsa, bunday sirt ko‘zgusimon sirt deb ataladi. Ana shunday sirt (masalan, silliq shisha sirti, yaxshilab jilolangan metall sirti, simob tomchisining sirti va boshqalar)ga ingichka parallel nurlar dastasi tarzida tushadigan yorug‘lik nurlari sirtdan qaytgandan keyin ham parallel nurlar dastasi ko‘rinishida qoladi. Yorug‘likning bunday qaytishi ko‘zgusimon qaytish deyiladi . Yorug‘likni tekis qaytaruvchi sirt ko‘zgu deb ataladi. Yorug‘likning qaytishi

Yorug‘likning qaytishi Agar sirtdagi notekisliklaming o‘lchami yorug‘lik to‘lqini uzunligidan kata bo‘lsa, ingichka shu’la chegarada sochiladi. Yorug‘lik nurlari qaytgandan keyin turli yo‘nalishlarda tarqaladi. Bunday qaytish tarqoq qaytish (yoki diffuz qaytish) deb ataladi.

α γYorug‘likning qaytishi quyidagi qonunga bo‘ysunadi: 1) tushuvchi nur va ikki muhit chegarasida nurning tushish nuqtasidan chiqarilgan perpendikulyar qaysi tekislikda yotsa, qaytgan nur ham shu tekislikda yotadi; 2) 2) qaytish burchagi tushish burchagiga teng bo‘ladi, ya’ni: Yorug‘likning qaytishi   

Yorug‘likning sinishi Yorug’lik nuri bir shaffof muhitdan ikkinchi shaffof muhitga o‘tish chegarasida o‘zining yo‘nalishini o‘zgartiradi. Yorug‘likning bir qismi birinchi muhitga qaytadi, qolgan qismi esa ikkinchi muhitga o‘tib uning ichida tarqalishini davom ettiradi. Bu hodisaga yorug‘likning sinishi deb ataladi. Yorug‘likning sinishiga sabab turli muhitlarda yorug‘lik tezligining turlicha bo‘lishidir. Birinchi muhitdan tarqaluvchi va ikkunchi muhit chegaragacha borib etuvchi nur tushuvchi nur deb ataladi. U tushish nuqtasiga o‘tkazilgan perpendikulyar bilan biror α burchak hosil qiladi, bu burchak tushish burchagi deb ataladi. Ikkinchi muhitga o‘tgan nur singar nur deyiladi. Singan nurning o‘sha perpendikulyar bulan hosil qilgan β burchagi sinish burchagi deb ataladi

Yorug‘likning sinishi α γ βYorug‘likning sinish qonuni quyidagicha izohlanadi:  Tushuvchi nur va ikki muhit chegarasida nurning tushish nuqtasiga o‘tkazilgan normal qaysi tekislikda yotsa, singan nur ham shu tekislikda yotadi.  Tushish burchgining sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati ikki muhit uchun o‘zgarmas kattalik bo‘lib, ikkinchi muhitning birinch muhitga nisbatan nisbiy nur sindirish ko‘rsatgichi deyiladi.

Tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati o‘zgarmas kattalik bo‘lib ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatan nur sindirish ko‘rsatgichi deyiladi: а) Agar yorug‘lik vakuumdan biror muhitga tushsa: (absoluyut nur sindirish ko‘rsatgichi ) b) Agar yorug‘lik bir muhitdan ikkinchi muhitga tushsa (nisbiy sindirish ko‘rsatgichi) Yorug‘likning sinishi Demak, ikki muhit nur sindirish ko‘rsatkichlarinig nisbati yorug‘likning shu muhitlarda tarqalish tezliklarining nisbatiga teskari ekan.   sin sin  n nc  2sin sin    21 1 2 2 1 sin sin n n n       

Yorug‘likning to‘la ichki qaytishi. Agar yorug‘lik nuri optik zichligi kattaroq muhitdan optik zichligi kichikroq muhitga o‘tsa (n 1 >n 2 bo‘lsa), u holda, tushish burchagi α sinish burchagi β dan kichik bo‘ladi. Tushish burchagi kattalashgan sari sinish burchagi ham kattalashadi va bunda biror α 0 tushish burchagida sinish burchagi 90° ga teng bo‘ladi, ya’ni singan nur muhitlarning ajralish chegarasi bo‘ylab sirpanadi; α 0 burchakka yorug‘lik tushishining limit burchagi deyiladi.

Tushish burchagi yanada ortganida (masalan, α 3 >α 0 bo‘lganda) nur ikkinchi muhitga o‘tmay, ikkala muhitning ajralish chegarasidan birinchi muhitga to‘la qaytadi. Bunday hodisaga yorug‘likmng to‘la ichki qaytishi deyiladi. Shuning uchun α 0 burchak to‘la ichki qaytishning chegaraviy yoki limit burchagi deb ham ataladi. Shunday qilib, to‘la ichki qaytish nurning optik zichligi kattaroq muhitdan optik zichligi kichikroq muhitga o‘tishida va shu bilan birga, tushish burchagi limit burchagidan katta bo‘lganda sodir bo‘ladi. Tushishning chegaraviy yoki limit burchagi yorug’likning sinish qonunidan quyidagicha aniqlanadi: Yorug‘likning to‘la ichki qaytishi.. 90 sin sin 1 2 0 0 n n  

Bundan Agar ikkinchi muhit havo bo‘lsa, (bunda n 2 =1), u holda bu yerda n 1 - muhitning absolyut nur sindirish ko‘rsatkichi. Yuqorida ko‘rib o‘tilgan munosabatlarga asosan, to‘la ichki qaytishning chegaraviy burchagi ma’lum bo‘lsa, ikki muhitning nisbiy nur sindirish ko‘rsatkichini aniqlash mumkin, yoki agar bir muhitning absolyut nur sindirish ko‘rsatkichi ma’lum bo‘lsa, boshqa muhitning absolyut nur sindirish ko‘rsatkichini aniqlash mumkin. Bundan tashqari to‘la ichki qaytirish hodisasidan optik asboblarda yorug‘likni ko‘p isrof qilmasdan qaytarish uchun foydalaniladi. Yorug‘likning to‘la ichki qaytishi. 21 1 2 0sin n nn  , 1 sin 1 0 n  

S S` A A` B B`Yorug‘lik chiqaruvchi S nuqta yassi ko‘zgu yaqinida turgan bo‘lsin. Yorug‘likning qaytish qonunidan foydalanib, shu S nuqtaning tasvirini yasaymiz. Yorug‘lik nurlari S nuqtadan SA , SB va boshqa yo‘nalishlarda chiqadi. Bu nurlar ko‘zgu sirtidan qaytib, AA `, BB ` va boshqa yo‘nalishlarda tarqaluvchi nur dastasini hosil qiladi. Agar bunday tarqaluvchi nurlar dastasi ko‘zimizga tushsa, bizning nazarimizda bu nurlar xuddi ularning xayoliy davomlarining kesishishida yotgan S' nuqtasiga joylashgan yorug‘lik manbayidan chiqayotganday tuyuladi. Bunda S' nuqta yorug‘lik sochayotgan S manbaning yassi ko‘zgudagi mavhum tasviri deyiladi, chunki bu nuqtada qaytgan nurlar aslida kesishmay ularning davomlari kesishadi. Yassi ko‘zguda buyumning tasviri

АВ-buyum Ko‘zgu А В А 1 В 1А 1 В 1 - tasvirBuyum ko‘zgudan qancha masofada turgan bo‘lsa, uning tasviri ham ko‘zgudan (lekin orqasida) shuncha masofada hosil bo‘ladi, ya’ni buyum va uning mavhum tasviri yassi ko‘zguga nisbatan simmetrik joylashgan bo‘ladi. Bu xossadan foydalanib, buyumning yassi ko‘zgudagi tasvirini nuqtalar to‘plami sifatida yasash mumkin. Buning uchun buyumning har bir nuqtasiga ko‘zguga nisbatan simmetrik bo‘lgan nuqtalarni topish kerak. Yassi ko‘zguda buyumning tasviri Buyumning yassi ko‘zgudagi tasviri hamma vaqt mavhum, to‘g‘ri, buyumga teng va ko‘zgu tekisligiga nisbatan simmetrik bo‘ladi.

Sferik ko‘zgu. Sferik ko‘zguning formulasi Shar sirtining O markazi ko‘zguning optik markazi, shar sigmentining P uchi esa ko‘zguning qutbi deyiladi. W optik markazidan o‘tadigan har qanday nur ko‘zguning optik o‘qi, sfera markazi O dan va ko‘zgu qutbi P dan o‘tadigan OP optik o‘q ko‘zguning bosh optik o‘qi deyiladi. Faqat bosh optik o‘q yaqinida va optik o‘qqa kichik burchak ostida kelayotgan nurlar markaziy nurlar yoki paraksial nurlar deb ataladi. Bosh optik o‘qP Ko‘zgu qutbi F Ko‘zgu fokusiKo ‘zgu markazi O

Agar bo‘lsa, u holda bo‘ladi, biroq bo‘lganda ko‘zguga tushayotgan nurlar optik o‘qqa parallel, binobarin, bu nurlar ko‘zgudan qaytgandan keyin bu o‘qni qutbdan masofadagi nuqtada kesib o‘tadi. Bu nuqta ko‘zguning fokusi F deyiladi. Ko‘zguning qutbidan fokusgacha bo‘lgan masofa fokus masofasi deyiladi. Ko‘zguning fokusi orqali o‘tgan va optik o‘qqa perpendikulyar bo‘lgan tekislik ko‘zguning fokal tekisligi deyiladi. Fokus masofasi ham fokus singari F harfi bilan belgilanadi. Sferik ko‘zguning F fokus masofasi ko‘zgu sferasi radiusining yarmiga teng. U vaqtda ko‘zguning fokus masofasi tushunchasidan foydalanib, yuqoridagi formulani quyidagicha yozish mumkin: Sferik ko‘zgu formulasi Sferik ko‘zgu. Sferik ko‘zguning formulasi

Sferik ko‘zguda tasvir yasash uchun ko‘zguga tushayotgan nurlar dastasi ichidan quyidagi nurlardan foydalanish qulay: 1) ko‘zguning bosh optik o‘qiga parallel bo‘lgan nur ko‘zgudan qaytgandan keyin fokusdan o‘tadi; 2) fokusdan o‘tib ko‘zguga tushgan nur undan qaytgandan keyin optik o‘qqa parallel ravishda ketadi; 3) optik markazdan o‘tib ko‘zguga tushgan nur undan qaytishda dastlabki yo‘nalishida orqaga ketadi; 4) ko‘zguning qutbiga tushgan nur undan optik o‘qqa nisbatan simmetrik yo‘nalishda qaytadi. Sferik ko‘zguda tasvir yasash. Sferik ko‘zguning kattalashtirishi

FO AB A`B`Sferik ko‘zguda tasvir yasash. Sferik ko‘zguning kattalashtirishi Buyum d<F masofada, ya’ni fokus va ko‘zgu orasida turgan bo‘lsin Bu holda nurlar qaytgandan keyin tarqaluvchi dasta tarzida ketadi. Tasvir ko‘zgu orqasida hosil bo‘ladi; u mavhum, to‘g‘ri va kattalashgan bo‘ladi

F OSferik ko‘zguda tasvir yasash. Sferik ko‘zguning kattalashtirishi AB A`B`Qavariq ko‘zguda buyumning tasviri hamma vaqt mavhum, to‘g‘ri va kichiklashgan bo‘ladi Tasvir o‘lchamining buyum o‘lchamiga nisbati ko‘zguning chiziqli kattalashtirishi deyiladi: Bunda h=AB buyumning o‘lchami, H=A`B` tasvirning o‘lchami.h H AB B A k   ` `

Ikki yoki bir tomoni sferik sirt bilan chegaralangan shaffof jismga linza deyiladi. Qavariq BotiqLinza turlari Ikki yoqlama qavariq Yassi qavariq Botiq- qavariq Ikkiyoqlama botiq Yassi- botiq Qavariq- botiqLinzalar. Yupqa linza formulasi

Sferik sirtlarning markazlari orqali o‘tuvchi AB to‘g‘ri chiziq linzaning bosh optik o‘qi deb ataladi. С 1 С 2 ВА O nuqta linzaning optik markazi deyiladi. ОО ВА С 1 С 2Linzalar. Yupqa linza formulasi

О F Botiq linzada tasvir hosil bo‘lmaydi. Botiq linzada mavhum fokus mavjud. Sochilgan nurlarni go‘yoki F nuqtadan chiqib kelayotgandek tasavvur qilish mumkin. O‘rtasi chekkasiga nisbatan yupqaroq bo’lgan linza botiq linza deyiladi. Botiq linzadan o‘tgan nurlar sochilb ketganligi uchun bu linza sochuvchi linza deb ataladi. Linzalar. Yupqa linza formulasi

Linzaning egrilik radiusi qanchalik kichik, uning nur sindirish qobiliyati shuncha katta bo‘ladi, ya‘ni singan nur shuncha katta burchakka og‘adi F F Linzaning fokus masofasiga teskari bo’lgan fizik kattalik linzaning optik kuchi D deyiladi va u linzaning fokus masofasiga teskari kattalik hisoblanadi. [D] = 1 dptr (dioptriya) Linzalar. Yupqa linza formulasiF D 1 

Egrilik radiuslari R 1 va R 2 , absolyut sindirish ko‘rsatkichi n bo‘lgan moddadan tayyorlangan linzaning absolyut sindirish ko‘rsatkichi n m bo‘lgan muhitdagi optik kuchi quyidagicha topiladi: Agar linza havoda turgan bo’lsa ( n m =1), uning optik kuchiС 1 С 2 ВА ОО ВА С 1 С 2 R 1 R 2 R 1 R 2Linzalar. Yupqa linza formulasi) 1 1 ( ) ( 2 1 R R n n D m m     ) 1 1 ( )1 ( 2 1 R R n D    

Linzadan o‘tgan nurlar bir nuqtada yig‘iladi. Bu nuqta linzning fokus masofasi deyiladi. F Linzaning optik markazidan bosh fokusigacha bo’lgan masofa linzaning fokus masofasi deyiladi – F Linzaning o‘rtasi chekkasiga nisbatan qalinroq bo‘lsa bunday linza qavariq linza deb ataladi. Bu linzadan o‘tgan nirlar bir niqtaga yig‘iladi va shuning uchun yig‘uvchi linza deyiladi.F ОLinzada tasvir yasash. linzaning kattalashtirishi

F F OF F O Linza optik markazidan o‘tuvchi nur sinmaydiLinzada tasvir yasash

F F 0 F F 0 Linzaga bosh optik o‘qqa parallel tushuvchi nurlar linzadan o‘tish vaqtida sinadi va uning bosh fokus nuqtasidan o‘tadiLinzada tasvir yasash

F F 0F F 0 Linzaga uning bosh fokus nuqtasidan o‘tib tushuvchi nurlar linzada sinadi va bosh o‘ptik o‘qqa parallel holda davom etadiLinzada tasvir yasash

d - linzadan buyumgacha, f - buyumdan linzagacha masofa, F - fokus masofa.F f d 1 1 1   Yig‘uvchi linzalar uchun F, d, f kattaliklar asosan musbat. Buyum linzadan d < F masofada bo’lganda f manfiy bo‘lib, tasvir mavhum bo’ladi. Tasvirning chiziqli o’lchamining buyumning chiziqli o’lchamiga nisbati linzaning chiziqli kattalashtirilishi deyiladi. F F 2F2F O BA B 1 A 1 d fLinzada tasvir yasash d f AB B A K   1 1

F F 2F2F O d > 2 FBA B 1 A 1 Haqiqiy, teskari, kichiklashgan F>f > 2 FLinzada tasvir yasash

F F 2F 2F O d = 2 FBA B 1 A 1 Haqiqiy, teskari, buyum o‘lchamiga teng f = 2 FLinzada tasvir yasash

F F 2F 2F O2 F > d > F BA B 1 A 1 Haqiqiy, teskari, kattalashgan f > 2 FLinzada tasvir yasash

F F O d < F BA B 1A 1 Mavhum, to‘g‘ri, kattalashgan 2F> f> F Linzada tasvir yasash

F FO BA B 1A 1 Mavhum, to‘g‘ri, kichiklashgan Linzada tasvir yasash

Купить