Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
346
347
айна (
В) және сегіз қырлы
айна (А) және жарық көзі (S)
орналасқан. Жарықтың жол-
дары сызбада көрсетілген.
Сәуле D айнадан екі рет
шағылысып В айнаға, одан
соң жазық айналар і мен k-ға
және сегізқырлы А айнаның
l қырына түседі.
ХІХ ғасырда жарық
жылдамдығын анықтаудың
физикада маңызы зор болды,
ол жарықтың толқындық
теориясын қосымша түрде
растады, сонымен қатар
оптиканың электр-магне-
тизммен байланысы орнықтырылды. Жарық жылдамдығының анықталған
жылдамдығы электрмагниттік толқындардың өлшенген мәндерімен үйлесуі
ағылшын физигі Джеймс
Максвеллдің (1831–1879) жарықтың электрмагниттік
теориясын жасау кезінде бастама көз ретінде пайдаланылған.
1972 жылы американ ғалымы К.
Ивенсон жиіліктік цезийлік стандарты бойын-
ша СН
4
– лазерінің сәулесінің жиілігін 11 таңбалық дәлдікпен анықтаған. Оның
есептеп тапқан жарық жылдамдығы с = 299792456,2 + 0,2 м/сек-қа тең болған.
1973 жылы Халықаралық комитеттің Бас ассамблеясы ғылым мен техника үшін
жарықтың вакуумдағы жылдамдығын 299792458±1,2 м/сек-қа тең деп белгілеген.
ЖАРЫҚ ЖЫЛЫ – жарықтың бір жылда, яғни 365, 246 тәулікте таралып
жететін жолына тең қашықтық өлшемі. Жарық жылы 9,46·10
15
м, немесе 0,307
парсекке тең. Күннен Галактиканың ортасына дейінгі қашықтық жуық шамамен
30 мың жарық жылына тең; Біздің Галактикамыздың диаметрі – 100 мың
жарық жылынан артық. 1 жарық жылы = 63277 астрономиялық бірлік
(а.б.) = 0,3068 парсек = 9,4605·10
12
км = 9,4605·10
15
м.
ЖАРЫҚ ИНТЕРФЕРЕНЦИЯСЫ (латынша «интер – өзара» + «фе-
рио – сығамын») – екі немесе бірнеше жарық толқындарының қабаттасулары
кезінде жарық сәуле энергиясының кеңістіктік қайта үлестірілуі; толқындар
интерференциясының дербес жағдайы. ХVІІ ғасырда ағылшын физигі Исаак
Нью-
тон (1643 – 1727) да жарықтың кейбір интерференциялық құбылысын бақылаған,
2-сызба. Айналмалы айна әдісімен (Фуко әдісімен)
жарық жылдамдығын анықтау: S – жарық көзі; R –
шапшаң айналатын айна; С – қисықтық ортасы R-дің
айналу өсімен үйлесетін қозғалмайтын ойыс айна; М –
жартылай мөлдір айна; L – объектив; Е – окуляр; RС – дәл
өлшенген арақашықтық. Үзік сызықпен R-дің жарықтың
RС жолын жүріп өтетін және кері бағытта өтетін
уақыттағы өзгеретін жолы көрсетілген. L объектив
шағылған шоқты S' нүктесіне жинақтайды. Жарық
жылдамдығы SS' ығысуын өлшеу арқылы анықталады.
Ж
104
∑
ЖАЗЫҚТЫҚ – ЖЫЛУ ТАСЫҒЫШ
348
349
бірақ оның корпускулалық теориясы бұл құбылысты түсіндіре алмаған. Жарық
интерференциясының дұрыс түсіндірмесін толқындық құбылыс ретінде ХІХ
ғасырдың басында француз физигі Огюстен
Френель (1788 – 1827) және ағылшын
физигі Томас
Юнг (1773 – 1829) тұжырымдады. Тұрақты (уақыт бойынша тұрақты)
интерференциялық кескін-сурет – жарықтың қарқындылығы артатын және кемитін
тұрақты түрде қайталанбалы аймақтар (мысалы, Ньютон сақиналары) сипатта-
латын жарық интерференциясы байқалады. Осы құбылыстарды қатаң түсіндіру
жарықтың толқындық және корпускулалық қасиеттерін ескеруді қажет етеді және
де оның жауабы кванттық электрдинамика негізінде беріледі.
Тұрақты жарық интерференциясы толқындардың қабаттасуы кезінде
фазалардың тұрақты айырымы болуынан пайда болады. Лазерлер пайда болғанға
дейінгі уақытта жарықтың когерентті шоқтары бір ғана жарық көзінен таралған
сәулені екіге ажырату арқылы (мысалы, Ф р е н е л ь а й н а с ы) шығарылып
келді. Когеренттіліктің талап етілуі жарық көзінің бұрыштық өлшемдеріне және
сәуле спектрінің еніне шектеу қойды. Мысалы,
Юнгтің тәжірибесінде сызықтық
өлшемі кішкене сәуле таратушы бет (S) жіңішке екі саңылауды жарықтайды
(1-сызба), когеренттілік S≤λR/d шартымен қамтамасыз етілген, мұндағы λ – жарық
толқынының орташа ұзындығы, R – жарық көзінен саңылаулы экранға дейінгі ара
қашықтық, d – саңылаулар арасының қашықтығы. Когеренттілік интерференци-
яланушы сәулелер жүрістерінің айырымына (δ) да тәуелді, бұл айырым жарық
толқындарының ұзындығымен өрнектеледі, осы айырым интерференцияның
реті деп аталған. Когеренттілік (δ) артқанда онымен бірге интерференциялық
кескін-суреттің қарама-қарсы түстілігінің (контрастылығы) айқындығы спектр мен
жүріс айырымы (Δλ) кең болған сайын кеми түседі. Интерференциялық кескін-
суреттің көрінерлік кезіндегі жүріс айырымы (Δλ)
–1
реттілікті болады.
Ақ жарықта интерференциялық кескін-сурет ең төменгі реттілікті (1 – 2=) бола-
ды, сонымен бірге боялған түсті болады, интерференциялық кескін-суреттің макси-
мумдары мен минимумдары толқын ұзындығына (λ) тәуелді. Интерференциялық
кескін-суреттің жіңішке спектрлік сызықтарының реттілігі 10
5
– 10
6
-не дейін жетеді,
бұл бірнеше сантиметр жүріс айырымына сәйкес келеді. Монохроматтылығы
жоғары лазерлік жарық көздері үшін мүмкін болатын жүріс айырымы мыңдаған
километрге жетеді.
Когеренттілікке байланысты шектеулер нақты жарық көзінен пайда болатын
интерференциялық кескін-суреттердің қабаттасуын қарастыру арқылы түсінікті
болмақ. Үлкен өлшемді жарық көзі кезінде қосындылық интерференциялық кескін-
сурет айқын болмай бұлдырланып (жайылып) көрінетін болады. Интерференциялық
