2. Ընդհանուր բնութագիր
•Օպտիկա, ֆիզիկայի բաժին է, որն ուսումնասիում
է լույսի բնույթը, առաքման և կլանման օրենքները,
տարածումը տարբեր միջավայրերում, ինչպես նաև
նյութի հետ լույսի փոխազդեցության ժամանակ
առաջացող երևույթները։
3. • Օպտիկական երևույթները մարդկությանը հետաքրքրել են շատ վաղուց,
սակայն օպտիկայի տեսության սկիզբը պետք է համարել 17-րդ դարը։
Օպտիկայի զարգացումը պատմականորեն կարելի է բաժանել հետևյալ
փուլերի՝ Նյուտոնի, Հյուգենսի ժամանակներից մինչև 19-րդ
դարի սկիզբը՝ ալիքային և մասնիկային պատկերացումների վրա
հիմնված, միմյանց բացառող տեսությունների բուռն պայքարի
դարաշրջանը, որն ավարտվեց ալիքային տեսության հաղթանակով։
4. • Երկրորդ փուլը Ֆրենելի, Յունգի ժամանակներից մինչև
լուսային մասնիկների՝ քվանտների գաղափարի հաստատման
և նրանց տեսության զարգացման դարաշրջանն է, իսկ
երրորդը արդի փուլն է, որը կապված է հատկապես
օպտիկական քվանտային գեներատորների հայտնագործման
հետ։
5. • Սկզբնական շրջանում օպտիկան սահմանափակվում էր
էլէկտրամագնիսական ալիքների սպեկտորի տեսանելի մասով։
Ժամանակակից օպտիկան ուսումնասիում է
էլեկտրամագնիսական ալիքների սպեկտորի ինչպես
տեսանելի, այնպես էլ նրան հարող ուլտրամանուշակագույն և
ինֆրակարմիր տիրույթները։
6. • Օպտիկական երևույթների մի մեծ խումբ կարելի է քննարկել առանց
լույսի ալիքային բնույթը հաշվի առնելու, ընդունելով, որ լուսային
էներգիան փոխանցվում է ճառագայթի երկայնքով։ Այս պատկերացումը
և լույսի անդրադարձման ու բեկման օրենքները միասին կազմում են
երկրաչափական օպտիկայի հիմքը։
7. Օպտիկայի հիմնական օրենքները
• Օպտիկայի զարգացման հենց սկզբնական շրջանում փորձով հաստատված են
եղել օպտիկական երևույթների հետևյալ չորս հիմնական օրենքները՝
• Լույսի ուղղագիծ տարածման օրենքը։
• Լուսային փնջերի անկախության օրենքը։
• Հայելային մակերևույթից լույսի անդրադարձման օրենքը։
• 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։
8. Լույսի ուղղագիծ տարածման օրենքը
• Համասեռ միջավայրում լույսը տարածվում է ուղիղ գծերով։ Այս օրենքը
հանդիպում է Էվկլիդեսին վերագրվող մի երկում (300 տարի մեր
թվարկությունից առաջ) և, հավանական է, որ այն հայտնի էր և
կիրառվում էր շատ ավելի առաջ։ Այս օրենքի փորձնական ապացույց են
կարող ծառայել կետային աղբյուրներով ստացվող կտրուկ ստվերների
կամ փոքր անցքերի միջոցով ստացվող պատկերների դիտումները։
9. • Մարմնի ուրվագծի և նրա ստվերի հարաբերությունը, երբ մարմինը
լուսավորվում է լույսի կետային աղբյուրով (այսինքն՝ այնպիսի
աղբյուրով, որի չափերը շատ փոքր են նրա մինչև առարկան ունեցած
հեռավորության համեմատությամբ) համապատասխանում է ուղիղ
գծերով կատարվող երկրաչափական պրոյեկտմանը ։
10. Լուսային փնջերի անկախության օրենքը
• Լուսային հոսքը կարելի է բաժանել առանձին լուսային փնջերի,
անջատելով դրնաք իրարից, օրինակ, դիաֆրագմայի միջոցով։ Այդ
առանձնացված լուսային փնջերի գործողություններն անկախ են,
այսինքն առանձին փնջով կատարված էֆեկտը կախում չունի նրանից՝
ազդում են արդյոք միաժամանակ մյուս փնջերը, թե ոչ։ Այսպես, օրինակ,
եթե լուսանկարչական ապարատի օբյեկտիվի մեջ մի լայնատարած
լանդշաֆտից ճառագայթներ են ընկնում, ապա փակելով լուսային
փնջերի մի մասի մուտքը մենք չենք փոխի մյուս փնջերով տրված
պատկերը։
11. Լույսի անդրադարձման օրենքը
• Ընկնող ճառագայթը, անդրադարձնող մակերևույթի նորմալը և
անդրադարձած ճառագայթը մի հարթությունում են գտնվում ընդ որում
ճառագայթենրով և նորմալով կազմված անկյունները իրար հավասար
են՝ i անկման անկյունը հավասար է r անդրադարձման անկյանը։
• Այս օրենքը նույնպես հիշատակվում է Էվկլիդեսի «Օպտիկա»-ում։ Այս
օրենքի սահմանումը կապված է ողորկ մետաղական մակերևույթների
(հայելիների) օգտագործման հետ, որը հայտնի էր հնագույն
ժամանակներում։
13. • Ակնոց անվան տակ մարդիկ հասկանում էին թանկարժեք քարերը:
Բարձր խավի ներկայացուցիչներն իրենց ունեցած քարերով
կարողանում էին նայել արևին՝ չցավեցնելով աչքերը: Ակնոց համարվող
թանկարժեք քարերը մինչև 13-րդ դարի երկրորդ կես այդպիսին էլ
մնացին: Հետո սկսեցին մշակել այդ քարերը և պատրաստեցին ակնոցներ
միայն մեկ աչքի համար: Ավելի հետո էլ առաջ եկավ շրաջանակի
գաղափարը…
14. • Իսկ տեսողությունը լավացնող ակնոցն առաջին անգամ հայտնվել է
Իտալիայում: Ե՞րբ. ոչ ոք հաստատ չգիտի: Ըստ փաստաթղթերի այն
հայտնվել է 1285 թվականին, այլ տեղեկություններով՝ 1280 թվականին:
Ասում են՝ այն ստեղծել է մի ապակեգործ: Նա ապակի պատրաստելուց
պատահաբար նյութը թափել է հարթ մակերեսի վրա, և հետո նայելով
նրա միջից, պարզել է, որ այս ապակին մեծացնում է իրերը:
15. • Հենց այսպես, քայլ առ քայլ, ակնոցը սկսեց զարգանալ ու տարածում
գտնել: 14-րդ դարում այն հասավ Չինաստան: Իմիջայլոց, ակնոցն
այստեղ էլ զարգացում ապրեց: Հենց չինացիները որոշեցին պատրաստել
մգեցված ապակիներով ակնոցներ: այն ժամանակ այդ
ակնոցներն օգտագործում էին բացառապես դատավորները, ոչ ոք
չպետք է տեսներ դատավորի աչքերը:
16. •Իսկ հետո բոլորի մեջ «դատավոր» դառնալու
ցանկություն առաջացավ, ու մգեցված ապակիներով
ակնոցները ստիպված եղան տարածվել, և շուտով
դրանք սկսեցին օգտագործել աչքերն արևից
պաշտպանելու համար:
17. • Մեծացնող այս հրաշքի հաջորդ զարգացումը տեղի ունեցավ 16-րդ
դարում: Այն ժամանակ ակնոցը մի հարմարանքով էր ամրանում քթին,
որը նման էր լվացքի համար նախատեսված ամրակի: Բայց դրանք
ցավեցնում էին քիթը: Եվ միայն 16-րդ դարում որոշեցին թելերի
օգնությամբ դրանք կապել ականջներին, իսկ հետո նաև ստեղծել ակնոցի
այնպիսի պոչիկներ, որոնք հիմա ակնոցների անբաժանելի մասնիկներն
են:
18. •Եվ այսպես, ակնոցների լույս աշխարհ գալը
կարևորագուն իրադարձություն դարձավ աշխարհում:
Այդպիսով մարդկանց ակտիվ կյանքն ավելի երկար
սկսեց տևել, ու այլևս ոչ ոք ստիպված չեղավ միջին
տարիքում իրեն ծեր զգալ:
19. • Այսօր էլ ակնոցը շարունակում է զարգացում ապրել ու
համարվել անչա՜փ պիտանի իր: Այն նույնիսկ հասցրել է քիթը
մտցնել նորաձևության մեջ, և հաճախ մարդիկ ակնոցներ կրում
են անգամ այն դեպքում, երբ տեսողական ոչ մի խնդիր չունեն:
