"İşıq elektromaqnit dalğası kimi" mövzusunda təqdimat. İşıq elektromaqnit dalğasına bənzəyir. İşıq sürəti. İşığın müdaxiləsi: Yunq təcrübəsi; nazik film rəngləri
17-ci əsrin sonlarında işığın təbiəti ilə bağlı iki elmi fərziyyə ortaya çıxdı - korpuskulyar Və dalğa.
Korpuskulyar nəzəriyyəyə görə, işıq böyük sürətlə uçan kiçik işıq hissəciklərinin (korpuskulların) axınıdır. Nyuton yüngül cisimciklərin hərəkətinin mexanika qanunlarına tabe olduğuna inanırdı. Beləliklə, işığın əks olunması elastik bir topun müstəvidən əks olunması kimi başa düşüldü. İşığın sınması bir mühitdən digərinə keçərkən hissəciklərin sürətinin dəyişməsi ilə izah olunurdu.
Dalğa nəzəriyyəsi işığa mexaniki dalğalara bənzər dalğa prosesi kimi baxırdı.
Müasir fikirlərə görə, işıq ikili təbiətə malikdir, yəni. eyni zamanda həm korpuskulyar, həm də ilə xarakterizə olunur dalğa xüsusiyyətləri. İnterferensiya və difraksiya kimi hadisələrdə işığın dalğa xassələri, fotoelektrik effekt hadisəsində isə korpuskulyar xüsusiyyətlər ön plana çıxır.
Elektromaqnit dalğaları kimi işıq
Optikada işıq deməkdir elektromaqnit dalğaları kifayət qədər dar diapazon. Çox vaxt işıq yalnız görünən işıq kimi deyil, həm də ona bitişik geniş spektrli bölgələrdə başa düşülür. Tarixən "görünməz işıq" termini ortaya çıxdı - ultrabənövşəyi işıq, infraqırmızı işıq, radio dalğaları. Görünən işığın dalğa uzunluqları 380 ilə 760 nanometr arasında dəyişir.
İşığın xüsusiyyətlərindən biri də onun olmasıdır rəng, işıq dalğasının tezliyi ilə müəyyən edilir. Ağ işıq müxtəlif tezliklərdə dalğaların qarışığıdır. Hər biri müəyyən bir tezlik ilə xarakterizə olunan rəngli dalğalara parçalana bilər. Belə dalğalar adlanır monoxromatik.
İşıq sürəti
Ən yeni ölçmələrə görə, vakuumda işığın sürəti
Müxtəlif şəffaf maddələrdə işığın sürətinin ölçülməsi onun həmişə vakuumdakından daha az olduğunu göstərdi. Məsələn, suda işığın sürəti 4/3 dəfə azalır.
144 saylı gimnaziya
İnşa
İşıq sürəti.
İşığın müdaxiləsi.
Daimi dalğalar.
11-ci sinif şagirdi
Sergey Korçagin
Sankt-Peterburq 1997.
İşıq elektromaqnit dalğasıdır.
17-ci əsrdə işığın iki nəzəriyyəsi yarandı: dalğa və korpuskulyar. Korpuskulyar 1 nəzəriyyəsini Nyuton, dalğa nəzəriyyəsini Huygens irəli sürmüşdür. Huygensin ideyalarına görə, işıq xüsusi mühitdə - efirdə yayılan, bütün məkanı dolduran dalğalardır. Bu iki nəzəriyyə uzun müddət paralel olaraq mövcud idi. Nəzəriyyələrdən biri hadisəni izah etmədikdə, başqa bir nəzəriyyə ilə izah olunurdu. Məsələn, kəskin kölgələrin əmələ gəlməsinə səbəb olan işığın düzxətli yayılmasını dalğa nəzəriyyəsi əsasında izah etmək mümkün deyildi. Bununla belə, in erkən XIXəsrdə difraksiya 2 və interferensiya 3 kimi hadisələr kəşf edildi ki, bu da dalğa nəzəriyyəsinin nəhayət korpuskulyar nəzəriyyəni məğlub etməsi fikrini doğurdu. 19-cu əsrin ikinci yarısında Maksvell işığın elektromaqnit dalğalarının xüsusi halı olduğunu göstərdi. Bu əsərlər işığın elektromaqnit nəzəriyyəsi üçün əsas rolunu oynadı. Lakin 20-ci əsrin əvvəllərində işıq saçılanda və udulanda özünü hissəciklər axını kimi apardığı aşkar edilmişdir.
İşıq sürəti.
İşığın sürətini müəyyən etməyin bir neçə yolu var: astronomik və laboratoriya üsulları.
İşıq sürəti ilk dəfə 1676-cı ildə Danimarka alimi Römer tərəfindən astronomik üsulla ölçüldü. O, Yupiterin peyklərinin ən böyüyü İo-nun bu nəhəng planetin kölgəsində qaldığı vaxtı təyin etdi. Roemer, planetimizin Yupiterə ən yaxın olduğu anda və Yupiterdən bir az (astronomik dildə) uzaqda olduğumuz anda ölçmə apardı. Birinci halda, epidemiyalar arasındakı interval 48 saat 28 dəqiqə idi. İkinci halda isə peyk 22 dəqiqə gecikib. Buradan belə nəticəyə gəldik ki, işığın əvvəlki müşahidədən indiki müşahidəyə qədər olan məsafəni qət etməsi üçün 22 dəqiqə lazımdır. Io-nun məsafəsini və gecikmə vaxtını bilərək, o, nəhəng olduğu ortaya çıxan işığın sürətini hesabladı, təxminən 300.000 km/s 4 .
İlk dəfə işığın sürəti laboratoriya üsulu ilə 1849-cu ildə fransız fiziki Fizeau tərəfindən ölçüldü. O, işığın sürəti üçün 313.000 km/s-ə bərabər qiymət aldı.
Müasir məlumatlara görə, işığın sürəti 299,792,458 m/s ±1,2 m/s-dir.
İşığın müdaxiləsi.
İşıq dalğalarının müdaxiləsinin şəklini əldə etmək olduqca çətindir. Bunun səbəbi müxtəlif mənbələrdən yayılan işıq dalğalarının bir-birinə uyğun olmamasıdır. Onlar eyni dalğa uzunluqlarına və fəzanın istənilən nöqtəsində sabit faza fərqinə malik olmalıdırlar. Dalğa uzunluqlarının bərabərliyinə işıq filtrlərindən istifadə etməklə nail olmaq asandır. Lakin müxtəlif mənbələrdən gələn atomların bir-birindən asılı olmayaraq işıq saçması səbəbindən sabit faza fərqinə nail olmaq mümkün deyil 6 .
Buna baxmayaraq, işığın müdaxiləsi müşahidə edilə bilər. Məsələn, bir sabun köpüyü üzərində və ya su üzərində nazik bir kerosin və ya yağda bir göy qurşağı rəngləri. Rəngin dalğaların əlavə olunması ilə izah edilməsi haqqında parlaq fikrə ilk dəfə ingilis alimi T.Yunq gəldi ki, onlardan biri də dalğalardan əks olunur. xarici səth, digəri isə daxildəndir. Bu zaman 7 işıq dalğasının müdaxiləsi baş verir. Müdaxilənin nəticəsi işığın filmə düşmə bucağından, qalınlığından və dalğa uzunluğundan asılıdır.
Daimi dalğalar.
Diqqətə çatdırıldı ki, ipin bir ucunu düzgün seçilmiş tezliklə yelləsəniz (digər ucu sabitdir), o zaman davamlı dalğa sabit uca doğru qaçacaq və bu da yarım dalğanın itirilməsi ilə əks olunacaq. Hadisə ilə əks olunan dalğalar arasındakı müdaxilə stasionar görünən dayanıqlı dalğa ilə nəticələnəcək. Bu dalğanın sabitliyi şərti ödəyir:
L=nl/2, l=u/n, L=nu/n,
Burada L - ipin uzunluğu; n * 1,2,3 və s.; u ipin gərginliyindən asılı olan dalğanın yayılma sürətidir.
Daimi dalğalar salına bilən bütün cisimlərdə həyəcanlanır.
Daimi dalğaların əmələ gəlməsi bədənin rezonans və ya təbii tezliklərində baş verən rezonans hadisəsidir. Müdaxilənin ləğv edildiyi nöqtələrə düyünlər, müdaxilənin gücləndiyi nöqtələrə isə antinodlar deyilir.
İşıq elektromaqnit dalğasıdır…………………………………..2
İşıq sürəti…………………………………………………2
İşığın müdaxiləsi……………………………………………………….3
Daimi dalğalar……………………………………………………3
Fizika 11 (G.Ya.Myakişev B.B.Buxovtsev)
Fizika 10 (N.M.Şaxmaev S.N.Şaxmaev)
Dəstəkləyici qeydlər və test tapşırıqları(G.D. Luppov)
1 Latın dilindən rus dilinə tərcümə olunan “korpuskul” sözü “hissəcik” deməkdir.
2 İşıq maneələrin ətrafında əyilir.
3 İşıq şüalarının üst-üstə qoyulması zamanı işığın güclənməsi və ya zəifləməsi fenomeni.
4 Roemer özü 215.000 km/s sürət əldə etdi.
5 Uzunluğu eyni və faza fərqi sabit olan dalğalara koherent deyilir.
6 Yalnız kvant işıq mənbələri - lazerlər istisnadır.
7 İki dalğanın əlavə edilməsi, nəticədə fəzanın müxtəlif nöqtələrində yaranan işıq titrəyişlərinin zamanla davamlı intensivləşməsi və ya zəifləməsi müşahidə olunur.
İşıq elektromaqnit dalğasıdır. 17-ci əsrin sonunda işığın təbiəti haqqında iki elmi fərziyyə ortaya çıxdı - korpuskulyar Və dalğa. Korpuskulyar nəzəriyyəyə görə, işıq böyük sürətlə uçan kiçik işıq hissəciklərinin (korpuskulların) axınıdır. Nyuton yüngül cisimciklərin hərəkətinin mexanika qanunlarına tabe olduğuna inanırdı. Beləliklə, işığın əks olunması elastik bir topun müstəvidən əks olunması kimi başa düşüldü. İşığın sınması bir mühitdən digərinə keçərkən hissəciklərin sürətinin dəyişməsi ilə izah olunurdu. Dalğa nəzəriyyəsi işığa mexaniki dalğalara bənzər dalğa prosesi kimi baxırdı. Müasir fikirlərə görə, işığın ikili təbiəti var, yəni. eyni zamanda həm korpuskulyar, həm də dalğa xassələri ilə xarakterizə olunur. İnterferensiya və difraksiya kimi hadisələrdə işığın dalğa xassələri, fotoelektrik effekt hadisəsində isə korpuskulyar xüsusiyyətlər ön plana çıxır. Optikada işıq kifayət qədər dar diapazonlu elektromaqnit dalğalarına aiddir. Çox vaxt işıq yalnız görünən işıq kimi deyil, həm də ona bitişik geniş spektrli bölgələrdə başa düşülür. Tarixən "görünməz işıq" termini meydana çıxdı - ultrabənövşəyi işıq, infraqırmızı işıq, radio dalğaları. Görünən işığın dalğa uzunluqları 380 ilə 760 nanometr arasında dəyişir. İşığın xüsusiyyətlərindən biri də onun olmasıdır rəng, işıq dalğasının tezliyi ilə müəyyən edilir. Ağ işıq müxtəlif tezliklərdə dalğaların qarışığıdır. Hər biri müəyyən bir tezlik ilə xarakterizə olunan rəngli dalğalara parçalana bilər. Belə dalğalar adlanır monoxromatik.Ən yeni ölçmələrə görə, işığın vakuumdakı sürəti, işığın vakuumdakı sürətinin maddədəki işığın sürətinə nisbəti adlanır mütləq qırılma əmsalı maddələr.
İşıq dalğası vakuumdan maddəyə keçdikdə tezlik sabit qalır (rəng dəyişmir). Kırılma indeksi olan mühitdə dalğa uzunluğu n dəyişikliklər:
İşığın müdaxiləsi- Yunqun təcrübəsi. Demək olar ki, monoxromatik işıq yaradan işıq filtri olan bir lampa lampasının işığı, arxasında ekran quraşdırılmış iki dar, bitişik yarıqdan keçir. Ekranda açıq və qaranlıq zolaqlar sistemi - müdaxilə zolaqları müşahidə olunacaq. Bu vəziyyətdə, müxtəlif yarıqlardan gələn tək bir işıq dalğası ikiyə bölünür. Bu iki dalğa bir-biri ilə əlaqəlidir və bir-birinin üzərinə qoyulduqda müvafiq rəngin tünd və açıq zolaqları şəklində işıq intensivliyinin maksimal və minimum sistemini verir.
İşığın müdaxiləsi- maksimum və minimum şərtlər. Maksimum vəziyyət: Dalğa yolunda optik fərq cüt sayda yarım dalğaları və ya tam sayda dalğaları ehtiva edirsə, ekranın verilmiş nöqtəsində işığın intensivliyində (maks) artım müşahidə olunur. , əlavə olunan dalğaların faza fərqi haradadır. Minimum şərt: Dalğa yolundakı optik fərq tək sayda yarım dalğadan ibarətdirsə, o zaman nöqtədə minimum var.
Zamanla yavaş-yavaş dəyişən sabit cərəyanlar və ya yük paylamaları vəziyyətində, Maksvell tənliklərindən əldə edilən nəticələr Maksvell yerdəyişmə cərəyanını təqdim etməzdən əvvəl mövcud olan elektrik və maqnit tənliklərinin nəticələrindən praktiki olaraq fərqlənmir. Bununla belə, əgər cərəyanlar və ya yüklər zamanla dəyişirsə, xüsusən də iki top vəziyyətində olduğu kimi çox tez dəyişirsə, məsələn, yükün topdan topa qaçdığı yerdə (şək. 351), Maksvell tənlikləri həll etməyə imkan verir. əvvəl mövcuddur.
Bir cərəyanın yaratdığı maqnit sahəsini nəzərdən keçirək (məsələn, teldən axan). İndi təsəvvür edin ki, zəncir qırılıb. Cərəyan azaldıqca naqili əhatə edən maqnit sahəsi də azalır və buna görə də elektrik sahəsi həyəcanlanır (Faradeyin qanununa görə, dəyişən maqnit sahəsi elektrik sahəsini həyəcanlandırır). Dəyişiklik dərəcəsi nə zaman maqnit sahəsi azalır, elektrik sahəsi azalmağa başlayır. Maksvelldən əvvəlki fikirlərə uyğun olaraq, başqa heç nə baş vermir: cərəyan sıfıra endikdə elektrik və maqnit sahələri yox olur, çünki alternativ elektrik sahəsinin heç bir təsir yaratmadığına inanılırdı.
Lakin Maksvelin nəzəriyyəsindən belə nəticə çıxır ki, düşən elektrik sahəsi, düşən maqnit sahəsi elektrik sahəsini həyəcanlandırdığı kimi, maqnit sahəsini də həyəcanlandırır və bu sahələr elə birləşir ki, onlardan biri azaldıqda digəri meydana çıxır.
mənbədən bir az da uzaqlaşır və nəticədə bütün impuls bütövlükdə kosmosda hərəkət edir. Əgər B-nin qiyməti E-nin dəyərinə bərabərdirsə və bu iki vektor qarşılıqlı perpendikulyardırsa, Maksvell tənliklərindən aşağıdakı kimi, impuls fəzada müəyyən sürətlə yayılmalıdır.
Bu impuls əvvəllər dalğa hərəkətini xarakterizə etdiyimiz bütün xüsusiyyətlərə malikdir. Əgər bir deyil, çoxlu impulslarımız varsa, məsələn, iki top arasında elektrik yüklərinin salınması nəticəsində yaranırsa, müəyyən bir dalğa uzunluğu belə bir impuls dəsti ilə əlaqələndirilə bilər, yəni. bitişik silsilələr arasındakı məsafə. Pulslar dalğa kimi bir nöqtədən nöqtəyə yayılır. Və xüsusilə vacib olanı, elektrik və maqnit sahələri əlavə xüsusiyyətlərə malik olduğundan əsas prinsip, yəni superpozisiya prinsipi yerinə yetirilir. Beləliklə, elektrik və maqnit impulslarının hərəkəti dalğa xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur.
Bir daha yüklü hissəciklərin planet sistemini nəzərdən keçirək (şək. 352). Maksvellin nəzəriyyəsinə görə, dairəvi orbitdə hərəkət edən yüklü hissəcik (xüsusən də elektron) (sürətlənməsi olan hər hansı hissəcik kimi) elektromaqnit dalğasını həyəcanlandırır.
Bu dalğanın tezliyi elektronun orbital fırlanma tezliyinə bərabərdir. Fəsildə əldə edilən ədədi dəyərlərdən istifadə. 19, tapırıq
Tezlik və dalğa uzunluğu arasındakı əlaqədən
Nəticə olaraq
Məsələn, dalğanın yayılma sürətinin sm/s olduğunu fərz edək. Sonra
Bu, bənövşəyi işıqdan daha qısa dalğa uzunluğuna malik olan ultrabənövşəyi şüalanmanın dalğa uzunluğudur. (Görünən işığın minimum dalğa uzunluğu sm-dir.)
Yüklənmiş hissəciklərin planet sistemi elektromaqnit dalğaları yayır, yəni enerji itirir (dalğalar mənbədən uzaqda yerləşən yüklər üzərində işləməyə qadir olduqları üçün onlarla enerji daşıyır) və buna görə də onun sabit mövcudluğu üçün əlavə enerji lazımdır. xaricdən pompalanmalıdır.
Maksvell tənliklərinin belə bir həllə imkan verdiyini anlayanda dalğanın kosmosda hərəkət etməli olduğu sürəti hesabladı. O yazır:
“Bizim fərziyyə mühitimizdə eninə dalğa salınımlarının sürəti hesablanır elektromaqnit təcrübələri Kohlrausch və Weber, Fizeau'nun optik təcrübələrindən hesablanmış işığın sürəti ilə o qədər üst-üstə düşür ki, işığın elektrik və maqnit hadisələrinin səbəbi olan eyni mühitin eninə vibrasiyalarından ibarət olması qənaətini çətin ki, rədd edə bilərik.
“Tənliklərimi əyalətlərdə yaşayarkən və tapdığım maqnit effektlərinin yayılma sürətinin işıq sürətinə yaxınlığından şübhələnmədən əldə etdim, ona görə də hesab edirəm ki, maqnit və işıqlı mühitləri eyni mühit hesab etmək üçün hər cür əsasım var. ...”.
[Maksvell üçün məşhur nəticəsini əldə etmək düşündüyümüzdən daha çətin idi. Rahatlıq üçün, maqnit sahəsindəki dəyişiklikləri həyəcanlandırdığı elektrik sahəsi ilə əlaqələndirmək üçün işığın sürətini ifadə edən c hərfini təqdim etdik, daha sonra kəmiyyəti təsvir etmək üçün eyni c kəmiyyətindən istifadə etdik maqnit sahəsi ilə onu həyəcanlandıran cərəyanlar və dəyişənlər arasındakı əlaqə elektrik sahələri. Amper qanununa görə, maqnit sahəsinin ölçülmüş sirkulyasiyası səthdən keçən cərəyanın ölçülmüş dəyərinə mütənasib olmalıdır. Məsələn, belə çıxdı
burada CGS sistemindəki rəqəm maqnit sahəsinin və səthdən keçən cərəyanın faktiki ölçmələrindən götürülür. Maksvell bu tənlikləri birlikdə nəzərdən keçirdikdə və impulsun yayılmasına uyğun bir həll tapdıqda elektromaqnit şüalanma,
o, bu ölçülmüş ədədlərdən bu impulsun yayılma sürətini verən başqa bir ədəd aldı. Və bu rəqəm təxminən sm/s oldu. Amma sm/s sayı işıq sürətinin ölçülən dəyəridir. Məhz buna görə Maksvell şüalanma impulsunu işığın özü ilə eyniləşdirdi. O yazdı:
“... işığın özünün (o cümlədən şüalanma istilik və digər şüalanmalar) elektromaqnitizm qanunlarına uyğun olaraq elektromaqnit sahəsində yayılan dalğalar şəklində elektromaqnit pozğunluğu olduğu qənaətinə gəlmək üçün əsaslı əsaslarımız var”.
Şek. 353. Şəkildə işıq sürəti ilə vakuumda yayılan dalğaya uyğun gələn Maksvell tənliklərinin həlli göstərilir. E və B vektorları qarşılıqlı perpendikulyardır və böyüklükləri bərabərdir. Verilmiş uzunluqdakı dalğalara uyğun gələn həm impulslar, həm də dövri həllər mümkündür. Vakuum disperssiz bir mühitdir, yəni bütün dövri dalğalar eyni sürətlə yayılır.
Ümumi sürpriz var idi, lakin şübhə edənlər də var idi. Beləliklə, Maksvelə göndərilən məktublardan birində deyilir:
“Müşahidə olunan işıq sürəti ilə sizin hesabladığınız mühitinizdəki eninə vibrasiya sürəti arasında razılaşma əla nəticə kimi görünür. Ancaq mənə elə gəlir ki, insanları nə vaxtsa buna inandırmayana qədər belə nəticələr arzuolunan deyil elektrik, kiçik bir sıra hissəciklər iki sıra fırlanan təkərlər arasında sıxılır."
İşığın elektromaqnit dalğası ilə eyniləşdirilməsindən sonra [ müxtəlif rənglər müxtəlif tezliklərə (şək. 354) və ya radiasiyanın dalğa uzunluqlarına uyğundur, görünən işıq elektromaqnit şüalanmanın tam spektrinin yalnız kiçik bir hissəsini təşkil edir] və elektrik və maqnit sahələrinin yüklü hissəciklərlə qarşılıqlı təsiri (Lorentz formulası) məlum olduğundan , ilk dəfə olaraq işığın maddə ilə qarşılıqlı təsiri nəzəriyyəsini yaratmaq mümkün oldu (əgər medianın yüklü hissəciklərdən ibarət olduğunu fərz etsək). Məsələn, Maksvellin əsəri dərc edildikdən sonra Lorentz və Fitzgerald elektromaqnit dalğasının davranışı ilə işığın əks olunması və sınması zamanı davranışı arasındakı oxşarlığı göstərməyə çalışaraq, ötürülmə halını hesabladılar.
iki mühitin sərhədi boyunca elektromaqnit dalğası; Məlum olub ki, bu dalğanın davranışı işığın müşahidə edilən davranışı ilə üst-üstə düşür.
Maksvell elektromaqnit şüalanmanı işıqla müəyyən edə bilməsəydi belə, onun kəşfi yenə də olacaqdı böyük dəyər. Bunu görmək üçün elektrik sahəsinin yüklə iş görə biləcəyini unutmayın. Nəticə etibarilə, kosmosda bir nöqtədə salınan yük, hərəkət edən yükdən istənilən məsafəyə yayıla bilən və elektrik sahəsi orada başqa bir yük üzərində işləyə bilən elektromaqnit impuls yaradır.
Şek. 354. Spektr elektromaqnit vibrasiyaları. rentgen şüaları, görünən işıq, radio dalğaları və s. müxtəlif dalğa uzunluqlu elektromaqnit dalğalarıdır. Görünən işıq"görünməz"dən yalnız sonuncunun insan gözü tərəfindən qəbul edilməməsi ilə fərqlənir.
İlk dəfə elektrik enerjisini cərəyan yaradan generatorlardan uzaqda yerinə yetirmək üçün naqillər vasitəsilə ötürmək mümkün olandan bəri körpünün altından çox su keçməmişdir. İndi Maksvell enerjinin heç bir naqilin köməyi olmadan uzaq məsafələrə ötürülməsini təklif etdi, uzaq yüklü cisimlər üzərində iş görə bilir. Bundan əlavə, belə bir elektromaqnit dalğasında idarə olunan dəyişikliklərdən istifadə edərək, istənilən uzaq nöqtədə asanlıqla deşifrə edilə bilən məlumatları ötürmək mümkündür. Bu nəticə mühüm praktik nəticələrə malik olmaya bilməzdi.
Elektromaqnit rəqslərinin kəşfindən sonra işığın da elektromaqnit salınımlar toplusu olduğunu başa düşmək üçün çox az vaxt lazım idi - yalnız çox yüksək tezliklilər. Təsadüfi deyil ki, işığın sürəti elektromaqnit dalğalarının yayılma sürətinə bərabərdir və sabit c = 300.000 km/s ilə xarakterizə olunur.
Göz insanın işığı qəbul edən əsas orqanıdır. Bu zaman işıq titrəyişlərinin dalğa uzunluğu göz tərəfindən işıq şüalarının rəngi kimi qəbul edilir. IN məktəb kursu fizika ağ işığın parçalanması üzrə klassik eksperimentin təsvirini təqdim edir - kifayət qədər dar bir ağ (məsələn, günəş) işığı üçbucaqlı kəsikli bir şüşə prizmaya yönəldildikdən sonra dərhal bir çox işığa təbəqələşir. bir-birinə rəvan keçid şüaları fərqli rəng. Bu fenomen səbəb olur müxtəlif dərəcələrdə müxtəlif uzunluqlu işıq dalğalarının sınması.
Dalğa uzunluğuna (və ya tezliyə) əlavə olaraq, işıq vibrasiyaları intensivliklə xarakterizə olunur. Video cihazlarını təsvir edərkən işıq radiasiyasının intensivliyi ölçülərinin sayından (parlaqlıq, işıq axını, işıqlandırma və s.) ən vacibi işıqlandırmadır. İşıq xüsusiyyətlərinin müəyyən edilməsinin incəliklərinə girmədən qeyd edirik ki, işıqlandırma lüks ilə ölçülür və cisimlərin görmə qabiliyyətini vizual qiymətləndirmək üçün bizim üçün tanış bir ölçüdür. Aşağıda tipik işıq səviyyələri var:
- Yanan şamdan 20 sm məsafədə işıqlandırma 10-15 lüks
- 100 lüks yanan közərmə lampaları ilə otağın işıqlandırılması
- Ofisin flüoresan lampalarla işıqlandırılması 300-500 lüks
- Halojen lampaların yaratdığı işıqlandırma 750 lüks
- Parlaq günəş işığında işıqlandırma 20000lux və yuxarı
İşıq rabitə texnologiyasında geniş istifadə olunur. Fiber-optik kommunikasiya xətləri vasitəsilə informasiyanın ötürülməsi, müasir elektroakustik cihazlarda rəqəmsal səs siqnalları üçün optik çıxışın istifadəsi, infraqırmızı işıq şüasından istifadə edərək uzaqdan idarəetmə vasitələrinin istifadəsi kimi işığın tətbiqlərini qeyd etmək kifayətdir. və s.
İşığın elektromaqnit təbiətiİşıq həm dalğa xüsusiyyətlərinə, həm də hissəcik xüsusiyyətlərinə malikdir. İşığın bu xüsusiyyəti dalğa-hissəcik ikiliyi adlanır. Lakin antik dövrün alimləri və fizikləri bundan xəbərsiz idilər və əvvəlcə işığı elastik dalğa hesab edirdilər.
İşıq - efirdə dalğalar Lakin elastik dalğaların yayılması mühit tələb etdiyi üçün haqlı sual yarandı: işıq hansı mühitdə yayılır? Günəşdən Yerə gedən yolda hansı mühit var? İşığın dalğa nəzəriyyəsinin tərəfdarları kainatdakı bütün məkanın hansısa görünməz elastik mühitlə dolu olduğunu irəli sürdülər. Hətta bunun üçün bir ad da tapdılar - parlaq efir. O dövrdə alimlər mexaniki dalğalardan başqa heç bir dalğanın mövcudluğu haqqında hələ bilmirdilər. İşığın təbiəti haqqında belə fikirlər təxminən 17-ci əsrdə ifadə edilmişdir. İşığın məhz bu parlaq efirdə yayıldığına inanılırdı.
İşıq eninə dalğadır Lakin belə bir fərziyyə bir sıra mübahisəli suallar doğurdu. 18-ci əsrin sonlarında işığın eninə dalğa olduğu sübut edildi. Və elastik eninə dalğalar yalnız bərk cisimlərdə yarana bilər, buna görə də parlaq efirdir bərk bədən. Bu güclü səbəb oldu Baş ağrısı o dövrün alimləri arasında. Göy cisimləri bərk işıqlı efir vasitəsilə necə hərəkət edə bilir və eyni zamanda heç bir müqavimət göstərmir.
İşıq elektromaqnit dalğasıdır 19-cu əsrin ikinci yarısında Maksvell nəzəri olaraq vakuumda belə yayıla bilən elektromaqnit dalğalarının mövcudluğunu sübut etdi. Və o, işığın da elektromaqnit dalğası olduğunu irəli sürdü. Sonra bu fərziyyə təsdiqləndi. Lakin bəzi hallarda işığın hissəciklər axını kimi davranması fikri də aktual idi. Maksvellin nəzəriyyəsi bəzi eksperimental faktlarla ziddiyyət təşkil edirdi. Lakin 1990-cı ildə fizik Maks Plank atomların yaydığı fərziyyəni irəli sürdü elektromaqnit enerjisi ayrı-ayrı hissələrdə - kvant. Və 1905-ci ildə Albert Eynşteyn belə bir fikir irəli sürdü ki, müəyyən tezlikli elektromaqnit dalğaları enerjisi E=p*ν olan şüalanma kvantlarının axını kimi qəbul edilə bilər. Hal-hazırda elektromaqnit şüalanmasının kvantına foton deyilir. Fotonun nə kütləsi, nə də yükü var və həmişə işıq sürəti ilə hərəkət edir. Yəni işıq yayıldıqda və udulanda korpuskulyar xüsusiyyətlər, kosmosda hərəkət edərkən isə dalğa xassələri nümayiş etdirir.