Optika va nisbiylik — formulalar
Rasmiy spetsifikatsiya bo'limi 4.1–4.3. 26 ta formula, 6 ta masala yechish usuli, 30 ta mashq.
Formulalar
- Yorug‘likning qaytish qonuni — Qaytgan nur tushuvchi nur bilan normal yotgan tekislikda qoladi va normaldan xuddi shuncha burchak ostida uzoqlashadi.
- Yassi ko‘zguda tasvir — Yassi ko‘zgu tasvirni ko‘zgu ortida xuddi shuncha masofada hosil qiladi, shuning uchun jism bilan tasvir orasi masofaning ikki barobari.
- Sferik ko‘zguning fokus masofasi — Bosh o‘qqa parallel nurlar botiq ko‘zgudan qaytib, egrilik markazi bilan ko‘zgu qutbining o‘rtasida — fokusda kesishadi.
- Sferik ko‘zgu formulasi — Jism masofasi bilan tasvir masofasini ko‘zguning egriligi orqali bog‘laydi: 2/R o‘rniga 1/F yozilsa, linza formulasi bilan bir xil ko‘rinish.
- Muhitning absolyut sindirish ko‘rsatkichi — Yorug‘lik muhitda vakuumdagidan necha marta sekin tarqalishini ko‘rsatadi — sindirish ko‘rsatkichining butun ma’nosi shu.
- Yorug‘likning sinish qonuni (Snellius qonuni) — Ikki muhit chegarasida nur sinadi va tushish burchagi sinusining sinish burchagi sinusiga nisbati shu juftlik uchun o‘zgarmas son bo‘ladi.
- Nisbiy sindirish ko‘rsatkichi — Ikki muhit chegarasida nurni burib yuboradigan narsa — ularning absolyut ko‘rsatkichlari NISBATI, har birining o‘zi emas.
- To‘la ichki qaytishning chegaraviy burchagi — Shu burchakdan katta burchakda tushgan nur chegarani umuman kesib o‘tolmaydi — hammasi orqaga qaytadi, yorug‘lik yo‘qolmaydi.
- Linzaning optik kuchi — Linza nurlarni qanchalik kuchli sindirishini bitta songa siqadi: fokus qancha qisqa bo‘lsa, optik kuch shuncha katta.
- Yupqa linza formulasi — Jism qayerda tursa tasvir qayerda chiqishini beradi — geometrik optikaning eng ko‘p ishlatiladigan tenglamasi.
- Chiziqli kattalashtirish — Tasvir jismdan necha marta katta ekanini beradi; masofalar nisbati balandliklar nisbatiga teng, chunki uchburchaklar o‘xshash.
- Ikki linzaning umumiy optik kuchi — Zich tegib turgan yupqa linzalar bitta linzadek ishlaydi va ularning optik kuchlari oddiy qo‘shiladi.
- Yorug‘lik to‘lqinining tezligi, uzunligi va chastotasi — Yorug‘lik — elektromagnit to‘lqin, shuning uchun uning tezligi to‘lqin uzunligi bilan chastotaning ko‘paytmasiga teng.
- To‘lqin uzunligining muhitda qisqarishi — Muhitda yorug‘lik sekinlashadi, chastotasi esa o‘zgarmaydi — demak to‘lqin uzunligi aynan n marta qisqaradi.
- Interferensiya maksimumi sharti — Yo‘llar farqi butun sondagi to‘lqin uzunligiga teng bo‘lsa, to‘lqinlar bir xil fazada uchrashadi va kuchaytiradi — yorug‘ yo‘l.
- Interferensiya minimumi sharti — Yo‘llar farqi toq sondagi yarim to‘lqinga teng bo‘lsa, to‘lqinlar qarama-qarshi fazada uchrashadi va bir-birini so‘ndiradi — qorong‘i yo‘l.
- Yupqa plyonkada qaytgan nurlarning yo‘llar farqi — Plyonkaning ustki va ostki sirtidan qaytgan ikki nur qo‘shiladi; ular bosgan optik yo‘llar farqi plyonka qalinligi va tushish burchagiga bog‘liq.
- Difraksion panjara formulasi — Qo‘shni tirqishlardan chiqqan to‘lqinlarning yo‘llar farqi d·sin φ ga teng; u butun sondagi to‘lqinga teng bo‘lganda asosiy maksimum ko‘rinadi.
- Panjara doimiysi — Panjarada bir metrga N ta shtrix bo‘lsa, ikki qo‘shni shtrix orasi shuning teskarisiga teng.
- Yorug‘lik oqimi — Manba tanlangan fazoviy burchak ichiga qancha yorug‘lik energiyasi yuborayotganini ko‘rsatadi; 1 lm = 1 kd·sr.
- Yoritilganlik (masofa kvadratiga teskari qonun) — Yorug‘lik uzoqlashgan sari bir xil oqim kattaroq yuzaga yoyiladi, shuning uchun yoritilganlik masofa kvadratiga teskari kamayadi.
- Vaqtning cho‘zilishi — Harakatlanayotgan soat qo‘zg‘almas kuzatuvchiga sekin yurayotgandek ko‘rinadi: bir xil hodisa uzoqroq davom etgandek o‘lchanadi.
- Uzunlikning qisqarishi — Harakat yo‘nalishi bo‘ylab o‘lchangan uzunlik qo‘zg‘almas kuzatuvchi uchun qisqargandek chiqadi.
- Tezliklarni relyativistik qo‘shish — Katta tezliklarda tezliklar oddiy qo‘shilmaydi: maxrajdagi tuzatish yig‘indini har doim c dan kichik ushlab turadi.
- Relyativistik massa — Tezlik ortgan sari jismning inertligi ortadi: uni yanada tezlashtirish uchun tobora ko‘proq energiya kerak bo‘ladi.
- Massa va energiyaning bog‘lanishi — Har qanday massaga energiya mos keladi va aksincha: massa bilan energiya bitta narsaning ikki o‘lchovi.
Masala yechish usullari
- Linzada tasvir yasash va linza formulasi bilan hisoblash — Yig‘uvchi yoki sochuvchi linzadan ma’lum masofada jism turgan bo‘lib, tasvirning joyi, turi, kattaligi yoki linzaning fokus masofasi so‘ralganda. Optika bo‘limining eng ko‘p uchraydigan masala turi.
- Sinish va to‘la ichki qaytish masalasi — Nur ikki muhit chegarasidan o‘tayotgan bo‘lib, sindirish ko‘rsatkichi, sinish burchagi, chegaraviy burchak yoki suv ostidan ko‘rinadigan doira so‘ralganda; prizma va optik tola masalalarida.
- Interferensiya va difraksiya masalasi — Difraksion panjara, Yung tajribasi, yupqa plyonka yoki ikki kogerent manba haqidagi masalada burchak, to‘lqin uzunligi, tartib yoki maksimumlar soni so‘ralganda.
- Sferik va yassi ko‘zgu masalasi — Botiq yoki qavariq ko‘zgudan ma’lum masofada jism turgan bo‘lib, tasvirning joyi, turi yoki kattaligi so‘ralganda; yassi ko‘zguda tasvirgacha masofa yoki ko‘zgu o‘lchami so‘ralganda.
- Relyativistik masalalar: vaqt, uzunlik, massa va energiya — Jism yoki sanoq sistemasining tezligi yorug‘lik tezligining ulushi (0,6c, 0,8c) bilan berilib, vaqt, uzunlik, massa yoki energiya so‘ralganda.
- Fotometriya: yoritilganlik va masofa kvadratiga teskari bog‘liqlik — Lampa, chiroq yoki nuqtaviy manba berilib, sirtning yoritilganligi, osilish balandligi yoki yorug‘lik oqimi so‘ralganda; «necha marta o‘zgaradi» ko‘rinishidagi savollarda.