Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
344
345
жолында кездескен тосқауылды орап та-
ралып кетеді. Жарық дифракциясы кезінде
жарықтың түзу сызық бойымен таралу
заңы, яғни геометриялық оптиканың
негізгі заңдары бұзылады. Жарық тол-
қындарының ұзындығы өте кіші бол-
ғандықтан, жарық дифракциясы қалыпты
жағдайда байқалмайды. Жарық дифрак-
циясы – жарықтың толқындық қасиетін
дәлелдейтін негізгі құбылыстардың бірі.
Бұл құбылысты итальян физигі Франческо
Гримальди (1618–1663) ашқан.
Жарық дифракциясының жуық теори-
ясы Гюйгенс – Френель принципіне негізделген.
Жарық дифракциясы нәтижесінде ұзын толқынды сәулелер едәуір, қысқа
толқынды сәулелер аз ауытқып бұрылады, яғни күрделі жарық толқындарының
ұзындықтары бойынша жіктеледі, яғни дифракциялық спектрлер пайда болады.
Жарық дифракциясы көшеде жанып тұрған үлкен шамға терлеп тұрған терезенің
әйнегі арқылы қараған кезде әлгі шамның айналасынан байқалатын әлсіз түсті
дөңгелектер – әйнекке шөккен ұсақ су тамшыларынан жарық өткенде пайда
болатын жарық сәуленің дифракциясының нәтижесі болады. Аязды күндері Күн
дискісінің айналасынан байқалатын ақшыл түсті дөңгелектер жарықтың ауадағы
ұсақ мұз кристалдарынан өткенде пайда болатын дифракциясынан туындайды.
Тіптен кей кездері электр шамының жарқыраған қылына көзді жұмыңқырап
кірпіктер арасынан қараған кезде де байқалатын түрлі түсті жолақтар – кірпік
арқылы пайда болатын дифракциялық құбылыс. Кішкене тосқауыл қалқа арқылы
өткен жарық сәуледен үлкен экранда пайда болған дифракциялық суреттің дәл
ортасында пайда болатын жарық дақ (дөңгелек пішінді) жарық сәуленің жолында
кездескен қалқаны орап өтуі нәтижесінде пайда болатынының дәлелі болмақ. Су
айдыны бетінде кішкене саңылау арқылы өткен су толқынында дифракциялық
құбылыс байқалады. Саңылаудың ені су толқынының ұзындығының жартысына тең
2-сурет. Саңылаудағы Фраунгофер дифрак-
циясы
а – электронның дифракциясы; б – жарық
дифракиясы
Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
344
345
болған дифракциялық сурет сызбада көрсетілген. Сонымен дифракция дегеніміз
тосқауылдарды толқын ұзындығына қарайлас толқындардың орап өту құбылысы
болып табылады.
ЖАРЫҚ ДҮМПУІ, ж а р ы қ т ы ң т е б у і – 1) Атомның жарықтық
дүмпуі – фотон тарататын (шығаратын) атомның фотонның ұшып шығу
бағытына қарама-қарсы бағытталған дүмпу (тебілу) импульсін алатын жарықтың
қозғалтқыштық әсері. Өздік сәуле шығару кезінде әртүрлі атомдар тобы кез кел-
ген бағыттан дүмпу импульстерін алады; еріксіз сәуле шығару кезінде белгілі бір
бағыттан ғана дүмпу импульсін алады. 2) Жарық көзінің жарықтық дүмпуі – жарық
көзі тарататын (шығаратын) жарық ағынының осы жарық көзі тұтынатын қуатқа
қатынасы. Ваттқа шаққандағы люменмен өлшенеді (лм/Вт); жарық көздерінің
үнемділігінің сипаттамасы болады; жалпы мақсаттағы қыздыру шамдарының
жарықтық дүмпуі 8 – 20 лм/Вт, люминесценциялы шамдардікі – 90 лм/Вт-қа дейін,
металгалогендік және натрийлік шамдарда – 130 лм/Вт-қа дейін жетеді.
ЖАРЫҚ ЖЫЛДАМДЫҒЫ, б о с к е ң і с т і к т е г і (вакуумдағы) с – кез кел-
ген электрмагниттік толқындардың (оның ішінде жарық толқындары да бар) таралу
шапшаңдығы; физикалық іргелі тұрақты шамалардың бірі; кез келген физикалық
ықпалдардың шектік жылдамдығы болып табылады және санақ жүйесінің біреуінен
екіншісіне ауысқанда инвариантты (өзгермейтін) болады. с
(жылдамдық)
шамасы материалдық дененің массасы мен толық энергиясын байланыс-
тырады; санақ жүйесі өзгерген (Ло-
ренц түрлендірілулері) кезде коор-
динаттарды, жылдамдықтарды және
уақытты түрлендіру жарық жылдам-
дығы арқылы өрнектеледі; жарық жыл-
дамдығы өзгедей көптеген қатынас-
тарға енген. Ортадағы жарық жылдам-
дығы с’ ортаның сыну көрсеткішіне
(n) тәуелді, бұл көрсеткіш әртүрлі
жиілік (v) сәуле үшін: с’(v) = c/n(v).
Егер сөз монохроматтық емес жарық
үшін болса (вакуумдағы жарық
жылдамдығы үшін осы екі шама
үйлеседі), онда осы тәуелділік орта-
дағы топтық жылдамдықтың фазалық
жылдамдықтан өзгешелігі болатынын
О.Ремер Юпитер серігінің (1) тұтылуын
(2) қалыпта байқаған. Жер (3) және Юпи-
тер Күнге қатысты оның бір жағында
орналасқанда Юпитер серігінен (1) келетін
жарық әлгі Юпитер мен Жер Күнге қатысты
оның екі жағында (Б) орналасқан кездегіден тез
жететіндігін анықтаған. Осы жағдайлардағы
арақашықтықтарды және уақыт аралығын
өлшей отырып Ремер жарық жылдамдығын
есептеп тапқан.
Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
346
347
аңғартады. Тәжірибе жүзінде с’ анықтаған кезде жарықтың топтық жылдамдығы
немесе сигналдың жылдамдығы немесе энергияның таратылу жылдамдығы
өлшенеді.
Жарық жылдамдығын алғаш
рет 1676 жылы дат астрономы
Оле
Рёмер (1644 – 1710) Юпи-
тер ғаламшарының серіктерінің
тұтылу уақыттарының аралығын
өлшеу бойынша анықтаған. 1728
жылы ағылшын астрономы Джеймс
Брадлей (1693 – 1762) жұлдыздар
жарығының аберрациясын бақылау негізінде жарық жылдамдығын анықтаған.
Жер жағдайында жарық жылдамдығын дәл анықталған қашықтықты (базаны)
жарықтың өту уақыты бойынша алғаш рет 1849 жылы өлшеген француз физигі
Арман
Физо (1819 – 1896) болды. А.Физоның тәжірибесінде жарық көзінен шыққан
(S) жарық шоғы жартылай мөлдір айнадан (N) шағылысып, айналып тұрған тісті
дискі (W) арқылы ауық-ауық үзіліп тұрған, ара қашықтығы ~8 км MN базаның М
нүктесінде орнатылған айнадан шағылысып, әлгі тісті дискіге қайтып оралған
(1-сызба). Жарық дискінің тісіне түскен кезде бөгеліп бақылаушыға жетпей қалатын
болған. Жарық дискі тістерінің екі аралығына түскенде оны бақылаушы окуляр
(Е) арқылы көретін болған. Дискінің айналу жылдамдығы белгілі болғандықтан
жарықтың база аралығынан өту уақыты анықталған. Физо өз тәжірибесінің
нәтижесінде жарық жылдамдығы үшін c = 313300 км/сек мәнін анықтаған. 1862
жылы француз физигі Жан
Фуко (1819 – 1868) өзінің отандасы ғалым Доминик
Арагоның (1786–1853) идеясы бойынша тісті дискінің орнына тез айналатын (1
секундта 512 айналыс) айна пайдаланылған тәжірибені жүзеге асырған (2-сызба).
Айнадан (R) шағылған жарық шоғы базаға қарай бағытталған және одан қайтып
келген жарық шоғы қайтадан белгілі бір аз бұрышқа бұрылып үлгерген әлгі айнаға
түскен. База 20 м болғанның өзінде Фуко жарық жылдамдығының 298000±500 км/
сек-қа тең мәнін тапқан. Физо мен Фуконың тәжірибелерінің негізгі идеялары мен
сұлбалары кейінгі кезде жасалған көптеген тәжірибелерге негіз болған. 1926 жылы
американ физигі Альберт
Майкельсонның (1852 – 1931) жасаған тәжірибесінде
жарық жылдамдығы с = 299796±4 км/сек мәнге тең болған. А.Майкельсонның
тәжірибесі Калифорниядағы тау шыңдары Вильсон мен Антонио аралығында (ара
қашықтығы 35,4 км) жүзеге асырылған. Тәжірибе жасалған қондырғының сұлбасы
сызбада көрсетілген. Антонио шыңында D ойыс айна, ал Вильсон шыңында ойыс
1-сызба. Физо әдісі бойынша жарық жылдам-
дығын анықтау.
Достарыңызбен бөлісу: | 
