Yorug’lik dispersiyasi va uning klassik nazariyasi

Elektromagnit nurlanishning korpuskulyar va to'lqin xususiyatlarining birligi

Ushbu bo'limda ko'rib chiqilgan hodisalar-qora tananing nurlanishi, foto effekti, Compton ta'siri — fotonlar oqimi sifatida nur haqidagi kvant (korpuskulyar) tushunchalarning isboti bo'lib xizmat qiladi. Boshqa tomondan, yorug'lik aralashuvi, diffraktsiya va polarizatsiya kabi hodisalar nurning to'lqin (elektromagnit) tabiatini ishonchli tasdiqlaydi. Nihoyat, nurning bosimi va sinishi to'lqin va kvant nazariyalari bilan izohlanadi. Shunday qilib, elektromagnit nurlanish bir — birini to'ldiruvchi uzluksiz (to'lqinlar) va alohida (fotonlar) o'xshash o'zaro o'xshash xususiyatlarning ajoyib birligini aniqlaydi.

Optik hodisalarning batafsil ko'rib chiqilishi yorug'lik to'lqinining elektromagnit maydoniga xos bo'lgan uzluksizlikning xususiyatlari fotonning o'ziga xos xususiyatlariga zid kelmasligi kerak degan xulosaga olib keladi. Korpuskulyar va to'lqin xususiyatlariga ega bo'lgan yorug'lik ularning namoyon bo'lishida muayyan naqshlarni aniqlaydi. Shunday qilib, yorug'likning to'lqin xususiyatlari uning tarqalishi, aralashuvi, diffraktsiyasi, polarizatsiyasi va korpuskulyar — yorug'lik va moddaning o'zaro ta'siri jarayonlarida namoyon bo'ladi. To'lqin uzunligi qanchalik katta bo'lsa, fotonning energiyasi va pulsi qanchalik kichik bo'lsa, yorug'likning kvant xususiyatlarini aniqlash qanchalik qiyin bo'lsa (bu, masalan, foto effektining qizil chegarasi mavjudligi bilan bog'liq). Aksincha, to'lqin uzunligi qanchalik kichik bo'lsa, fotonning energiyasi va zarbasi qanchalik qiyin bo'lsa, to'lqin xossalari (masalan, rentgen nurlanishining to'lqin xususiyatlari (diffraktsiya) faqat kristallarning diffraktsion panjarasi sifatida ishlatilgandan keyin aniqlanadi) aniqlanadi.

Yorug'likning ikki tomonlama korpuskulyar to'lqin xususiyatlari o'rtasidagi munosabatlar kvant optikasining qanday ishlatilishini, nurni ko'rib chiqish qonunlarini ko'rib chiqish uchun statistik yondashuvni tushuntirishi mumkin. Misol uchun, yorug'likning yoriqlarga tarqalishi, yorug'lik yoriqdan o'tayotganda, kosmosda fotonlarning qayta taqsimlanishi sodir bo'ladi. Ekranning turli nuqtalarida fotonlarni urish ehtimoli bir xil emasligi sababli, diffraktsion rasm paydo bo'ladi. Ekranning yorug'ligi ekranning birlik maydoniga fotonlarning urish ehtimoli bilan mutanosibdir. Boshqa tomondan, to'lqin nazariyasiga ko'ra, yorug'lik ekranning bir xil nuqtasida yorug'lik to'lqinining amplitudasi kvadratiga mutanosib. Natijada, ma'lum bir nuqtada yorug'lik to'lqinining amplitudasi maydoni ma'lum bir nuqtaga fotonlarni kiritish ehtimoli o'lchovidir.

 

Yorug'likning to'lqin xususiyatlari