Ilmiy rahbar: aytimbetov n. Bajardi: tojiboyeva z

2.2. Yorug’lik bosimining fotonlar nazariyasida talqin etilishi

Fotonlar nazariyasida yorug’likning bosimini fotonlar impulsining yutuvchi yoki qaytaruvchi devorga uzatilish natijasi talqin etish mumkin. Chastotasi ν ga teng bo’lgan monoxramatik yorug’likning devorga tik tushayotgan va 1 cm² yuzaga 1s da E ga teng energiyaga olib keladigan oqimida N ta foton bo’lib, N ning qiymati quyidagi shartdan aniqlanadi:


Har bir foton hν/c ga teng imulsga ega bo’lgani uchun, u yutuvchi devorgacha hν/c impuls, qaytaruvchi devorgacha 2hν/c impuls uzatadi. Shunday qilib, absolyut yutuvchi devorchaning 1cm² yuziga 1s ichida uzatiladigan impuls quydagiga teng bo’ladi:

Lekin 1cm² yuzaga 1s da berilgan impuls shu yuzaga ta’sir qiladigan bosimning o’zidir. Shunday qilib yutuvchi devorlarga ta’sir qilayotgan bosim P=E/c ga, to’liq qaytuvchi devorchaga ta’sir qilayotgan bosim p=2E/c ga teng. Qaytish koeffitsenti R ga teng bo’lgan umumiy holda 1 s ichida tushayotgan fotonlarning to’liq N sonidan (1-R)N tasi yutiladi, RN tasi qaytadi. Ular tomondan sirt birligiga uzatilgan impuls bo’lib, Maksvell formulasiga to’g’ri keladi.

Yorug’lik bosimi hodisasi korpuskulyar yoki to’lqin nazariyasida qanday talqin etilgan bo’lmasin, bunday bosimning mavjudligini tajribada aniqlashning o’zi juda katta ahamiyatga ega. Bu fakt yorug’lik nuri energiyagagina emas, balki impulsga ham ega ekanligini ko’rsatib, yorug’likning moddiy ekanligini, yorug’lik ham modda bilan birga materiyaning bir ko’rinishi ekanligini shak-shubhasiz isbotlaydi.

2.3. Yorug’lik bosimining ba’zi bir kosmik hodisalardagi roli.

Yorug’lik bosimi mavjudligi Koinotda yuz beradigan bir qator hodisalarni izohlab berganligi haqida oldin gapirib o’tilgan edi. Kosmik jismlarga yorug'lik bosimi nazariyasini ishlab chiqish doirasida natijalar qo'lga kiritildi, unga ko'ra asosiy vektorni va yorug'lik bosimi kuchlarining asosiy momentini aniqlash uchun strukturaning tavsifini ajratish mumkin uning yo'nalishi. Ushbu mualliflar yorug'lik bosimini tavsiflashda tensor yondashuvini ishlab chiqdilar. Tensor yondashuvi boshqa tadqiqotchilar tomonidan ham ishlab chiqilmoqda. Ushbu ish yorug'lik bosimi kuchlarini tavsiflashga tenzor yondashuvi doirasida amalga oshirildi va muallif tadqiqotining davomi hisoblanadi. Ushbu ishning maqsadi kosmik tuzilmalarga yorug'lik bosimini hisoblashning istiqbolli usulini ishlab chiqishdir. Yorug'lik bosimining elementar kuchi. Rasmda ko'rsatilgandek, kosmik kemaning yo'nalishi sezilarli darajada o'zgarmaydi degan taxmin bilan kosmik kemaning yuzasida yorug'lik bosimi kuchlarining asosiy vektori va asosiy momenti uchun analitik ifodalarni yozish mumkin. uning parvozi, masalan, o'rnatilgan sirt yoritilgan bo'lsa. Ko'zgu-diffuz aks ettirish sxemasi modeli doirasidagi tekislik muammosini vektorli shakllantirishda cheksiz kichik element L ga yorug'lik bosimining elementar kuchi uchun iboralar birinchi marta 1980-yilda shaffof monografiyalarda olingan. Ularda kuchlarning proektsiyalari yelkanning soya tomoniga normal yo'nalishda aniqlandi. Bizning muammomizdaga binoan shunga o'xshash yozuvlardan foydalanamiz, bu yerda proektsiyalar yoritilgan tomonga normal bo'ylab yoziladi: Kometalar quyruqlarining paydo bo’lishi, kometalar quyoshga yaqinlashgan sari bu quyruqlarning kattalashib borib quyoshdan teskari tomonga qarab joylashishi Keplerni kometalarning quyruqlari zarralar oqimidan iborat bo’lib, kometa quyoshga yaqinlashayotganida bu zarralar yorug’liq bosimi ta’sirida quyoshdan uzoqlashadi, degan xulosani chiqarishga majbur qildi. Hisoblar va ayniqsa Lebedevning eksperemental tadqiqotlari bu fikrni quvvatladi. Bu ma’lumotlarga qarab o’lchamlari ancha kichik bo’lgan zarralarni Quyosh nurlari ta’sirida quyoshdan itarilishi quyosh massasi ta’sirida quyoshga tortilishiga qaraganda kuchliroq ekanligini aniqlash mumkin, chunki zarra radiusining kichrayishi bilan tortilish kuchi radiusining kubiga praporsional kamayadi. Itarilish esa radiusning kvadrati kabi kamayadi. Kerakli o’lchamdagi zarra uchun itarilishning tortilishga qaraganda ustunligi (yoki aksincha) quyoshdan istagan masofada kuzatiladi, chunki nurlanishning zichligi ham, gravitatsion ta’sir ham masofaga qarab bir xil (1/r² kabi) o’zgaradi. Kometalarning quyruqlari faqat quyosh yaqinida kattalasha boshlashishga o’lchamlari ancha kichik bo’lgan zarralar quyosh yaqinida bug’lashish natijasida paydo bo’lishi sababchisidir. Ammo keyingi vaqtda kametalarda quyruq paydo bo’lishi juda murakkab protsess ekanligi va yorug’lik bosimi xilma xil hodisalarning sababini ochib berolmasligi aniqlandi. Yaqinda yorug’lik bosimi yulduzlarning chegaraviy o’lchamlari to’g’risidagi masalada muhim ahamiyatga ega ekanligi ko’rsatildi. Astronomiya ma’lumotlaridan shu narsa aniqki, o’lchamlari ma’lum maksimumdan ortadigan yulduzlar mavjud emas ekan. Eddington yulduzlar o’lchamlarining ortishidan quydagi sharoit to’sqinlik qilishi kerakligiga e’tibor berdi. Yulduzning massasi ko’paygani tashqi qatlamlarining markazga tortilish kuchi ortgani sari yulduzning ichki qatlamlarining siqilish ishi ham ortadi, natijada shu qatlamlarning harorati ortib bir necha million gradusga yetadi. Lekin temperaturaning ortishi yulduz ichidagi nur energiyasi zichligining, demak, yorug’lik bosimi kattaligini ortishini bildiradi. Hisoblar tortilish kuchi bilan yorug’lik bosimi ta’sirida yuzaga kelgan itarilish kuchlari o’rtasidagi muvozanat tufayli yulduzning massasi ma’lum chegaraviy qiymatdan ortmasligini ko’rsatadi: massasi ko’proq yulduzlar turg’un bo’lmaydi va tezda parchalanib ketadi. Haqiqatdan ham, yuqorida aytilgan fikrlar asosida o’tkazilgan hisoblarning natijasi bo’lmish yulduzlarning yuqorigi chegaraviy massasi astofizik kuzatish natijalari bilan bir xildir. Yorug'lik bosimi rus olimi P.N. Lebedev 1901-yilda o'zining tajribalarida u yorug'lik bosimi yorug'likning intensivligiga va tananing aks ettirish qobiliyatiga bog'liqligini aniqladi. Tajribalarda evakuatsiya qilingan kolbaga solingan qora va ko'zgu barglari bilan spinner ishlatilgan (4-rasm).