2-курс Физика

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGITOSHKENT DAVLAT SHARQSHUNOSLIK UNIVERSITETI AKADEMIK LITSEYI

Fizika fanidan
2-kurs o’quvchilari uchun
(Nazariy)
DARS ISHLANMA

O’qituvchi: Jurayeva X.T

Mavzu №18. Yoritilganlik

Reja:
Yorug’lik oqimi.
Yorug’lik kuchi. Fazoviy burchak.
Yoritilganlik oqimi

Tajribalarning aniqligi spektrning tartib raqami ortib borishi bilan qanday o‘zgaradi?
Difraksion panjara davrining ortib borishi o‘lchashlar aniqligiga qanday ta’sir ko‘rsatadi?
Tajribani monoxromatik nur (lazer nuri) bilan o‘tkazilsa, qanday manzara ko‘rinadi?
Oq nur bilan tajriba o‘tkazilsa, difraksion manzara markazida nima sababdan oq polosa hosil bo‘ladi?

Yorug‘likning ko‘zga yoki boshqa qabul qiluvchi qurilmalarga ta’siri, ushbu qabul qiluvchi qurilmalarga berilgan yorug‘lik energiyasi bilan belgilanadi. Shu sababli yorug‘likning energiyasi bilan bog‘liq energetik kattaliklar bilan tanishamiz. Mazkur masalalarni o‘rganadigan bo‘lim fotometriya deb ataladi.

Fotometriyada ishlatiladigan kattaliklar yorug‘lik energiyasini qabul qiluvchi asboblarning nimani qayd eta olishlariga bog‘liq holda olinadi.

1.Yorug‘lik energiyasi oqimi. Yorug‘lik manbayining o‘lchamlarini juda kichik deb olaylik. Shunda undan ma’lum masofada joylashgan nuqtalarning o‘rni sferik sirtni tashkil etadi deb qarash mumkin.
Masalan, diametri 10 cm bo‘lgan lampa m uzoqlikdagi yuzani yoritayotgan bo‘lsa, bu lampani nuqtaviy yorug‘lik deb qarash mumkin. Lekin yoritilayotgan yuzagacha bo‘lgan masofa 50 cm bo‘lsa, manbani nuqtaviy deb bo‘lmaydi. Ularga tipik misol tariqasida yulduzlarni olish mumkin. Biror bir S sirtga t vaqtda tushayotgan yorug‘lik energiyasi W bo‘lsin.

Vaqt birligi ichida biror bir yuzaga tushayotgan energiya miqdoriga yorug‘lik energiyasi oqimi yoki nurlanish oqimi deyiladi. Uni Ф harfi bilan belgilasak,
Ф е Ф Ф е е Ф е = 𝑊 𝑡 𝑊𝑊 𝑊 𝑡 𝑡𝑡 𝑊 𝑡 =𝑃𝑃
bunda: t yorug‘lik tebranishlari davriga nisbatan ancha katta bo‘lgan vaqt nazarda tutiladi. Nurlanish oqimi birligi SI sistemasida W (vatt) bilan o‘lchanadi.

Ko‘pgina o‘lchashlarda (masalan, astronomik) faqat oqim emas, balki nurlanish oqimining sirt zichligi ahamiyatga ega. Nurlanish oqimining shu oqim o‘tadigan yuzaga nisbati bilan o‘lchanadigan kattalikka nurlanish oqimining sirt zichligi deyiladi:
𝐼𝐼= Ф е 𝑆 Ф е Ф Ф е е Ф е Ф е 𝑆 𝑆𝑆 Ф е 𝑆 = 𝑃 𝑆 𝑃𝑃 𝑃 𝑆 𝑆𝑆 𝑃 𝑆 = 𝑊 𝑆 𝑡 𝑊𝑊 𝑊 𝑆 𝑡 𝑆 𝑡 𝑆𝑆 𝑆 𝑡 𝑡𝑡 𝑆 𝑡 𝑊 𝑆 𝑡
Ko‘pincha, bu kattalik nurlanish intensivligi deb ataladi. Uning birligi 1 𝑊 𝑚 2 𝑊𝑊 𝑊 𝑚 2 𝑚 2 𝑚𝑚 𝑚 2 2 𝑚 2 𝑊 𝑚 2 teng

Geometriya kursidan fazoviy burchak tushunchasini eslaylik. Bunga misol qilib konusning uchidagi burchakni olish mumkin. Fazoviy burchak deb shar segmenti sirti yuzasi ( 𝑆 0 𝑆𝑆 𝑆 0 0 𝑆 0 )ning, markazi konus uchida bo‘lgan sfera radiusi kvadrati ( 𝑅 2 𝑅𝑅 𝑅 2 2 𝑅 2 )ga nisbati bilan o‘lchanadigan kattalikka aytiladi:
Ώ= 𝑆 0 𝑅 2 𝑆 0 𝑆𝑆 𝑆 0 0 𝑆 0 𝑆 0 𝑅 2 𝑅 2 𝑅𝑅 𝑅 2 2 𝑅 2 𝑆 0 𝑅 2
Fazoviy burchakning o‘lchov birligi – steradian (sr). 1 sr – sfera yuzasidan tomoni sfera radiusiga teng bo‘lgan kvadrat yuzasiga teng bo‘lgan soha hosil qiladigan, bir uchi sfera markazida bo‘lgan fazoviy burchak kattaligiga teng.

Fotometriyada, nurlanish intensivligi bilan bevosita bog‘liq bo‘lgan, yorug‘lik oqimi deb ataluvchi subyektiv kattalik ishlatiladi. Yorug‘lik oqimi Ф harfi bilan belgilanadi. Uning SI birliklar tizimidagi birligi lyumen (lm). Istalgan yorug‘lik manbayining muhim xarakteristikasi – bu yorug‘lik kuchi I hisoblanadi. Uni yorug‘lik oqimi Ф ni, fazoviy burchak Ω ga nisbati bilan aniqlanadi:
𝐼𝐼= Ф Ω Ф Ф Ω Ω Ф Ω yoki 𝐼𝐼= Ф 4𝜋 Ф Ф 4𝜋 4𝜋𝜋 Ф 4𝜋
Yorug‘lik kuchining birligi – kandela (cd) SI birliklar tizimining asosiy birligiga kiritilgan.

Yuza birligiga tushgan yorug‘lik oqimiga yoritilganlik deyiladi:
𝐸𝐸= Ф 𝑆 Ф Ф 𝑆 𝑆𝑆 Ф 𝑆
Yoritilganlik SI birliklar tizimida lyuks (lx) da o‘lchanadi. 1 m2 yuzaga tekis taqsimlangan holda 1 lm yorug‘lik oqimi tushsa, yuzaning yoritilganligi 1 lx ga teng bo‘ladi.

Yuzaning yoritilganligi yurug‘lik kuchiga to‘g‘ri proporsional. Lekin yoritilganlik faqat yorug‘lik kuchiga bog‘liq bo‘lib qolmasdan, manba va yoritiladigan yuzagacha bo‘lgan masofaga ham bog‘liq. Yorug‘lik manbayi sfera markazida joylashgan bo‘lsin

Fotometrik kattaliklardan yana biri ravshanlik deb ataladi. Ravshanlik deb, yorug‘lik chiqayotgan yuza birligiga to‘g‘ri keladigan yorug‘lik kuchiga aytiladi:
𝐵𝐵= 𝐼 𝑆 𝐼𝐼 𝐼 𝑆 𝑆𝑆 𝐼 𝑆
Ravshanlikning birligi − 𝑐𝑑 𝑚 2 𝑐𝑐𝑑𝑑 𝑐𝑑 𝑚 2 𝑚 2 𝑚𝑚 𝑚 2 2 𝑚 2 𝑐𝑑 𝑚 2 . Bunda yorug‘lik manbayi yuzasidan barcha yo‘nalishda bir xil yorug‘lik chiqadi deb qaraladi.

Energetik va fotometrik kattaliklar orasida qanday farq bor?
Nurlanish intensivligi deganda nimani tushunamiz?
Fotometriyaga doir qaysi birlik SI birliklar tizimining asosiy birligi hisoblanadi?
Ravshanlikka doir SI sistemasiga kirmagan birliklarni bilasizmi?
Yuzaning yoritilganligi unga tushayotgan nurning qiyaligiga qanday bog‘liq?