Optika. Nurlanishning kvant tabiati
OPTIKA. NURLANISHNING KVANT TABIATI
Optikaning asosiy qonunlari
Yorug’lik nurining tabiati o’rnatilishidan oldin optikaning quyidagi asosiy qonunlari ma’lum edi:
Yorug’lik nurining optik bir jinsli muhitda to’g’ri chiziqli tarqalish qonuni; yorug’lik nuri dastalarining bir-biriga bog’liq bo’lmaslik qonuni; yorug’likning qaytish va sinish qonunlari.
Yorug’likning to’g’ri chiziqli tarqalish qonuni. Optikaviy bir jinsli muhitda yorug’lik nuri to’g’ri chiziqli tarqaladi, chunki nuqtaviy yorug’lik manbai bilan shaffof bo’lmagan buyumlar yoritilganda, buyumlar shaklida aniq soya hosil bo’ladi. Yorug’lik nurlari to’lqin uzunligiga yaqin bo’lgan o’lchamli buyumlar yoritilganda, bu qonundan chetlashish kuzatiladi.
Yorug’lik nurlari dastalarining bir-biriga bog’liq bo’lmaslik qonuni. Alohida yorug’lik nuri dastasida kuzatiladigan hodisalar boshqa dastalar bir vaqtda mavjud bo’lish yoki bo’lmasligiga bog’liq bo’lmaydi. Yorug’lik oqimini alohida yorug’lik dastalariga ajratib, tanlangan yorug’lik dastasi ta’siri boshqa dastalarga bog’liq emasligini oson isbotlash mumkin.
144-rasm. Ikki muhit chegarasida yorug’likning sinishi va qaytishi
Agarda, yorug’lik nuri ikki muhit chegarasiga tushsa (144 - rasm), I tushuvchi nur II qaytgan va III singan nurlarga ajraladi, ularning tarqalish yo’nalishlari qaytish va sinish qonunlari bilan belgilanadi.
Qaytish qonuni. Qaytgan nur tushuvchi nur va tushish chegarasiga o’tkazilgan perpendikulyar bilan bir tekislikda yotadi, qaytish burchagi tushish burchagiga teng bo’ladi:
, (78.1)
Sinish qonuni. Tushuvchi nur singan nur va tushish nuqtasida ikki muhit chegarasiga o’tkazilgan perpendikulyar bilan bir tekislikda yotadi, tushish burchagining sinusini sinish burchagi sinusiga nisbati berilgan muhitlar uchun o’zgarmas kattalik hisoblanadi:
, (78.2)
bu yerda n21 – ikkinchi muhitning birinchi muhitga nisbatan nisbiy sindirish ko’rsatkichidir. Ikki muhitning nisbiy sindirish ko’rsatkichlari ularning absolyut sindirish ko’rsatkichlarining nisbatiga tengdir:
, (78.3)
Muhitning absolyut sindirish ko’rsatkichi elektromagnit to’lqinning vakuumdagi tezligining muhitdagi fazaviy tezligiga nisbatiga tengdir:
, (78.4)
bu yerda ga teng, e va m – muhitning dielektrik va magnit singdiruvchanligidir. Sinish qonunini quyidagicha qayta ifodalash mumkin:
, (78.5)
Agarda, yorug’lik katta sindirish ko’rsatkichli n1 muhitdan o’tib kichik sindirish ko’rsatkichli n2 muhitda, misol uchun, shishadan suvga o’tib tarqalsa, u holda
145 - rasm. Har xil sindirish ko’rsatkichli muhitlar chegarasida sinish hodisasi
bo’lib, singan nur normaldan uzoqlashadi va i2 sinish burchagi i1 tushish burchagidan katta bo’ladi (135 – rasm).
Tushish burchagi oshishi bilan sinish burchagi asta-sekin osha boradi va qandaydir chegaraviy tushish burchagi qiymatida (i1 - icheg. chegaraviy burchakda) sinish burchagi ga tenglashadi. i1 = icheg. holatda tushayotgan nur to’liq qaytadi (135 - rasm).
|
