Жамият
ва
инновациялар
–
Общество
и
инновации
–
Society and innovations
Journal home page:
https://inscience.uz/index.php/socinov/index
Methodology for determining the focal length of
converging and diverging lenses in laboratory classes
Zainiddin MAMATOV
Uzbek-Finland Pedagogical Institute
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Article history:
Received February 2024
Received in revised form
28 February 2024
Accepted 20 March 2024
Available online
15 April 2024
This article describes several methods for determining the
focal length of a converging and diverging lens in laboratory
classes. Also, it provides guidelines for determining the focal
length of a diverging lens in an experiment. Laboratory classes
discuss methods of using modern pedagogical technologies.
2181-
1415/©
2024 in Science LLC.
https://doi.org/10.47689/2181-1415-vol5-iss3/S-pp114-120
This is an open access article under the Attribution 4.0 International
(CC BY 4.0) license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.ru)
Keywords:
technique,
laboratory,
lenses,
focus,
optical system,
optical bench.
Laboratoriya
darslarida
yig‘uvchi
va
sochuvchi
linzalarning fokus masofasini aniqlash metodikasi
ANNOTATSIYA
Kalit so‘zlar
:
metodika,
laboratoriya,
linzalar,
fokus,
optik sistema,
optik taglik.
Ushbu maqolada
laboratoriya darslarida yig‘uvchi va
sochuvchi linzalarning fokus masofasini aniqlashning bir necha
usullari yoritilgan hamda tajribada sochuvchi linzaning fokus
masofasini aniqlash bo‘yicha uslubiy ko‘rsatmalar berilgan.
Laboratoriya darslarida mos ravishda ilg‘or pedagogik
texnologiyalardan foydalanish usullari yoritilgan.
1
Uzbek-Finland Pedagogical Institute
2
Uzbek-Finland Pedagogical Institute
Жамият
ва
инновациялар
–
Общество
и
инновации
–
Society and innovations
Special Issue
–
03 (2024) / ISSN 2181-1415
115
Методика
определения
фокусного
расстояния
собирающей и рассеивающей линз на лабораторных
занятиях
АННОТАЦИЯ
Ключевые слова:
методика,
лаборатория,
линзы,
фокус,
оптическая система,
оптическая скамья.
В данной статье представлены различные методы
определения фокусного расстояния собирающей и
рассеивающей линз в рамках лабораторных занятий. Также
приводятся методические рекомендации по измерению
фокусного расстояния рассеивающей линзы с помощью
эксперимента. В статье обсуждаются подходы к
применению современных педагогических технологий на
лабораторных занятиях.
Uslubiy qo‘llanmalarda laboratoriya darslarida yig‘uvchi linzalarning fokus
masofasini aniqlashning bir necha usullari
bo‘yicha batafsil ma’lumotlar kam keltirilgan.
Ayniqsa, sochuvchi linzalarning fokus
masofasini aniqlash bo‘yicha batafsil ma’lumotlar
deyarli berilmagan. Sochuvchi linzalarning fokus masofasini aniqlash biroz murakkab
optik sistemani talab etadi [1]. Laboratoriya darslarida bunday nozik ishlarni amalga
oshirish muhim ahamiyatga ega. Shuning uchun laboratoriya darslarida linzalarning turi,
formulalari, ularda tasvir yashash, ularning kamchiliklari, kamchiliklarni tuzatish usullari
va boshqa nazariy bilimlar berish maqsadga muvofiq bo‘ladi. Keltirilgan misollar va
chizmalar o‘quvchilarning nazariy bilimlarini yanada mustahkamlaydi. Shu bilan
birgalikda
ta’lim jarayonini samarali tash
kil etishga keng imkoniyatlar yaratadi.
Laboratoriya darslarida real laboratoriya ishlari bilan bir qatorda virtual laboratoriya
ishlaridan ham foydalanish maqsadga muvofiqdir. Kompyuter simulyatsiyasi kompyuter
ekranida fizik tajribalar yoki hodisalarning yorqin, esda qolarli dinamik tasvirini
yaratishga imkon beradi va o‘qituvchiga darslarni takomillashtirish uchun keng
imkoniyatlar ochadi [2[, [3].
TADQIQOT METODOLOGIYASI
Fizika fanini o‘rganishda laboratoriya ishlarini bajarish muhim o‘rin egallaydi.
Laboratoriya darslarida ishlarni bajarish paytida talabalar o‘z bilimlarini oshirishlari,
olgan nazariy bilimlarini mustahkamlashlari, asosiy tushunchalari va qonunlarini
chuqurroq anglab olishlari, fizik asbob va jihozlar bilan ishlashni hamda tajriba
natijalarini tahlil qilishni o‘rganishlari lozim. Laboratoriya ishlarini bajarishdan oldin
talabalar nazariy bilimlarga ega bo‘lishi, ishning bajarilish tartibi bilan tanishib, qisqacha
yozishi, shuningdek ishni bajarishda kerakli uslubiy qo‘llanmalar bilan tanishishi lozim
[4],[5]. Laboratoriya darslarida ishlarni bajarish paytida asbob uskunalar yetishmasligi
va ba‘zi laboratoriya ishlariga uzoq vaqt talab qilgan holatlarda z
amonaviy axborot
texnologiyalari va v
irtual laboratoriya mashg‘ulotlardan foydalanilmoqda. Bu
zamonaviy
axborot texnologiyalari va v
irtual laboratoriya talabalarga o‘quv ishlarida faolliklari va
mustaqilliklarini oshirishda, o‘quv materialining multimedia ko‘rinishida kuzatish,
materialni o‘zlashtirishiga yordam bermoqda [6], [7].
Shu bilan bir qatorda oliy ta’limda
fizika elektronika, mexatronika va robototexnika fanlaridan laboratoriya ishlarini virtual
Multisim, Proteus, EdrawMax, PheT va LabVIEW kabi dasturlari yordamida
loyihalashtirilmoqda [8], [9], [10].
Жамият
ва
инновациялар
–
Общество
и
инновации
–
Society and innovations
Special Issue
–
03 (2024) / ISSN 2181-1415
116
TAHLIL VA NATIJALAR
Yig‘uvchi va sochuvchi linzalarning fokus masofasini aniqlash usullari bilan
tanishishda yupqa linza uchun ma’lum bo‘lgan quyidagi formuladan foydalan
amiz:
F
a
a
1
1
1
2
1
=
+
(1)
Bunda
a
1
–
linzadan buyumgacha bo‘lgan masofa,
a
2
–
linzadan tasvirgacha bo‘lgan
masofa,
F
–
linzaning fokus masofasi. Tajribani qaysi usul bilan olib borishni aniq bilish
uchun geometrik optikaning qonunlariga amal qilgan holda, buyumning turli holatlarida
tekshirilayotgan linzaning nurlar yo‘lini chizish kerak bo‘ladi.
1-usul. a
1
va
a
2
masofalarni o‘lchash yo‘li bilan yig‘uvchi linzaning fokus masofasini
aniqlash.
Lampani yoqib, optik taglik bo‘ylab linzani surish orqali
ekranda buyumning aniq
tasviri hosil qilinadi (1-rasm). Optik taglikdagi millimetrli shkaladan
a
1
va
a
2
masofalar
aniqlanadi.
1-
rasm. Yig‘uvchi linzada tasvir hosil bo‘lishi.
Fokus masofa (1) formula yordamida hisoblanadi. Tajriba uch marta takrorlanadi
va natijasi quyidagi jadvalga yoziladi.
1-jadval
N
a
1
a
2
F
F
o‘r
F
F
o‘r
t
%
100
'
'
rt
o
rt
o
F
F
1.
2.
3.
2-usul.
Linzani siljitish yo‘li bilan uning fokus masofasini aniqlash.
Linzani
siljitish yo‘li bilan uning
fokus masofasini aniqlash usuliga Bessel usuli
deyiladi. Bu usulda ekran bilan buyum orasidagi masofa (D) linza fokus masofasidan
kamida to‘rt marta katta bo‘lishi kerak.
Agar ekranni optik taglikda
F
D
4
masofa
Жамият
ва
инновациялар
–
Общество
и
инновации
–
Society and innovations
Special Issue
–
03 (2024) / ISSN 2181-1415
117
joylashtirsak, ekranda buyumning
aniq tasvir hosil bo‘ladi. Linzani optik taglik bo‘yicha
chap va o‘ng tomonga
siljitish yo li bilan ekranda buyumning aniq kattalashgan hamda
kichiklashgan tasvirini hosil qilish mumkin (2-rasm).
2-
rasm. Yig‘uvchi linzada kattalashgan va kichiklashgan tasvirning hosil bo‘lishi.
2-rasmdan quyidagilarni yozishimiz mumkin:
D=a
1
+ a
2
(2)
B=a
2
–
a
1
(3)
(2)
va (3) formulalarni hadma-
had qo’shib,
a
1
va a
2
larning ifodalarini topamiz.
𝑎
1
=
𝐷+𝐵
2
(4)
𝑎
2
=
𝐷−𝐵
2
(5)
(4) va (5) ifodalarni (1)
ifodaga qo’yib,
F ning qiymatini topish mumkin.
𝐹 =
𝐷+𝐵
2
∗
𝐷−𝐵
2
𝐷+𝐵
2
+
𝐷−𝐵
2
=
(𝐷+𝐵)∗(𝐷−𝐵)
2(𝐷+𝐵+𝐷−𝐵)
=
𝐷
2
−𝐵
2
4𝐷
(6)
Agar linzaning ikki holati orasidagi masofani B bilan belgilasak, u vaqtda linzaning
fokus masofasi
𝐹 =
𝐷
2
−𝐵
2
4𝐷
(7) formula bilan aniqlanadi.
Ishni bajarish tartibi
1.
Linzani optik taglik bo‘yicha chap tomonga surish orqali buyumning ekranda
aniq kattalashgan tasviri hosil qilinadi. Bu holat linzaning birinchi holati deb belgilanadi.
2.
Linzani optik taglik bo‘yicha o‘ng tomonga surish orqali buyumning ekranda
aniq kichiklashgan tasviri hosil qilinadi. Bu holat linzaning ikkinchi holati deb belgilanadi.
3.
Linzaning birinchi va ikkinchi holatlari orasidagi B
–
masofa o‘lchanadi.
4.
O ‘lchangan D va B masofalarni (7) formulaga qo‘yib, linzaning F
–
fokus
masofasi hisoblanadi.
5.
D
–
masofani bir necha marotaba o‘zgartirib, tajribani takrorlash mumkin.
6.
O‘lchangan va hisoblangan qiymatlar jadvalga yoziladi.
Жамият
ва
инновациялар
–
Общество
и
инновации
–
Society and innovations
Special Issue
–
03 (2024) / ISSN 2181-1415
118
2-jadval
N
B
D
F
F
o‘rt
F
F
o‘rt
%
100
'
'
rt
o
rt
o
F
F
1.
2.
3.
3-usul
. Linzaning fokus masofasini uning kattalashtirishiga hamda linza bilan tasvir
orasidagi masofaga qarab aniqlash.
Buyumning kattaligi
h
, tasvirning kattaligi
H
va ulardan linzagacha bo‘lgan
masofalar mos holda
a
1
va
a
2
deb belgilanadi. Bu kattaliklar quyidagi
1
2
/
/
a
a
h
H
=
munosabat bilan ifodalanadi. Bundan
a
1
ni aniqlab, (1) formulaga qo‘yilsa
2
a
H
h
h
F
+
=
(8)
formula hosil bo‘ladi. Linzani ekran bilan buyum o‘rtasida shunday joylashtirish
kerakki, ekranda buyumning kattalashgan tasviri hosil bo‘lsin. Buyum va ekrandagi
tasvirning chiziqli o‘lchamini chizg‘ich yordamida va linzadan tasvirgacha bo‘lgan
a
2
masofani optik taglik shkalasidan aniqlab, (8) formula orqali linzaning fokus
F
masofasi
topiladi.
Tajribalarni uch marta takrorlab, natijasi quyidagi jadvalga yoziladi.
3-jadval
N
H
H
a
2
F
F
o‘rt
F
F
o‘rt
%
100
'
'
rt
o
rt
o
F
F
1.
2.
3.
4-
usul.
Yig‘uvchi linza yordamida sochuvchi linzaning fokus masofasini ani
qlash.
Buyumning aniq tasviri
L
1
yig‘uvchi linza yordamida undan
l
1
masofada joylashgan A
1
ekranda hosil qilinadi (3-rasm). Agar optik taglikda A
1
ekran bilan L
1
linza oralig‘iga
sochuvchi linza joylashtirilsa, ekranda buyumning tasviri yo‘qoladi.
Tasvirni optik
taglikka joylash
tirilgan ekranni yig‘uvchi linzadan
l
2
masofaga siljitib hosil qilish mumkin.
3-rasm. Sochuvchi linzaning fokus masofasini aniqlash usuli.
Жамият
ва
инновациялар
–
Общество
и
инновации
–
Society and innovations
Special Issue
–
03 (2024) / ISSN 2181-1415
119
U holda sochuvchi linzaning fokus masofasini
a
1
va
a
2
masofalar orqali quyidagicha
yozish mumkin:
1
2
2
1
a
a
a
a
F
−
=
(9)
Bunda
a
1
va
a
2
masofalar optik taglikdagi shkaladan aniqlab olinadi. Tajribani uch
marta takrorlab, natijasi quyidagi jadvalga yoziladi.
4-jadval
N
a
1
a
2
F
F
o‘rt
F
F
o‘rt
%
100
'
'
rt
o
rt
o
F
F
1.
2.
3.
Laboratoriya darslarida pedagogik
texnologiyalarning keng ko‘lamli qo‘llanilishi
o‘qituvchining o‘quv vaqtidan unumli foydalanishi va talabalarning bilim olishida yuqori
natijalarga erishish imkonini beradi. Shu maqsadda talabalarga laboratoriya darslarini
zamonaviy pedagogik texnologiyalar asosida
o‘tish maqsadga muvofiq bo‘ladi.
Mashg‘ulotda pedagogik texnologiya usullarini qo‘llash:
1-ilova
B.B.B. metodiga asoslangan tarqatma material
№
Tushuncha
Bilaman
Bildim
Bilmayman
1.
Linza deb nimaga aytiladi?
2.
Linzaning bosh fokusi va fokal tekisligi deb
nimaga aytiladi?
3.
Yig‘uvchi va sochuvchi linzalarda buyum tasvirini
yasab bering?
4.
Bessel usuli deb qanday usulga aytiladi?
5.
Linzaning optik kuchi qanday birlikda o‘lchanadi?
2-ilova
“Aqliy hujum”
metodi
№
Nazariy savollar
1.
Linzaning asosiy elementlarini aytib bering.
2.
Linzaning nuqsonlari va ularni bartaraf qilish usullarini aytib bering.
3.
Abbening sinuslar shartini tushuntiring.
4.
Qanday usullar bilan yig‘uvchi linzaning fokus
masofasi topiladi.
5.
Linzalarda buyumning tasvirini yashashda qanday nurlardan foydalaniladi.
Жамият
ва
инновациялар
–
Общество
и
инновации
–
Society and innovations
Special Issue
–
03 (2024) / ISSN 2181-1415
120
XULOSA
O‘tkazilgan tadqiqot ishlari shuni ko‘rsatadiki, laboratoriya darslari jarayonida real
tajribada linzalarning fokus masofasini
aniqlashning bir necha usullarini o‘rganish
o‘quvchilarning amaliy ko‘nikma, malakalarni hosil qilish va ta‘lim sifat
samaradorligining oshishiga olib kelar ekan.
Laboratoriya darslarini o‘tish jarayonida
real laboratoriya ishlarini bajarish bilan birgalikda qo‘shimcha ravishda
virtual
laboratoriya ishlarini ham bajarishni tavsiya etamiz.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI:
1. Jumaboyev A., Tuxvatullin F.X., Mamatov Z.U. Optikadan laboratoriya ishlarini
bajarish bo‘yicha uslubiy qo‘llanma.
Samarqand. SamDU 2014. -112 bet.
2.
Кавтрев
А.Ф. Компьютерные модели в школьном курсе физики // Журнал
«Компьютерные инструменты в образовании». —
№2, Санкт
-
Петербург,
Информатизация образования. —
1998.
—
С. 41–
47.
3.
Чирцов А.С. Информационные технологии в обучении физике // Журнал
«Компьютерные
инструменты
в
образовании».
—
Санкт
-
Петербург:
Информатизация образования. —
1999.
—
45 с.
4.
Umbarov A.U. Umumiy o‘rta ta’lim maktablarida linzalar mavzusini o‘qitish
metodikasi. ”O‘zbekistonda ilm
-
fanning rivojlanish istiqbollari” halqaro ilmiy
-amaliy
anjuman. Science and Innovation” halqaro ilmiy jurnali. 2022 y. 848
-851 b.
5. Xoliqov Q.T., Zoirov S. X.,Tuymanov B.T., Norqulova M.M. Fizika fanidan virtual
laboratoriya ishlari va ularni bajarish usullari bo‘yicha uslubiy qo‘llanma. 18.05.2023.
SamDCHTI nashr-matbaa markazi.
6. Zoirov S. X., Hamrayev Y. B., Bahriyeva M. F. Q. Fizika fanini zamonaviy
texnologiyalardan foydalanib o ‘qitish metodikasi //Science and Education. –
2023.
–
Т
. 4.
–
№.
12.
–
С. 515
-519.
7.
Zoirov S. X., qizi Bahreyeva M. F. Ta’limda raqamli texnologiyalardan foydalanish
metodikasi //Science and Education.
–
2024.
–
Т
. 5.
–
№.
1.
–
С. 276
-280.
8. Sanjaridin,
Zoirov,
and
Mamatov
Zayniddin
Ubaydullayevich.
"ROBOTOTEXNIKANING RIVOJLANISH ISTIQBOLLARI." Mexatronika va robototexnika:
muammolar va rivojlantirish istiqbollari 1.1 (2023): 36-39.
9. Zoirov, S., Murodov, S., Sharofova, T., & Qarshiboyev, S. (2022). FIZIK
JARAYONLARNI LABVIEW DASTURIDA MODELLASHTIRISH. Science and innovation,
1(A8), 775-780.
10. Sanjaridin Z., Temur X. METHODS OF CREATING VIRTUAL LABORATORIES IN
THE" LABVIEW" PROGRAM //Science and Innovation.
–
2023.
–
Т
. 2.
–
№. 11. –
С
. 519-523.
