Оптика

Оптика (юнони optike — илм дар борам идроки босири, аз optos — намоён), як фасли физикаро гуянд, ки дар он табиати афкакиши оптики (рушной), пахноиши он дар мухитхои гуногуни физики ва ходисахое, ки хангоми таъсири мутакобили рушнои ва модда ба амал меоянд, омухта мешаванд.

Афканишоти оп­тики яке аз намудхои мавчхои элек­тромагнити аст, бинобар ин Оптика як кисми таълимоти умуми дар бораи майдони электромагнити мебошад. Диапазони оптикии дарозихои мавч (X) хеле васеъ буда, аз як тараф бо шуоъхои рентгени (X якчанд А) ва аз тарафи дигар бо диапазони мик- рорадиомавчхо (X аз якчанд то даххо миллиетр) махдуд аст. Оптикаро асосан ба се кисм: физики, геометри ва физи­ологи чудо мекунанд.

Дар Оптикаи физики масъалахое барраси мешаванд, ки 66 ходисахои рушнои ва табиати он алокаманданд (нигаред Дифраксияи рушнои; Интер- ференсияи рушнои). Мачмуи ходисахоеро, ки дар онхо табиати мавчии рушнои зухур меёбанд, Оптикаи фи­зики ва Оптикаи мавчи меомузад. Асоси онро муодилахои умумии электродинамикаи классики (муодилахои Максвелл) ташкил медиханд. Дар айни хол хосиятхои мухит бо собитахои материалии макроскопи тадохули диэлектри е ва тадохуля магнити р, ки дар муодилахои Макс­велл чун коэффисиентхо мавчуданд, ифода меёбанд. Ин собитахо нишондихандаи шикасти мухитро дакик муайян мекунанд: п = Уец.

Мувофики принсипхои Оптикаи мавчии классики параметрхои мухит ба интенсивияти рушнои вобастаги надоранд, бинобар он аввалхо просессхои оптики бо муодилахои диффе­ренсиали тавсиф карда мешуданд. Аммо баъдтар маълум шуд, ки дар бисёр холатхо, махсусан хангоми интенсивияти калони селхои рушнои, акидаи мазкур нодуруст будааст. Дар айни замон ходиса ва конуниятхои тамоман нав ошкор гардиданд, ки онкоро оптикаи гайрихатти меомузад.

Оптикаи мавчи пахншавии рушноиро дар мухитхои материали нагз тавсиф карда бошад просессхои ихроч ва фурубурди рушноиро ба таври каноатбахш шарх, дода натавонист. Тадкики ин гуна просессхо (фотоэффект, табдилоти фотохимиявии молекулахо, конуниятхои спектрхон оптики ва г.) ва мулохизахои умумии термодинами­ки дар бораи таъсири мутакобили майдони- электромагнитию модда ба чунин хулоса оварданд, ки системам элементари (атом, молекула) ба май­дони электромагнити факат бо вояхои дискретии (квантхои) мутаносиб ба басомади шуоъафкани (v) энергия дода (ё худ, баръакс, аз он энергия гирифта) метавонад.

Бинобар он майдони электромагнитии рушноиро бо сели квантхои рушнои — фотонхое, ки дар вакуум бо суръати рушнои      (с = 2,99 • 10¹⁰ сантиметр/сония) пахн мешаванд, мувофик гузоштан лозим аст. Ходисахое, ки дар онхо хангоми таъсири мутакобили рушонои ва модда хосиятхои квантии системахои элементари ба ахамияти калон сохибанд, дар Оптикаи к в а и т и (бо усулхои механикаи кванти ва электродинамикаи кван- ти) омухта мешаванд, аммо ходисахои оптикиеро, ‘ки бо тагйирёбии холатхои хусусии системахои кван­ти алокаманд нестанд, аз нуктаи назари тасаввуроти мавчии класси­ки ва фотони шарх додан мумкин аст.

Хамаи сохахои Оптика ахамияти амали доранд. Масъалахои окилона рав- шан кардани кучахо, бинохо, чойхои кор дар истехсолот ва гайраро техникаи рушнои дар асоси Оптикаи гео­метри ва фотометрия хал мекунад: дар айни замон муваффакиятхои Оптикаи физики (масалан, барои бунёди манбаъхои люминессентии рушнои) ва технологияи оптики (сохтани оинахо, филтрхои рушнои, экранхо ва гайра) хамачониба истифода мешаванд.

Ходисахои оптики ва усулхои дар Оптика коркардашударо бо максадхои тахлилу тафтиш дар сохахои гуногуни илм ва техника фаровон истифода мебаранд. Махсусан усулхои тахлили спектр июлюминессентие, ки ба алокамандии структураи атому мо­лекулахо бо характери спектрхои ихрочу фурубурд ва спектрхои пароканиши комбинасионии рушнои асос ёфтаанд, ахамияти калон до­ранд. Аз руи спектрхо ва тагйирё­бии онхо бо мурури вакт ё аз таъ­сири омилхои беруна ба модда таркиби молекулавию атоми, холати агрегати, харорати моддаро муайян кардан, рафти просессхои физикию химиявиро дар модда тадкик кар­дан мумкин аст.

Истифодаи лазерхо дар спектроскопия боиси инкишофи пуравчи равияи нави он — спектроскопияи лазери гардид. Тахлили спектри ва люминессентиро дар сохахои гуногуни физика, астрофизика, геофизика ва физикаи бахр, химия, биология, тиб, техника, инчунин дар як катор илмхои гуманитари-санъатшиноси, кримина­листика ва гайра истифода мебаранд. Дар бисёр сохахои илму техника бошад, Оптика роли асоси мебозад.

Оптика яке аз фанхои кадимтарин бу­да, дар хамаи даврахои тараккиёти худ бо эхтиёчоти амалии одамон зич алокаманд буд. Ростхаттагии пахноиши рушнои хануз 5 хазор сол пеш аз милод ба мардуми Байнаннахрайн (Месопотамия) маълум буд ва дар Мисри Кадим дар корхои сохтмон истифода мешуд. Арасту (асри 4 то милод), ки ба оптикаи_ атмосфери машгул буд, пайдоиши  рангинкамонро чун инъикоси’ рушнои аз катрахои об медонист. Дар худи хамин аср Афлотун ду конуни мухимтарини Оптикаи геометри:            ростхаттагии шуоъхои рушнои ва баробарии кунчхои афтишу инъикоси рушноиро таъриф додааст. Абуалии Басри (965—1039) дар “Китоб-ул-манозир” (“Оптика”) ном ном асараш сохти чашм ва инъикосу шикасти рушноиро  дар мухитхои гуногун тадкик кардааст. Евк­лид (асри 3 то милод) дар асархои доир ба Оптика навиштаи худ пайдоиши тасвирхоро хангоми инъикоси рушнои аз оина муоина кардааст.

Тараккиёти минбаъдаи Оптика бо ихтирои телескоп (Г. Галилей, 1609) ва кашфиётхои астрономи, дифраксия ва интерференсияи рушнои (Ф. Грималди, 1665), фишори рушнои (П. Н. Лебе­дев, 1899), пайдоиши назарияи электромагнитии он (Ч. К. Макс­велл, солхои 80 асри 19) ва гайра зич вобаста аст. Л. Эйлер, М. В. Ломоносов, Д. С. Рождественский, И. Нютон, X. Гюйгенс, А. Г. Столетов, М. Планк ва дигар бо корхои илмии худ дар тараккиёти сохахои алохидаи Оптика хиссаи муайян гузоштаанд.

Дар ихтирои усулхои нави тадкикот дар сохаи Оптика ва татбики онхо хизмати олимони совети (С. И. Ва­вилов Г. С. Ландсберг, Л. И. Манделышггем, Ю. Н. Денпскж, Н. Г. Ба­сов, Р. В. Хохлов, А. М. Прохоров ва дигархо) багоят калон аст. Сохахои гуногуни Оптика ва татбики амалии он дар Точикистои низ мавриди тадкикоти илми карор гирифтааст.

Дар Университети Давлатии Точикистон ба номи Владимир Илич Ленин доир ба бунёди лазерхо, хосиятхои шуоъхои лазери ва татбики онхо дар корхои сохтмон (масалан, дар сохтмони ГЭС-и Нораок), тахлили спектри, гологра­фия ва истифодаи он, хосиятхои оптикии моддахо дар холат ва шароитхои гуногун ва гайра як катор корхои илмии самарабахш ичро карда шудаанд. Дар лабораторияхои оптика ва спектроколия, оптоакустика ва электроникаи квантии Институти физика ва техникаи ба номи С. У. Умарови Академияи Фанхои Республикаи Советии Сотсиалистии  Точикистон масъалахои мухталифи тахлили спектри хал карда меша­ванд.

Адабиёт: Л а н д с б е р г Г. С., Оптика, Москва 1976; Борн М., Основы оптики, перевод с английского, 2 издание, Москва, 1973.