Yorug‘likning elektromagnit to‘lqin nazariyasi Reja Yоrug‘likniig elektromagnit tabiati. Ye va n vektorlar

Yorug‘likning elektromagnit nazariyasi
O‘z vaqtida Nyuton yorug‘lik haqida mulohaza yuritar ekan, bu haqida, "yorug‘lik - tezligi deyarli cheksiz bo‘lgan mayda zarrachalardan tashkil topadi" deb ta'kidlar edi. Nyutonning zamondoshi bo‘lgan yana bir mashhur fizik olim Xristian Gyuygens esa aksincha, yorug‘lik to‘lqin tabiatiga ega bo‘lib, u xuddi tovushning havoda, yoki, istalgan biror moddiy muhitda tarqalishi singari tarqaladi degan g‘oyani ilgari surardi. Taassufki, Gyuygensning g‘oyalari Nyutonning ilmiy nufuzi soyasida qolib ketdi va akademik doiralarda unchalik ham katta qiziqishga sabab bo‘lmadi. Hatto, odatda sermulohazaligi bilan ajralib turadigan kuchli olimlar ham, faktlarni tekshirib o‘tirmasdan, shunchaki Nyutonning ta'kidlariga ishonib qo‘ya qolishdi. Chunki, ularning fikricha, Nyuton noto‘g‘ri gapirishi ehtimoli mavjud emasdi...
Biroq, yangi avlod olimlari asta-sekinlik bilan katta sahnaga chiqib kelar ekan, baribir yorug‘lik tabiatiga Nyuton g‘oyalaridagi kemtiklarga e'tibor qaratila boshladi. 1700 yilga kelib, Yung, Frenel va boshqa olimlar, yorug‘likning Nyuton ta'limoti bilan tushuntirib bo‘lmaydigan ayrim xossalarini o‘rganishga kirishdilar. Nyuton yondoshuvi bilan tushuntirib bo‘lmaydigan yorug‘lik hodisalari orasida, Nyuton halqasi deb ataladigan hodisa, shuningdek, ayrim hashoratlarning tanasida yuz beradigan murakkab yorug‘lik interferensiyasi natijasida ularning yorqin tus bilan tovlanishi kabilar mavjud edi. Nyuton halqasini fotoplyonka bilan ishlab ko‘rgan fotograflar juda yaxshi bilishdi. U diapozitiv shisha plastinkalar orasiga joylashtirilgan vaqtda hosil bo‘ladi. Yung va Frenellarning tajribalari ham yorug‘likning to‘lqin tabiatiga ega ekaniga yaqqol ishora qilib, Gyuygensning ishlarida haq gaplar keltirilganini ko‘rsatib bergan bo‘lsa-da, baribir, yorug‘likning to‘lqin tabiati haqidagi g‘oya XIX asrning ikkinchi yarmigacha ham shubha ostida qolaverdi. Buning ikkita asosiy sababi bor edi. Birinchisi Faradeyning tajribalari bo‘lib, u magnit maydonining yorug‘likka ta'siri mavjudligini ko‘rsatib bergandi. Ikkinchi sabab esa, Maksvell olib borgan tajribalar bo‘lib, unda elektr va magnit hodisalarining o‘zagi bitta ekani ifodalab berilgan edi. Bunga ko‘ram yorug‘lik
elektromagnit tabiatiga ega bo‘lib, bu shakl va tarkibning yorug‘lik ko‘rinishidagi ajoyib uyg‘unligiga ishora edi.
Elektromagnetizm haqidagi tushunchalarning rivojlanishi asnosida yuzaga kelgan yorug‘likning mohiyatiga oid yangi fikrlar, yorug‘lik tabiatiga oid avvaldan mavjud chalkashliklarni yanada chigallashtirib yubordi. Bu masala ayniqsa Faradeyni ikkilantirib qo‘ygandi. Faradey yorug‘lik tabiatiga oid yangi izohni izlay boshladi. Xususan Faradeyning kuch chiziqlari ham shunday tabiatga ega bo‘lib, ularni statik emas, balki, dinamik nuqtai nazardan qarash lozim edi.
Faradey yorug‘likning elektromagnit tabiati haqida fikrlar ekan, bu boradagi o‘z ilmiy tekshirishlarining natijalarini, o‘zining 1846-yilda chop etilgan "Nur vibratsiyalari haqidagi fikrlar", hamda, "Magnit kuchining fizik chiziqlari haqida" deb nomlangan, 1851-yilda chop etilgan asarlarida bayon qilgan.
Yorug‘likning mohiyatini yangi nuqtai nazardan tekshirayotgan Faradey ushbu fikrlari orqali fanga yangi bir g‘oyani ham olib kirgan edi. Ya'ni, u elektromagnit kuch chiziqlarining ko‘ndalang tebranishlari orqali, muayyan chekli tezlikka ega bo‘lgan yorug‘lik nurlari tarqaladi degan ta'limotning yuzaga kelishiga sabab bo‘ldi. Bunda ikkita muhim g‘oya mujassam bo‘lgan. Birinchisi - elektromagnit hodisalari va yorug‘lik hodisalarining mohiyati bir; qolaversa, yorug‘lik muayyan vaqt davomida tarqaladi va binobarin, uning tezligi chekli.
Faradeyning ushbu g‘oyalaridan ilhomlangan Jeyms Klark Maksvell o‘zining Bregg ismli do‘stiga yozgan xatida shunday deydi: "Faradeyga tegishli bo‘lgan "Nur vibratsiyasi haqida fikrlar" (1846 yil may) va yoki, "Eksperimental tadqiqotlar"asarlarida keltirilgan, yorug‘likning elektromagnit tabiati haqidagi nazariya aslida men o‘zimning "Maydonning dinamik nazariyasi" (may 1865) maqolamda o‘rtaga tashlagan nazariyaning o‘zginasidir. Faqat, farqi shundaki, 1846 yilda ushbu tebranishlarning tarqalish tezligi haqida ma'lumotlar mavjud bo‘lmagan".
Yorug‘likning elektromagnit nazariyasi ko‘pgina optik hodisalarni tushuntirishga muvoffaq bo‘ldi. Masalan, interferensiya, difraksiya, qutblanish va boshqalar. Biroq bu nazariya yorug‘lik tabiatini butunlay tushuntira olmadi. XX asrning boshlariga kelib bu nazariya fotoeffekt, mutloq qora jism nurlanishi, Kompton effekti kabi hodisalarni, ya’ni yorug‘likni modda bilan o‘zaro ta’sirini tushuntira olmadi. Atom o‘lchamidagi hodisalarni tushuntirishga ojizlik qildi. Bunday hodisalarni tushuntirish uchun kvant tushunchasi kiritildi. Fan yana korpuskula tushunchasiga qaytdi.
Hozirgi vaqtda biz optik va elektromagnitik hodisalar orasida uzviy bog‘lanish borligini isbotlaydigan keng ma’lumotlarga egamiz, binobarin, yorug‘likning elektromagnitik nazariyasi ham nazariy jihatdan, ham eksperimental jihatdan puxta asoslangandir. Yuqorida aytganimizdek, yorug‘lik inson hayotida muhim o‘rin tutadi. Inson o‘zini o‘rab turgan olamni anglashda asosiy ko‘p ma’lumotni yorug‘lik yordamida oladi. Biroq optika fizikaning bo‘limi bo‘lib, u yorug‘lik deganda faqatgina ko‘rish sohasini emas balki infraqizil sohani va ultrabinafsha sohalarni o‘z ichiga oladi va optik soha deb yuritiladi. O‘zining fizik xossalari bilan yorug‘lik boshqa elektromagnit nurlanishlardan hech qanday farq qilmaydi, faqatgina farq  - to‘lqin uzunligi va  - chastotasidadir. Elektromagnit to‘lqinlar shkalasi to‘g‘risida tasavvur beradi.
Optik sohada to‘lqin uzunligini aniqlashda uzunlik birligi nanometr (nm) va mikrometr (mkm):
ishlatiladi. Ko‘rish sohasi taqriban 400 nm dan 780 nm gacha yoki 0,40 mkm dan 0,78 mkm gacha.
To‘lqin deb tebranishning biror fazoda yoki muhitda tarqalishiga aytiladi. Elektromagnit to‘lqin deganda juda keng soha tushuniladi va uning tebranish chastotasi ~10-3 Gs dan to 1021 Gs gacha bo‘lishi mumkin.
Odam tanasi elektromagnit to‘lqining ko‘p sohalarini sezadi: Quloq  =20 Gs dan 2000 Gs gacha eshitadi. Ko‘z =4∙1014 dan 8∙1014 Gs gacha ko‘radi. Odamning tanasi ultrabinafsha, Rentgen nurlari, -nurlar va boshqa eletromagnit to‘lqinlarni sezadi.
Demak, elektromagnit to‘lqinning ko‘zga ko‘rinadigan juda kichik (tor) qismi, ya’ni  = 4∙1014 dan 8∙1014 Gs gacha ( = 4000 dan 7800 ) yorug‘lik deyiladi. Yorug‘lik uchun ham Maksvellning elektromagnit to‘lqinlariga tegishli formulalar va ulardan kelib chiqqan natijalarni ishlatamiz.