Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasi to‘g‘risida

Eter tarixining oxiri 1905 yilda va "Harakatlanuvchi jismlarning elektrodinamikasi to‘g‘risida" maqolasi nashr etilishi bilan boshlandi, o‘sha paytgacha juda kam ma'lum bo‘lgan - Albert Eynshteyn.

5-,6-rasm
Albert Eynshteynning nisbiylikning maxsus nazariyasi
Yigirma olti yoshli Albert Eynshteyn o‘sha zamon g‘oyalariga qarshi bo‘lgan, xususan Galileyning nisbiylik printsipini jiddiy ravishda buzgan makon va zamon tabiatiga mutlaqo yangi, har xil qarashlarni bildirdi. Eynshteynning so‘zlariga ko‘ra, Mishelson tajribasi ijobiy natijalar bermadi, chunki makon va vaqt shunday xususiyatlarga ega, yorug‘lik tezligi mutlaq qiymatga ega. Ya'ni, kuzatuvchining qaysi yo‘nalishda bo‘lishidan qat'i nazar, unga nisbatan yorug‘lik tezligi har doim 300000 km / s ni tashkil qiladi. Bu yorug‘likka nisbatan tezlikni qo‘shishni qo‘llashning mumkin emasligiga olib keldi - yorug‘lik manbai qanday tezlikda harakat qilmasin, yorug‘lik tezligi o‘zgarmaydi (qo‘shish yoki olib tashlash). 1838 yilda fransuz fizigi va astronomi Dominik Fransua Jan Arago yorug‘lik tezligini hisoblash uchun aylanadigan oyna usulidan foydalanishni taklif qildi. Ushbu g‘oyani 1862 yilda yorug‘lik tezligining (298,000,000 ± 500,000) m / s qiymatini olgan fransuz fizigi, mexanik va astronomi Jan Bernard Leon Fuko hayotga tadbiq etdi.
1891 yilda amerikalik astronom Saymon Nyukomning natijasi Fukoning natijasidan kattaroq aniqlik darajasiga ega bo‘ldi. Uning hisob-kitoblari natijasida \u003d (99,810,000 ± 50,000) m / s.
Amerikalik fizik Albert Avraam Mishelsonning sakkizburchak oyna yordamida sozlashdan foydalangan izlanishlari yorug‘lik tezligini aniqroq aniqlash imkonini berdi. 1926 yilda olim yorug‘lik ikki tog‘ cho‘qqilari orasidagi masofani 35,4 km ga bosib o‘tgan vaqtni o‘lchadi va u003d (299,796,000 ± 4,000) m / s.
Eng aniq o‘lchov 1975 yilda amalga oshirildi. O‘sha yili Og‘irliklar va o‘lchovlar bo‘yicha Bosh konferentsiya yorug‘lik tezligini 299 792 458 ± 1,2 m / s ga teng deb hisoblashni tavsiya qildi.
Yorug‘lik tezligini nima aniqlaydi?
Vakuumdagi yorug‘lik tezligi na mos yozuvlar doirasiga, na kuzatuvchining holatiga bog‘liq emas. 299 792 458 ± 1,2 m / s ga teng bo‘lgan doimiy qiymat bo‘lib qoladi. Ammo turli xil shaffof ommaviy axborot vositalarida bu tezlik vakuumdagi tezligidan past bo‘ladi. Har qanday shaffof muhit optik zichlikka ega. Va u qanchalik baland bo‘lsa, yorug‘lik shunchalik sekin tarqaladi. Masalan, havodagi yorug‘lik tezligi suvdagi tezligidan yuqori, toza optik oynada esa suvga qaraganda kamroq.
Agar yorug‘lik kamroq zichroq muhitdan zichroqqa o‘tib ketsa, uning tezligi pasayadi. Va agar o‘tish zichroqdan kamroq zichroq muhitga o‘tadigan bo‘lsa, u holda tezlik, aksincha, oshadi. Bu nima uchun yorug‘lik nuri ikki muhit o‘rtasidagi chegarada og‘ishini tushuntiradi.
Rang, to‘lqin uzunligi va energiyadan qat'i nazar, yorug‘lik vakuumda aylanish tezligi doimiy bo‘lib qoladi. Bu makon va vaqtning joylashuvi yoki yo‘nalishlariga bog‘liq emas.
Olamda hech narsa vakuumdagi yorug‘likdan ko‘ra tezroq harakat qila olmaydi. Sekundiga 299 792 458 metr. Agar u katta zarracha bo‘lsa, u faqat bu tezlikka yaqinlashishi mumkin, ammo unga erisha olmaydi; agar u massasiz zarra bo‘lsa, u bo‘sh joyda bo‘layotgan bo‘lsa, u doimo shu tezlik bilan harakatlanishi kerak. Lekin buni qaerdan bilamiz va nega? Ushbu haftada bizning o‘quvchimiz yorug‘lik tezligi bilan bog‘liq uchta savolni so‘raydi:
zichligi kichik bo'lgan muhitga o'tganida qiziq hodisani kuzatish mumkin.

35-rasm.

36-rasm.
Suv solingan shisha idishga ingichka yorug'lik dastasini tushiraylik (36-a rasm). Bunda suvdan havoga chiqish nuqtasida singan va qaytgan nur hosil bo'lganini ko'ramiz. Tushish burchagi orttira borilsa, singan nur suv yuzasiga tomon burila borib havo va suv chegarasi bo'ylab yo'naladi va bundan keyingi tushish burchagining ortishida singan nur yo'qoladi. Bu hodisaga to'la ichki qaytish deyiladi. To'la ichki qaytishda singan nur bo'lmasdan, tushgan nur to'la qaytadi. Bu hodisa kuzatiladigan tushish burchagi a₀—chegaraviy burchak (36-v rasm) deyiladi. Uni nur sindirish ko'rsatkichi formulasidan topish mumkin: . To'la ichki qaytishda sinb = sin90°=l bo'lgani uchun

Jadvaldagi n ning qiymatidan foydalanib, a₀ burchakni turli moddalar uchun hisoblab topish mumkin. Masalan, u suv uchun 49°, olmos uchun 24° va h.k. ga teng.
Yorug'likning to'la ichki qaytishidan fan-texnikada, tibbiyotda va ishlab chiqarishda keng foydalaniladi. Ulardagi asosiy element — nur tolali kabel bo'lib, unga berilgan yorug'lik kabel ichida to'la ichki qaytishlarga uchraydi (37-rasm).
Televideniyeda tasvir signallari havo orqali uzatilsa, atmosferada yutilishi tufayli qisqa masofaga tarqaladi. Nur tolali kabel orqali uzatilganda bunday yutilish deyarli yo'q. Bunda elektr tebranishli televizion signal yorug'lik signallariga aylantirilib nur tolali kabelga beriladi. Kabelning ikkinchi uchida yorug'lik signallari yana elektr signallariga aylantiriladi va televizorga beriladi. Tibbiyotda nur tolali kabel, inson ichki organlarini bevosita kuzatuvchi endoskoplarda ishlatiladi. Bunda nur tolali kabel oziqlanish yo'llari orqali oshqozonga tushiriladi. Bir kabeldan yorug'lik beriladi, ikkinchisidan oshqozon devorlaridan qaytgan yorug'lik qabul qilinadi.

37-rasm.