ՕՊՏԻԿԱ ԼԻԱՆԱ ՎԱՀԱՆՅԱՆ

ԳԱՅԱՆԵ ՕՀԱՆՅԱՆ

, Օպտիկանֆիզիկայի բաժին է որն ուսումնասիրում է , , լույսի բնույթը առաքմանև կլանման օրենքները

, տարածումըտարբեր միջավայրերում ինչպես նաև նյութի հետ լույսիփոխազդեցության ժամանակ

առաջացող երևույթները։

Օպտիկական երևույթները մարդկությանը , հետաքրքրել են շատ վաղուց սակայն օպտիկայի

17- տեսության սկիզբըպետք է համարել րդ դարը։ Օպտիկայի զարգացումըպատմականորեն

, կարելի է բաժանել հետևյալփուլերի՝ Նյուտոնի 19- Հյուգենսի ժամանակներից մինչև րդ դարի

սկիզբը՝ ալիքային և մասնիկային , պատկերացումների վրա հիմնված միմյանց

բացառողտեսությունների բուռնպայքարի, դարաշրջանը որնավարտվեցալիքային

տեսության հաղթանակով։ Երկրորդփուլը, Ֆրենելի Յունգի ժամանակներից մինչև լուսային

մասնիկների՝ քվանտների գաղափարի հաստատմանև նրանցտեսության զարգացման , , դարաշրջանն է իսկ երրորդըարդիփուլն է որը կապված է հատկապես օպտիկական

քվանտային գեներատորների հայտնագործմանհետ։

Սկզբնական շրջանում օպտիկան սահմանափակվում էր էլէկտրամագնիսականալիքների սպեկտորիտեսանելի մասով։

Ժամանակակից օպտիկան ուսումնասիրում է էլեկտրամագնիսական , ալիքների սպեկտորի ինչպեստեսանելի այնպես էլ նրան հարող

ուլտրամանուշակագույն և ինֆրակարմիրտիրույթները։ Օպտիկական երևույթների մի մեծխումբ կարելի է քննարկել առանց

, , լույսիալիքային բնույթը հաշվիառնելու ընդունելով որ լուսային էներգիանփոխանցվում է ճառագայթի երկայնքով։ Այս

պատկերացումը և լույսիանդրադարձման ու բեկման օրենքները միասին կազմում են երկրաչափական օպտիկայի հիմքը։

Օպտիկայի կարևորագույն բաժիններից է, սպեկտրոսկոպիան որն զբաղվում է

ինչպեսատոմների և մոլեկուլների , կլանման ու ճառագայթման այպես էլ

կոմբինացիոն ցրման սպեկտրների ուսումնասիրությամբ։ Օպտիկական

, չափումները ուսումնասիրման մեթոդները և գործիքները լայն կիրառություն ունեն

, կյանքիամենատարբեր ոլորտներում թե գիտականևթե գործնականխնդիրների

լուծման համար։ Լույսիարագության որոշմանփորձերը վակուումում և տարբեր միջավայրերում էական

նշանակություն են ունեցել հարաբերականության հատուկ

տեսոջթյան զարգացման համար։

ՕՊՏԻԿԱՅԻ ՀԻՄՆԱԿԱՆ ՕՐԵՆՔՆԵՐԸ Օպտիկայի զարգացման հենց սկզբնական շրջանում փորձով

հաստատված են եղել օպտիկական երևույթների հետևյալ չորս հիմնական օրենքները՝

1. Լույսի ուղղագիծտարածման օրենքը։2. Լուսայինփնջերիանկախության օրենքը։3. Հայելային մակերևույթից լույսիանդրադարձման օրենքը։4. Երկու թափանցիկ միջավայրերի սահմանում լույսի բեկման օրենքը։

, , Այս օրենքների հետագա ուսումնասիրությունը ցույց տվեց նախ որ , դրանք շատ ավելի խոր բնույթ ունեն քան կարող է թվալ առաջին

, , , հայացքից և երկրորդ որ այդ օրենքների կիրառությունը սահմանափակ, է և որ դրանք միայն մոտավոր օրենքներ են։ Հիմնական օպտիկական

օրենքների կիրառելիության պայմանների և սահմանների սահմանումը նշանակում էր կարևոր առաջադիմություն լույսի բնույթի

ուսումնասիրության մեջ։ Այդ օրենքների էությունը հանգում է հետևյալին։

ԼՈՒՅՍԻ ՈՒՂՂԱԳԻԾ ՏԱՐԱԾՄԱՆ ՕՐԵՆՔԸ

Համասեռ միջավայրում լույսըտարածվում է ուղիղ գծերով։ Այս (300 օրենքը հանդիպում է Էվկլիդեսին վերագրվող մի երկում տարի

) , , մեր թվարկությունիցառաջ և հավանական է որայն հայտնի էր և կիրառվում էր շատավելիառաջ։ Այս օրենքիփորձնական

ապացույց են կարող ծառայել կետայինաղբյուրներով ստացվող կտրուկ ստվերների կամփոքրանցքերի միջոցով ստացվող

պատկերների դիտումները։ Մարմնի ուրվագծի և նրա ստվերի, հարաբերությունը երբ մարմինը լուսավորվում է լույսի կետային

( , աղբյուրով այսինքն՝ այնպիսիաղբյուրով որի չափերը շատփոքր են նրա մինչևառարկան ունեցած հեռավորության

) համեմատությամբ համապատասխանում է ուղիղ գծերով կատարվող երկրաչափականպրոյեկտմանը։

Լույսի ուղղագիծտարածման օրենքը կարելի է համարել փորձով հաստատուն սահմանված։ Նա , , ունի շատխոր իմաստ որովհետև ըստ

, երևույթին ուղիղ գծի հասկացությունը ծագել է օպտիկական դիտումներից։ Ուղիղ գծի

երկրաչափական հասկացությունը որպես ամենակարճ հեռավորությունը երկու կետերի

, , միջև հասկացություն էայն գծի մասին որով լույսըտարածվում է համասեռ միջավայրում։

Սրանից էառաջացել անհիշելի ժամանակներից օգտագործվող լեկալի կամ շինվածքի ուղղագիծ

լինելու ստուգումըտեսողության ճառագայթի միջոցով։ Նկարագրված երևույթիավելի

, մանրազնին ուսումնասիրությունը ցույց էտալիս որ ուղղագիծտարածվելու օրենքը իր ուժը

, կորցնում է երբ գործ ունենք շատփոքրանցքերիհետ։

ԼՈՒՍԱՅԻՆ ՓՆՋԵՐԻ ԱՆԿԱԽՈՒԹՅԱՆ ՕՐԵՆՔԸ

Լուսային հոսքը կարելի է բաժանել առանձին լուսային, , , փնջերի անջատելով դրնաք իրարից օրինակ

դիաֆրագմայի միջոցով։ Այդառանձնացված լուսային , փնջերի գործողություններնանկախեն այսինքնառանձին

փնջով կատարված էֆեկտը կախում չունի նրանից՝ ազդում , , ենարդյոք միաժամանակ մյուսփնջերը թե ոչ։ Այսպես

, օրինակ եթե լուսանկարչականապարատի օբյեկտիվի մեջ , մի լայնատարած լանդշաֆտից ճառագայթներ են ընկնում

ապափակելով լուսայինփնջերի մի մասի մուտքը մենք չենք փոխի մյուսփնջերովտրվածպատկերը։

ԼՈՒՅՍԻ ԱՆԴՐԱԴԱՐՁՄԱՆ ՕՐԵՆՔԸ , Ընկնող ճառագայթը անդրադարձնող

մակերևույթի նորմալը ևանդրադարձած ճառագայթը մի հարթությունում են

գտնվում ընդ որում ճառագայթենրով և նորմալով կազմվածանկյունները իրար

հավասար են՝ i անկմանանկյունը հավասար էr անդրադարձմանանկյանը։

Այս օրենքը նույնպես հիշատակվում է « »- Էվկլիդեսի Օպտիկա ում։ Այս օրենքի

սահմանումը կապված է ողորկ մետաղական մակերևույթների

( ) , հայելիների օգտագործման հետ որը հայտնի էր հնագույն ժամանակներում։

ԼՈՒՅՍԻ ԲԵԿՄԱՆ ՕՐԵՆՔԸ Ընկնող ճառագայթը և բեկված ճառագայթը բաժանման սահմանի նորմալի

հետ գտնվում են միևնույն հարթության վրա։ Անկման i անկյունը և բեկման r , , անկյունը կապված են առնչությամբ որտեղ n- ըանկյունների

մեծություններիցանկախմի հաստատուն է։ n մեծությունը՝ բեկման, , ցուցիչը որոշվում էայն երկու միջավայրերի հատկություններով որոնց

բաժանման սահմանովանցնում է լույսը և կախում ունի նաև ճառագայթըգույնից։

Լույսի բեկման երևույթը հայտնի էր դեռևս Արիստոտելին։ Օրենքի քանակապես հաստատմանփորձըպատկանում է հռչակավոր

, աստղաբաշխՊտղոմեոսին որը ձեռնարկել էրանկմանև բեկման անկյունների չափելը։ Նրա բերած չափումներիտվյալները շատ ճշգրիտ են։ Պտղոմեոսը հաշվի էրառնում երկրի մթնոլորտումտեղի ունեցող բեկման

( ազդեցությունը լուսատուներիտեսանելի դիրքի վրա մթնոլորտային), ռեֆրակցիա և նույնիսկ կազմել էր ռեֆրակցիայիաղյուսակները։

Սակայն Պտղոմեոսի չափումները վերաբերում էին համեմատաբարփոքրանկյուններին։ Այդ

պատճառով Պտղոմեոսը հանգեցայն սխալ, եզրակացության որ բեկմանանկյունը

համեմատական էանկմանանկյանը։ Շատավելի ( 1000 .) ուշ մոտ թ արաբական լուսագետԱլհազենը

( ) , Ալհայթամ հայտնաբերեց որանկմանև բեկման անկյունների հարաբերությունը հաստատուն չի

, մնում սակայն նա օրենքի ճիշտ արտահայտությունըտալ չկարողացավ։ Բեկման

օրենքի ճիշտ ձևակերպումըպատկանում է (1591-1626 .), Սնելիին թթ որը իր չհրապարակված

, գրքում ցույց տվեց որանկմանև բեկման անկյունների կոսեկանսնների հարաբերությունը

, , մնում է հաստատուն և Դեկարտին որը իր« » (1637) Դիօպտիկայում տվեց բեկման օրենքի

ժամանակակից ձևակերպումը։ Իր օրենքը 1630 Դեկարտը սահմանեց մոտ թվականին։

Անդրադարձմանև բեկման օրենքները նույնպես ճիշտ են միայն որոշ պայմաններ , պահպանելու դեպքում։ Այն դեպքում երբանդրադարձնող հայելու կամ երկու

, միջավայրերը իրարից բաժանող մակերևույթի չափերըփոքր են զգալի շեղումներ են դիտվում նշված օրենքներից։

, Սակայն մի լայնատարած բնագավառի երևույթների համար որոնք դիտվում են , սովորական օպտիկական գործիքներում բոլոր թվարկված օրենքները

պահպանվում են բավականաչափխիստ ձևով։ Ուստի օպտիկայի գործնականում , չափազանց կարևոր բաժնում՝ օպտիկական գործիքների մասին ուսմունքում այդ օրենքները կարող են համարվել լրիվ կիրառելի։ Լույսի մասին ուսմունքիամբողջ

առաջին էտապը կայացել էրայս օրենքների հաստատմանը վերաբերող , հետազոտությունների և օրենքների կիրառությունների մեջ այսինքն՝ դնում էր

երկրաչափական կամ ճառագայթային օպտիկայի հիմքը։

Եթեանկմանանկյունը նշանակենք α- , ով իսկ բեկմանանկյունը նշանակենք β- , ով . ապահամաձայն բեկման օրենքի sinα/sinβ=n2/n1 n1 (n2) մեծությունը կոչվում է

( ) առաջին երկրորդ միջավայրի բեկման ցուցիչ: