Yorug'lik - asrlar davomida olimlar va faylasuflarni qiziqtirgan ajoyib hodisa. O'z mohiyatiga ko'ra yorug'lik o'zini ham to'lqin, ham zarracha sifatida tutadi, bu tushuncha to'lqin-zarracha dualligi deb nomlanadi. Ushbu darsda biz yorug'likning to'lqinli tomoniga e'tibor qaratamiz, uning xususiyatlarini, xatti-harakatlarini va ularning atrofimizdagi dunyoni tushunishimizga ta'sirini o'rganamiz.
Yorug'lik to'lqinlari inson ko'ziga ko'rinadigan elektromagnit nurlanish shaklidir. Bu to'lqinlar kosmos va materiya bo'ylab harakatlanadigan tebranuvchi elektr va magnit maydonlardan iborat. Harakat qilish uchun vositani talab qiladigan mexanik to'lqinlardan farqli o'laroq, yorug'lik to'lqinlari vakuum orqali tarqalib, koinot bo'ylab juda katta masofalarni bosib o'tishga imkon beradi.
Vakuumdagi yorug'lik tezligi sekundiga taxminan \(3.00 \times 10^{8}\) metr ( \(c\) ), fizikadagi asosiy doimiydir. Bu aql bovar qilmaydigan tezlik yorug'likning Quyoshdan Yerga taxminan 8 daqiqada, 150 million kilometr masofani bosib o'tishiga imkon beradi.
Bir nechta asosiy xususiyatlar yorug'lik to'lqinlarini belgilaydi:
Yorug'lik to'lqinlari materiallar va boshqa to'lqinlar bilan o'zaro ta'sirlashganda bir nechta xatti-harakatlarni namoyon qiladi:
Yorug'lik to'lqinlarining harakatini to'lqin tenglamasi bilan matematik tarzda tasvirlash mumkin:
\( \frac{\partial^2 u}{\partial t^2} = c^2 \nabla^2 u \)Bu erda \(u\) to'lqin funksiyasini, \(t\) - vaqt, \(c\) muhitdagi yorug'lik tezligi va \(\nabla^2\) - Laplas operatori bo'lib, to'lqinning tezligini ko'rsatadi. kosmosda tarqalishi.
Yorug'lik to'lqinlarini tushunish texnologiya va fanda sezilarli yutuqlarga olib keldi. Masalan:
Ushbu ilovalar yorug'lik to'lqinlari haqidagi tushunchamiz zamonaviy jamiyatni qanday shakllantirgani haqida faqat sirtni tirnaydi. Yorug'lik to'lqinlarining asosiy xususiyatlari - ularning tezligi, to'lqin uzunligi, chastotasi va amplitudasi turli sohalarda innovatsiyalarni davom ettirmoqda.
Odamlar ko'rinadigan yorug'lik deb nomlanuvchi elektromagnit spektrning faqat kichik bir qismini ko'rishlari mumkin bo'lsa-da, yorug'lik to'lqinlari keng to'lqin uzunliklarini qamrab oladi. Ko'rinadigan yorug'likdan tashqari, elektromagnit spektr ultrabinafsha nurlar, infraqizil nurlanish, mikroto'lqinlar, radio to'lqinlar va boshqalarni o'z ichiga oladi, ularning har biri o'ziga xos xususiyatlarga va ilovalarga ega.
Biz idrok qiladigan ranglar yorug'likning to'lqin uzunligi bilan belgilanadi, binafsha rang ko'rinadigan spektrning eng qisqa uchida (taxminan 380 nm) va qizil rang eng uzun uchida (taxminan 700 nm). Har bir rang ushbu diapazondagi ma'lum bir to'lqin uzunligiga to'g'ri keladi va biz dunyoda boshdan kechirayotgan ranglarning boy palitrasini yaratadi.
Yorug'likning to'lqinli tabiatini ko'rsatadigan oddiy tajribalardan biri interferentsiya hodisasini ko'rsatadigan qo'sh tirqish tajribasidir. Yorug'lik bir-biriga yaqin joylashgan ikkita tirqishdan o'tib, ekranga o'tsa, u yorqin va qorong'i qirralarning naqshini yaratadi. Bu naqshni faqat yorug'likning to'lqinli tabiati bilan izohlash mumkin, chunki har bir tirqishdagi to'lqinlar konstruktiv va halokatli tarzda o'zaro ta'sir qiladi.
Yana bir keng tarqalgan tajriba oq yorug'likni uning tarkibiy ranglariga tarqatish uchun prizmadan foydalanishni o'z ichiga oladi. Bu dispersiya turli to‘lqin uzunlikdagi yorug‘lik prizmadan o‘tayotganda turli miqdorlarda sinishi (egilib), tarqalib, spektrni hosil qilganligi sababli yuzaga keladi. Ushbu tajriba to'lqin uzunligi tushunchasini va uning rang bilan bog'liqligini juda yaxshi ko'rsatadi.
Ushbu darsda biz yorug'lik to'lqinlarining asosiy tushunchasini, ularning xususiyatlari, xatti-harakatlari va kundalik hayotimizga va ilmiy tushunchamizga chuqur ta'sirini o'rganib chiqdik. To'lqin uzunligi, chastotasi va amplitudasi kabi asosiy xususiyatlardan tortib, aks ettirish, sinishi, diffraktsiya va interferentsiya kabi murakkab xatti-harakatlargacha yorug'lik to'lqinlari tabiat kuchlarining murakkab baletini ochib berishda davom etmoqda. Yorug‘lik olami bo‘ylab sayohatimiz insonning qiziquvchanligi va bilimga tinimsiz intilishimizdan dalolat beradi, kashfiyot va innovatsiyalar yo‘lini yoritadi.
