Ilmiy rahbar: aytimbetov n. Bajardi: tojiboyeva z

II. BOB. YORUG’LIK BOSIMINING AMALIYOTDAGI O’RNI

2.1. Yorug’lik bosimini tajribalar orqali o’rganish

Birinchi marta yorug'lik bosimi borligi haqidagi gipotezani XVII asrda Kepler quyosh yaqinidagi parvoz paytida kometa quyruqlarining xatti-harakatlarini tushuntirish uchun g’oyalarni ilgari surdi. 1873-yilda Maksvell o'zining klassik elektrodinamikasi doirasida yorug'lik bosimi nazariyasini berdi. Yorug'lik bosimi birinchi marta 1899-yilda P.N Lebedev tomonidan eksperimental ravishda o'rganilgan. Uning evakuatsiya qilingan kemadagi tajribalarida aylanuvchi muvozanat ingichka kumush ipda to'xtatilgan bo'lib, uning rokkalari mlyuda va turli metallardan yasalgan ingichka disklar bilan bog'langan. Asosiy qiyinchilik radiometrik va konvektiv kuchlar fonida yorug'lik bosimini ajratish edi (atrofdagi gazning harorati yoritilgan va yoritilmagan tomondan farqi natijasida paydo bo'lgan kuchlar). Muqobil nurlanish bilan turli tomonlar Lebedev radiometrik kuchlarni tenglashtirdi va Maksvell nazariyasi bilan qoniqarli (± 20%) kelishuvga erishdi. Keyinchalik, 1907-1910-yillarda. Lebedev gazlardagi yorug'lik bosimini o'rganish bo'yicha aniqroq tajribalar o'tkazdi va nazariya bilan maqbul kelishuvga erishdi.
Yengil bosim, aks ettiruvchi hamda yutuvchi jismlarga, zarrachalarga va boshqalarga yorug'lik nurlari ta'sirida o'tkaziladigan bosim molekulalar hamda atomlar; elektromagnit maydon impulsining materiyaga o'tishi bilan bog'liq yorug'likning ponderomotiv harakatlaridan biri. Masalan, birlik maydoniga yorug'lik bosimi kuchining tangensial komponenti quyidagicha bo'ladi: Birlik maydoniga yorug'lik bosimi kuchining normal komponenti quyidagicha bo'ladi:
Oddiy va tangensial komponentlarning nisbati:

Yorug’likning moddaga ko’rsatadigan turli ta’sirlari orasida uning bosimi juda katta ahamiyatga egadir. Yorug’likning bosimi yorug’lik elektromagnitik nazariyasining rivojlanishi uchun katta ahamiyatga ega bo’ladi, bundan tashqari, yorug’likning tabiatiga bo’lgan umumfilosofik nuqtai nazar ancha qiziqarli bo’lib, kosmik sohada ham keng qo’llaniladi.
Yorug’lik o’zi yoritayotgan jismlarga bosim berishi kerak degan g’oyani Kepler aytgan bo’lib, u kometalar quyruqlari shakliga o’sha bosim sabab bo’ladi degan. Yorug’lik bosimi haqidagi g’oya Nyutonning zarralar oqib chiqish (korposkulyar) nazariyasida ham kelib chiqadi; bu nazariyaga muvofiq, yorug’lik zarralari o’zlarini qaytarayotgan yo yutayotgan jismlarga urilganda umpulslarining bir qismini ularga berishi, ya’ni bosim hosil qilishi kerak.
Bu masalaning nazariyasi va tajribasi juda uzun tarixga ega. Tajriba xususida juda sodda urinishlar bilan birga ancha jiddiy tajribalar ham o’tkazilib, bu tajribalarni ba’zilari, masalan, Kruks tajribalari siyraklashtirilgan gazlarning kinetikasi bilan bog’liq bo’lgan maxsus radiomertik hodisalarning kashf qilinishiga olib keldi. Franklin o’zidan oldin yorug’lik bosimini aniqlashga bag’ishlangan urinishlarning muvaffaqiyatsizlikka uchraganligini korpuskulyar nazariyaga qarshi qo’yiladigan dalillardan biri sifatida ko’rsatgan. Keyinchalik Yung shu dalildan foydalangan, biroq na Franklin va na Yung bu bosimning eng kam qiymati haqida hech narsa deya olmadilar, chunki yorug’lik zarralarining massasi haqida ham, o’sha vaqtda tajribada qo’llanilgan burama tarozining sezgirligi yetarli yoki yetarli emasligi haqida ham hech narsa deyish mumkin emas edi.
Maksvell yorug’likning elektromagnitik nazariyasi asosida yorug’lik bosimining bo’lishi zarurligini keltirib chiqarganidan va hatto bu bosimning kattaligini hisoblab bergandan so’ng Franklinning yorug’likning to’lqin nazariyasi elastiklik nazariyasi sifatida rivojlanayotgani uchun muhim ahamiyatga ega bo’lgan e’tirozli korpuskulyar tasavvurlarga qarshi qo’yiladigan dalil sifatda o’z kuchini yo’qotdi [8].
Yorug’lik ko’ndalang elektromagnitik to’lqin bo’lgani uchun o’tkazgich (ko’zgu yoki yutuvchi jism) sirtiga tushganda bunday ta’sirlar ko’rsatishi kerak: yoritilgan sirt tekisligida yotgan elektr vektori o’sha vektor yo’nalishi bo’yicha tok hosil qiladi; yorug’lik to’lqinining magnit maydoni paydo bo’lgan bu tokka Amper qonuniga asosan shunday kuch bilan ta’sir qiladiki, bu kuchning yo’nalishi yorug’likning tarqalish yo’nalishi bilan bir xil bo’ladi. Shunday qilib, yorug’lik bilan qaytaruvchi yoki yutuvchi jism o’rtasidagi ponderomotor o’zaro ta’sir jismga bo’layotgan bosimni vujudga keltiradi. Bosim kuchi yorug’likning intensivligiga bog’liq bo’ladi. nurlari parallel tashkil qilgan holda Maksvellning hisobi bo’yicha P bosim yorug’lik energiyasining ս zichligiga ya’ni hajm birligidagi energiyaga teng bo’ladi. Bunda yorug’lik tushayotgan jism absolyut qora, ya’ni o’ziga tushayotgan yorug’lik energiyasini to’liq yutadigan jism deb faraz qilinadi. Agar jismning qaytarish koeffitsenti nolga teng bo’lmay, biror R qiymatga teng bo’lsa, u holda bosim P=u(1+R) bo’ladi, ideal ko’zgu uchun xususiy holda (R=1) bosim P=2u bo’ladi. Agar 1cm² yuzga 1s ichida normal tushayotgan energiyani (yoritilganlik) E bilan belgilasak, u holda nur energiyasining zichligi E/c ga bo’ladi, bu yerda c-yorug’likning tezligi. Shunday qilib, yorug’likning bosimini quydagicha ifodalash mumkin:

Maksvell yorug’ kunda quyosh nurlari 1m² qora sirtga 0,4 mG kuch bilan bosim beradi deb topdi. Agar yorug’lik devorga bo’shliq ichidagi barcha yo’nalishlar bo’yicha tushayotgan bo’lsa, nurlarning zichligi u ga teng bo’lganda qora sirtga bosim u beriladi.
Yorug’lik bosimini birinchi bo’lib P. N. Lebedev Moskvada o’z davridagi eksperimental san’atning namunasi bo’lgan tajribalarida aniqladi va o’lchadi.