127-§. Sochilishning elementar aktlari va saqlanish qonunlari

X bob. To`lqinlar va zarrachalar
131-§. Kirish
Optik hodisalarda (jumladan, rentgen nurlari sohasida) o‘ziga xos dualizm namoyon bo‘lishi oldingi bobda ko‘rsatilgan edi. Yorug‘likning to‘lqin tabiatga ega ekanligini bevosita tasdiqlovchi xossalari (interferensiya, difraksiya) bilan bir qatorda uning korpuskulyar tabiatga ega ekanligini xuddi shunday bevosita oshkor qiluvchi boshqa xossalari (fotoeffekt, Kompton effekti) ham mavjud. Biz aynan bir ob’yektning o‘zi bir vaqtda ham zarracha, ham to‘lqin bo‘lishini hech tasavvur qila olmasligimizga qaramasdan optik hodisalar to‘plamini tushuntirishda ikkala tasavvurdan foydalanishga majburmiz.
Ushbu bobda bu juda ajoyib dualizm odatda „zarrachalar deb ataladigan ob’yektlar — elektronlar, protonlar, atomlar uchun ham o‘rinli bo‘lishini ko‘ramiz. Moddaning bu elementar tarkibiy qismlari o‘zlarini fazoda muayyan joyni egallovchi zarrachalar kabi tutishlarini juda ravshan ko‘rsatuvchi hammaga ma’lum bo‘lgan tajribalar mavjuddir. Vilson kamerasida olingan fotosuratlardagi tu manli izlarni tekshirganimizda, ular — uchib o‘tgan zarrachalarning izlari ekanligiga bizda hech qanday shubha tug‘ilmaydi. Ammo bu bobda shunday tajribalar mavjudligini ko‘ramizki, ularda o‘sha „zarrachalar"ning o‘zlari interferensiya hosil qila oladigan to‘lqinlar tarzida bo‘ladilar.
Oldingi bobda biz yorug‘likning korpuskulyar tabiati oshkor bo‘ladigan hodisalarni alohida ta’kidlab o‘tgan edik. Bu bobni yorug‘lik tabiatidagi ikki yoqlanmalikni (yorug‘lik maydoni fluktuasiyasini tekshirganimizda bizni shu ajoyib xulosaga olib kelgan edi (116- §)) batafsil qarab chiqishdan boshlaymiz.
Ammo bizga kelgusida to‘lqin harakat nazariyasidan bir qator ma’lumotlar kerak bo‘lib qolishi mumkin. Shuning uchun biz dastavval ana shu zarur bo‘lgan ma’lumotlarn qacha eslatib o‘tamiz.
132- §. Bir jinsli muhitdagi yassi monoxromatik to‘lqin

To‘lqinlar haqida gapirganda, biz dastavval suv sirtidagi to‘lqinlarni yoki elastik shnurning uchini davriy silkitganda shnur bo‘ylab yuguruvchi ko‘ndalang to‘lqinlarni tasavvur qilamiz. To‘lqinlarning tabiati qanday bo‘lishidan qat’i nazar, ularning tarqalishi bir xil qonunlarga bo‘ysunadi.

Dastavval to‘lqinlarning eng sodda turi - yassi monoxromatik yoki garmonik to‘lqinlarni tekshiramiz va to‘lqinlarning tarqalish yo‘nalishini koordinatalar sistemasining x o‘qi deb qabul qilamiz. Bunday to‘lqinlar
(132. 1)
formula bilan ifodalanadi. Bundagi a, , c va lar doimiylar bo‘lib, ularning ma’nosi quyida aniqlanadi, esa to‘lqin tarzida tarqaluvchi g‘alayonlanish kattaligi, masalan, elastik to‘lqinda zarrachaning muvozanat vaziyatdan chetlanishi, elektromagnit to‘lqinda elektr yoki magnit maydon kuchlanganligining biror tashkil etuvchisi va hokazo. a doimiysi to‘lqin amplitudasidir, ni to‘lqinning fazasi deb, faza ifodasiga kirgan doimiyni esa boshlang‘ich faza deb ataymiz. Barcha nuqtalarida faza bir xil qiymatga ega bo‘ladigan sirt teng fazali sirtdir. Ravshanki, faza x koordinataga chiziqli bog‘liq bo‘lgan holni tekshirayotganimizda bunday sirt x = const tekislik bo‘ladi. Bu tekislikka o‘tkazilgan normal xo‘q bilan mos tushadi.
Faza ifodasiga kirgan c doimiy kattalik quyidagi ma’noga egadir. Fazaning biror muayyan qiymatini tanlab olib, x hamda t lar o‘zgarganida bu qiymatning qanday sharoitda o‘zgarmay qolish shartlarini topaylik. Ravshanki, fazaning doimiy bo‘lishi uchun const bo‘lishi zarur va yetarlidir, bundan

Bundan ko‘rinadiki, c kattalik teng fazali sirtning ko‘chish tezligidir, yoki to‘lqinning fazaviy tezligidir.
x va t lar davriy funksiya argumentiga kirganligi tufayli, to‘lqin vaqtga va fazoga nisbatan davriylik xossasiga ega bo‘lishi kerak. Vaqtga nisbatan davriylik tufayli ushbu

shartni qanoatlantiruvchi o‘zgarmas T vaqt oraligi mavjud bo‘lishi lozim. Bunday hol yoki bo‘lgandagina yuz berishi mumkin. T ni to‘lqin davri, ni burchak yoki siklik chastota deyiladi.