Optika 1-Laboratoriya ishi yorug’likning qaytish va sinish qonunlarini o’rganish

OPTIKA


1-Laboratoriya ishi


YORUG’LIKNING QAYTISH VA SINISH QONUNLARINI O’RGANISH
(15. 12-25, 16. 5-16,17.11-12)


Ishning maqsadi: Optik disk yordamida yorug’likning sinish va qaytish qonunlarini o’rganish


ISH TO’G’RISIDA NAZARIY TUSHUNCHA

Jismlar yorug’likni chiqargani va qaytargani uchungina ko’rinadi. Jismlarning yorug’likni qaytarish va sindirish hodisasi faqatgina ko’rish jarayonidagina emas, balki ko’plab ilmiy texnik asboblarni ishlatishda ham keng qo’llaniladi. Shu­ning uchun ham yorug’likning qaytish va sinish qonunlarini o’rganish juda katta amaliy ahamiyatga egadir. Bu qonunlarni eramizdan oldingi III asrdayoq grek olimi Yevk­lid sharxlab bergan edi.

1.Qaytish qonuni
a) tushuvchi nur, qaytgan nur, sirtning nur tushish nuqtasiga o’tkazilgan perpendikulyar bir tekislikda yotadi (1 rasm, a).
b) qaytish burchagi tushish burchagiga teng. = (1.1)
Bu qonunlardan tushayotgan va qaytgan nurlarning ay­lanuvchanligi kelib chiqadi, u holda qaytgan nur tushuvchi nur yo’nalishi bo’yicha tarqaladi.(1-rasm, b)

1-rasm. Nurlarning aylanuvchanligi
2. Sinish qonuni


a) tushuvchi nur, singan nur, sirtning nur tushish nuqtasiga o’tkazilgan perpendikulyar bir tekislikda yotadi.
b) tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati berilgan ikki muxit uchun doimiy kattalikdir. Bu kattalikni ikkinchi muxitninr birinchi muxitga nisbatan sindirish ko’rsatgichi (n₂₁) deyiladi:
(1.2)
Tushuvchi va singan nurlar ham aylanuvchandir. Agar tushuvchi nurni singan nur yo’nalishida yo’naltirsak (2-­rasm, a), u holda singan nur tushuvchi nur yo’nalishida ke­tadi (2-rasm, b).
Yorug’lik nuri ikki shaffof muxit (n₂=n₃) chegarasi sir­tiga perpendikulyar tushganda, u ikkinchi muxitga sinmasdan o’tadi.

2-rasm. Nurlarning sinishda aylanuvchanligi

Yorug’likning sinish qonunlarini to’lqin nazariyasi asosida tushuntirish mumkin. Faraz qilaylik, ikki mu­xitni ajratuvchi sirtga AA₁ frontli yassi yorug’lik to’lqini tushayotgan bo’lsin. Ikkinchi muхitda to’lqin frontining yo’nalishini aniqlash uchun, markazlari ikki muhit sirt­lari chegarasida joylashgan ikkilamchi to’lqinlar fronti­ni aniqlash zarur bo’ladi.

Agar tushish burchagi noldan farqli bo’lsa, AA₁ to’lqin frontining turli qismlari sindiruvchi sirtga bir vaqtda yetib kelmaydi. Shu sababli ikkilamchi to’lqinlar A₁ nuqtada, B nuqtaga qaraganda t vaqt oldin qo’zgaladiki, bu vaqtda to’lqin birinchi muhit ichida AB=v₁Δt yo’lni bosib o’tadi (3-rasm).



3-rasm. Sinish qonunini to’lqin nazariyasi asosida tushuntirish

Shunday qilib, markazi B nuqtada bo’lgan ikkilamchi to’lqin yuzaga kela boshlagan paytda markazi A₁ nuqtada bo’lgan to’lqin ikkinchi muxitda A₁B₁=v₂Δt yo’lni bosib o’tishga ulguradi. B va A₁ nuqtalarning o’rtasidagi C nuqtada ik­kilamchi-to’lkinning hosil bo’lishi Δt/2=τ vaqtga kechika­di va bu to’lqin ikkinchi muhitda v₂Δt/2 yo’lni bosib o’tish­ga ulguradi.

Izotrop muxitda nurlar to’lqin sirtlariga perpendi­kulyar yo’nalishda tarqaladi. Shuning uchun sindiruvchi te­kislik bilan tushuvchi to’lqin fronti orasidagi AA₁B bur­chak tushish burchagi  ga teng. Xuddi shuningdek, sindi­ruvchi tekislik bilan to’lqin fronti orasidagi A₁BB₁ burchak sinish burchagi  ga teng. 3-rasmdan, sin =v₁·Δt/BA va sin=v₂Δt/B₁A₁.
Bu ifodalarni bir-biriga hadma-had bo’lib, sin/sin=v₁/v₂ (1.3) formulani olamiz.
(1.3) va (1.2) dan