Hozirgi kunda mamlakatimizda yoshlarga ta’lim tarbiya, ilm fan, kasb hunar o’rgatishga kata e’tibor berilmoqda

Yorug’lik bosimi haqida


Yorug’lik bosimi- yorug’likning uni qaytaruvchi va yutuvchi jismlarga, zarralarga, ayrim molekula va atomlarga ko’rsatadigan ta’sir. Yorug’lik bosimi haqidagi farazni birinchi marta 1619 yilda I. Kepler kometa dumlarining Quyosh yaqinidan uchib o’tishidagi og’ishini tushuntirish uchun ishlatgan. 1873- yilda J. Maksvell elektromagnit nazariya asosida yorug’lik bosimi kattaligini hisoblab chiqdi. U eng kuchli Yorug’lik manbalari (Quyosh) uchun ham juda kichik miqdor ekan. Yer sharoitida u yonaki hodisalar (konveksion toklari, radiomatrik kuchlar) bilan niqoblanadi. Shu sababli, yorug’lik bosimini sof holda o’lchash murakkab ish. Uni birinchisi marta 1899 – yilda P. N. Lebedev tajribada aniqlagan. Uning olgan natijalari J. K. Maksvellning hisoblashlariga mos kelgan edi. U yorug’likning gazlarga beradigan bosimini o’lchash mumkinligini 1908-yilda isbotladi. Dumli yulduzlar yorug’lik bosimi ta’sirida paydo bo’ladi deb taxmin qilinadi.
Elektromagnit nazariyaga ko’ra, jism sirtiga tik tushuvchi yassi elektromagnit to’lqin yuzaga keltiruvchi bosim elektromagnit energiyaning sirt yaqinidagi zichligiga teng. Ushbu energiya jismga tushuvchi va undan qaytuvchi to’lqinlar energiya jismga tushuvchi va undan qaytuvchi to’lqinlar energiyasidan tashkil topadi. Agar jism sirtining 1 sm² ga tushuvchi va undan qaytuvchi to’lqin quvvati Q erg/sm², qaytish koeffitseynti R bo’lsa, u holda sirt yaqinidagi energiya zichligi u = Q(h+ R)/c . Bundan yorug’likning jism sirtiga bosimi quydagicha bo’ladi:
Yorug’lik bosimi ko’lamlari bir biridan farq qiluvchi astrofizik va atom sohalarida juda muhimdir. Lazerlar paydo bo’lishi bilan yorug’lik bosimidan turli sohalarda foydalanish imkoni keskin kengaydi. Yorug’lik vektori – yorug’lik energiyasining kattaligini va ko’chirilish yo’nalishini aniqlab beruvchi yorug’lik oqimi zichligini ifodalaydigan vektor. U fotometriyada amaliy ahamiyatga ega, uning yordamida yorug’likning hajm zichligi, yorug’lik oqimini yutilishi, sirtning yoritilganligi va boshqalar aniqlanadi. Yorug’lik - foton energiyasi. Yorug’likning to’lqin tarqatish bilan birga korpuskulyar, ya’ni kvant tabiatiga ham ega bo’lishini M. Plank isbotlagan. Yorug’lik kuchi – ko’rinuvchi nurlanish manbaining muayyan yo’nalishini ifodalaydigan yorug’lik kattaligi. Yorug’lik manbaidan fazoviy burchak birligida tarqalayotgan yorug’lik oqimini ifodalaydi. Xalqaro birliklar sistemasida kandela(kd) yorug’lik kuchi o’lchov birligi qabul qilingan. Yorug’lik kuchini aniqlash yoritish texnikasida, tibbiyotda amaliy ahamiyatga ega. Yorug’lik oqimi – yorug’lik energiyasini sezishda, tabiiyki, ko’z alohida ahamiyatga ega. Inson ko’zining rangdagi yorug’likni sezish qobiliyati ham turlicha. Shuning uchun biror sirt orqali o’tayotgan yorug’lik to’lqin energiyasi emas, balki bu yorug’lik energiyasining bevosita ko’zga ko’rish sezgisi uyg’otadigan qismi ahamiyatli. Biror sirt orqali vaqt birligi ichida o’tadigan va ko’rish sezgisi bilan baholanadigan yorug’lik energiyasi yorug’lik oqimi deyiladi. Yorug’lik oqimini birligi lyumen qabul qilingan. Yorug’lik energiyasi – inson ko’zi sezadigan elektromagnit to’lqinlar energiyasi qismi. U yorug’lik oqimining yoritish davomililigiga ko’paytmasiga teng. Yorug’lik energiyasi birligi – lyumen•sekundga teng.
 P.N.Lebedev tajribasi. Yorug’likning bosimini birinchi bo’lib o’lchash 1899 – yilda rus fizigi Lebedev tomonidan nasib etgan, yorug’likning qattiq jismlarga ko’rsatadigan bosimini o’lchash uchun o’tkazgan tajribasining sxemasi ko’rsatilgan. Qurilma havosi so’rib olingan idishda o’rnatilgan bo’lib, ingichka ipga osib qo’yilgan va “qanotchalar” biriktirilgan yengil osmadan iborat. Qanotchalar qalinligi 0,01mm dan 0,1 mm gacha bo’lgan oq va qoraytirilgan disklar shaklida bo’ladi. Ular osma atrofida aylanadigan o’qqa nisbatan simmetrik qilib o’rnatilgan. Tushgan yorug’lik oq va qoraytirilgan disklarga turli xil bosim ko’rsatadi. Natijada osmani tutib turgan ingichka ip aylantiruvchi moment ta’sirida buraladi. Yorug’likning bosimi aynan shu ipning burilish burchagi yordamida aniqlanadi. O’z navbatida, bu burilish qanotchalarga tushayotgan yorug’likning bosimi mavjudligini, bu bosim jism sirtining qaytara olish qobiliyatiga va tushayotgan yorug’lik oqimiga bog’liqligini ko’rsatadi.
Lebedev tajribasi: Yorug’lik bosimini birinchi bo’lib 1900 yilda P.N. Lebedev tajribada aniqladi. Bu tajriba quyidagicha. Osongina buriladigan parrakning qanotlaridan biri qoraytirilgan, ikkinchisi esa yaltiroq qilib yasalgan. Bu qanotlarni navbatma-navbat yoritish orqali parrakning buralishlari taqqoslanadi. Parrak o’qiga yopishtirilgan ko’zgudan qayiuvchi nurning og’ishiga asoslanib, buralish burchagi aniqlandi. Tajribalarda yorug’likning yaltiroq qanotga beradigan bosimi (P_yal) qoraytirilgan qanotga beradigan bosimi (P_q) dan ikki marta katta bo’lib chiqdi.



Bu natija Maksvellning nazariy xulosasiga mos keladi, ma’lumki ideal yaltiroq sirt uchun =1, shuning uchun (1) asosan P_yal = (1+1) = 2 (17-3). Yorug’likni to’la yutuvchi qoraytirilgan sirt uchun =0.
U holda Pyal = (1+0) = (17-4)
Yorug’lik bosimining P.N.Lebedev tajribasida aniqlangan qiymati (17-1) formula asosida hisoblangan qiymatiga yaqin bo’lib chiqdi. Yorug’likni kvant tasavvurlar asosida quyidagicha tushuntiramiz. Yuzasi S bo’lgan sirtga tik holda yorug’lik dastasi tushayotgan bo’lsin. Bu sirtga t vaqt ichida V = Sl = Sct hajmdagi N ta foton tushishga ulguradi deb hisoblaylik. Tabiiy sharoitda yorug’lik tushayotgan sirt absolyut oq ham, absolyut qora ham emas. Shuning uchun bu sirtning nur qaytarish koeffitsiyenti  (0   1) ga teng bo’ladi, sirt o’ziga kelib tushgan N ta fotondan   N tasini qaytaradi, (1− ) N tasini esa yutadi. Qaytgan fotonlar sirtga ga teng impul’s beradi, yutilgan fotonlar esa ga teng impul’s beradi. Natijada t vaqt ichida sirt quyidagicha impul’s oladi: (17-5).
Impul’sning vaqt bo’yicha o’zgarishi kuchni beradi. Kuchning yuzaga nisbati esa bosimni beradi: (17-6)
Bitta fotonning energiyasi - ; Sirtga t vaqt ichida tushgan energiya - . Ularni hisobga olib, yorug’lik bosimi uchun quyidagini yozamiz:
(17-7) Bu formula Maksvell nazariyasida chiqarilgan formulaning o’zginasidir. Yoruhlikning bosimga ega bo’lishini 1864 yilda J.Maksvell aniqlagan. Eksperimental ravishda P.N.Lebedev (1866–1912) yorug’lik bosimini ga teng ekanligini aniqlagan. Yorug’likning bosimga ega bo’lishi, fotonning impul’si borligini bildiradi, ya’ni son-sanoqsiz fotonlar beradigan impul’slar yig’indisi sirtga beradigan bosimni hosil qiladi. Bitta fotonning absolyut oq sirtga va absolyut qora sirtga tushganda oladigan impul’slari ikki marta farq qiladi. Xuddi shuningdek barcha fotonlar absolyut oq va qora sirtlarga tushganda hosil bo’ladigan bosimlar ham ikki marta farq qiladi. Agar yuzasi S bo’lgan sirtga t vaqt davomida tushgan W yorug’lik energiyasining hammasi yuzadan qaytsa (absolyut oq jism) yorug’likning sirtga beradigan bosimi quyidagicha:
(17-8)
Agar yuzasi S bo’lgan sirtga t vaqt davomida tushgan W yorug’lik energiyasining hammasi sirtga yutilsa (absolyut qora jism) yorug’likning sirtga beradigan bosimi quyidagicha: (17-9).
Sirtga burchak ostida tushgan yassi to’liinning sirtga ko’rsatadigan bosimi quyidagi formula bilan aniqlanadi: (17-10)
Yorug’lik bosimini to’lqin nazariyaga asosan quyidagicha aniqlash mumkin: (17-11) R − qaytarishkoeffitsiyenti Korpuskulyar nazariyaga asosan o’rtacha yorug’lik bosimi (17-12). Bu yerda – sirtga tushadigan yorug’lik dastasidagi fotonlar konsentratsiyasi va – sirtga tushayotgan yorug’lik dastasi energiyasining hajmiy o’rtacha zichligi.
Maksvell o’z nazariyasiga asoslanib yorug’likni elektromagnit to’lqin deb atadi. Bu 1887 yilda Genrix Gers (H. Hertz, 1857–1894) birinchi marta elektromagnit to’liinlarni generatsiyalash va kuzatish tajribalarini amalga oshirgandan keyin o’z tasdig’ini topdi.