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

Yorug‘lik to‘lqini uchun ham:
1) muhitning sindirish ko‘rsatkichi (elektr va magnit kirituvchanlikdan tashkil topgan).
2)  = с/n yorug‘likning biror muhitdagi tezligi (vakuumda n=1, yorug‘lik  = c tezlik bilan tarqaladi).
3) yorug‘likning bo‘shliqdagi tezligi (elektr va magnit doimiylari ,  bilan bog‘langan).
Yorug‘lik uchun ham bo‘lib, ko‘ndalang to‘lqindir va bo‘lib, o‘ng parma qonuniga bo‘ysunadi.
Е0 /B0 =377; (Е0 >> B0) ga asosan yorug‘likda asosiy ta’sirni elektr vektori ko‘rsatadi (shuning uchun Е ko‘pincha yorug‘lik vektori ham deb yuritiladi). Yorug‘lik uchun   (4007800)
Yorug‘lik uchun (yassi to‘lqin va uning yechimi: tebranma-to‘lqin jarayon tenglamasi yoki . Bu yerda «+» belgi kelayotgan, «» belgi ketayotgan yorug‘lik uchun.
Yorug‘lik to‘lqin uzunligi bilan, chastotasi () orasidagi bog‘lanish formulasi: =/;  ; biror muhitda 0 =c/ - bo‘shliqda ( = / = 1/ ∙ c/n = c/∙1/n = 0/n).
3. Yorug‘lik bosimi
Yorug‘likning moddaga ko‘rsatadigan turli ta’sirlari orasida uning bosimi juda katta ahamiyatga ega. Yorug‘likning bosimi yorug‘lik elektromagnitik nazariyasining rivojlanishi uchun katta ahamiyatga ega bo‘ldi.
Olimlar kometalarning harakatini kuzatib, kometalar Quyosh yaqinida harakat qilganlarida, ularning gaz va chang zarralaridan tarkib topgan dumi doimo Quyoshga nisbatan teskari tomonga qaraganligini va kometa Quyoshga yaqinlashgan sari dumining cho‘zila borishini aniqlaganlar. 1619 yildayoq Kepler 8 kometalarda dum hosil bo‘lishini Quyosh nurlari bosimining natijasi sifatida tushuntirishga uringan edi.
Yorug‘likning Maksvell yaratgan elektromagnit nazariyasi yorug‘lik oqimi biror jism sirtiga tushganda, bu sirtga bosim ta’sir ko‘rsatishi kerak, deb tasdiqlaydi.
Bu nazariy bashoratni tasdiqlash sohasida qilingan ko‘pdan – ko‘p urinishlar muvofaqiyatsiz chiqdi. Ko‘pgina olimlar yorug‘lik bosimini sezish mumkinligiga hatto ishonmadilar ham. Biroq rus fizigi, Moskva universitetining professori P.N.Lebedev hamma qiyinchiliklarni yengib, juda ham nozik va murakab tajribalar o‘tkazish yo‘li bilan yorug‘likning avval qattiq jismlarga (1899 yilda), so‘ngra esa gazlarga (1909 yilda) bo‘lgan bosimini payqashga va ulchashga muvoffaq bo‘ldi.
Yorug‘likning gazlarga bo‘lgan bosimining eksperiment yo‘li bilan payqalishi Keplerning kometalar dumini quyosh nurlari itaradi, degan gipotezasini tasdiqladi. Lebedev tajribalaridan so‘ng, kosmik jarayonlarga oid hamma nazariyalarda yorug‘lik bosimi hisobga olinadigan bo‘ldi.
Elektr yoyi В dan kelayotgan yorug‘lik linza va ko‘zgular sistemasidan o‘tib, burama tarozining yengil diski R tushadi, burama tarozi havosi so‘rib olingan shisha ballon ichiga ingichka ip bilan osib qo‘yilgan. Burama tarozining yorug‘lik dastasi ta’siri ostida qancha burilishiga qarab yorug‘lik bosimining kattaligi haqida fikr yuritish mumkin bo‘ldi. Shu narsa ajoyibki, Lebedevning bu tajribasida yorug‘lik energiyasi to‘g‘ridan–to‘g‘ri mexanik energiyaga aylanadi.
Yorug‘lik bosimini kuzatish uchun yasalgan a va b qanotchalar. Lebedevning yorug‘lik bosimini o‘lchash tajribasining chizmasi.
Lebedev yorug‘likning qattiq jismlarga bo‘lgan bosimini o‘lchashda katta qiyinchiliklarni yechishga to‘g‘ri keldi. Bu qiyinchiliklar nimadan iborat edi? Avvalom ingichka ip bilan osib qo‘yilgan kichikroq yupqa disklar yoritilganda, yorug‘likning bosim kuchidan tashqari, undan necha yuz ming marta katta bo‘lgan radiometrik kuchlar deb ataluvchi kuchlar ham paydo bo‘ladi. Radiometrik kuchlar paydo bo‘lishining sababi shuki, diskning yorug‘lik tushayotgan tomoni yorug‘lik ta’siridan isiydi va shuning uchun, diskning yorug‘likka qaragan tomoni soya tomonidan ko‘ra issiqroq bo‘ladi. Buning natijasida, diskka kelib tekkan gaz molekulalarini diskning isigan tomonidagi molekulalari diskning narigi, sovuqroq tomonidagi molekulalarga qaraganda kuchliroq itaradi. Gaz molekulalarining diskdan qaytishida esa «energiya berish» hodisasi ro‘y beradi. Energiya berish diskning yoritilgan issiq tomonida yoritilmagan sovuq tomonidagiga qaraganda kuchliroq bo‘ladi. Ko‘pdan-ko‘p molekulalarning zarbi natijasida energiya berishning teng ta’sir etuvchisi vujudga keladi va bu teng ta’sir etuvchi yorug‘likning izlanayotgan bosimi tomonga qarab yo‘nalgan bo‘ladi.
Lebedev avval radiometrik kuchlarning ta’sirini va bu ta’sirni kamaytiruvchi sabablarni puxta o‘rganib chiqdi. Bunda gaz siyraklasha borgan va disklar yupqalana borgan sari, radiometrik kuchlarning kamaya borishi aniqlandi. O‘sha vaqt uchun murakkab bo‘lgan muammo, ya’ni yuqori vakuum hosil qilish muammosi maydonga keldi. Lebedev bu muammoni muvoffaqiyat bilan hal qildi.
Disklarga radiometrik kuchlardan tashqari, yorug‘likning bosim kuchidan o‘nlarcha ming marta ortiq bo‘lgan konveksion kuchlar ham ta’sir qiladi. Konveksion kuchlar paydo bo‘lishining sababi quyidagicha: diskning unga tushayotgan nurlar ta’siridan isishi bilan bir vaqtda, diskka yaqin turgan gaz qatlamlari ham isiydi; bunda diskning yoritilgan tomonidagi gazlar bilan soya tomondagi gazlar orasida temperaturalar ayirmasi paydo bo‘ladi, bu esa konveksion oqimlarni vujudga keltiradi. Asbobda vakuum orttirilishi bilan bu kuchlar kamayadi. Lebedev bir manbaning o‘zidan chiqayotgan yorug‘lik nurlarini diskning goh bir tomoniga, goh ikkinchi tomoniga tushirib, yorug‘lik bosimini o‘lchashda konveksion kuchlarni kamaytirdi, buning uchun, ko‘rsatilgan ko‘zgu S goh u tomonga, goh bu tomonga suriladi. Shunday qilib, Lebedev begona kuchlarni puxta hisobga olishga ularni minimumgacha kamaytirishga muvoffaq bo‘ldi.
Lebedev tajribalari tushayotgan yorug‘lik nurlari dastasini yutuvchi sirtlarga ham, qaytaruvchi sirtlarga ham bosishini yorug‘likning bosim kuchi tushayotgan nur energiyasiga to‘g‘ri proporsional bo‘lib, yorug‘likning rangiga bog‘liq emasligini ko‘rsatdi.
Lebedev yorug‘lik ham har qanday modda singari, massaga ega ekanligini, bu esa ularning umumiy xossasi ekanligini dunyoda birinchi bo‘lib ko‘rsatdi, bu usha vaqtda muhim fakt edi.
Bosim kuchi yorug‘likning intensivligiga bog‘liq bo‘ladi. Yorug‘lik nurlari parallel dasta tashkil qilgan holda Maksvellning hisobi bo‘yicha р bosim yorug‘lik energiyasining u 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 koeffitsiyenti nolga teng bo‘lmay, biror R qiymatga teng bo‘lsa, u holda bosim bo‘ladi, ideal ko‘zgu uchun xususiy xolda (R=1) bosim bo‘ladi. Agar 1 sm2 yuzga 1 s ichida normal tushayotgan energiyani (yoritilganlik) Е bilan belgilasak, u holda nur energiyasining zichligi Е/c ga teng bo‘ladi, bu yerda с - yorug‘likning tezligi. Shunday qilib, yorug‘likning bosimini quyidagicha ifodalash mumkin:
Maksvell yorug‘ kunda quyosh nurlari 1 m2 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, nurlanishning zichligi u ga teng bo‘lganda qora sirtga bosim beriladi.
Fotonlar nazariyasida yorug‘likning bosimini fotonlar impulsi-ning yutuvchi yoki qaytaruvchi devorga uzatilish natijasi deb talqin etish mumkin. Chastotasi  ga teng bo‘lgan monoxromatik yorug‘likning devorga tik tushayotgan va 1 sm2 yuzga 1 s da Е ga teng energiyani olib keladigan oqimida N ta foton bo‘lib, N ning qiymati quyidagi shartdan aniqlanadi: 11 ya’ni Har bir foton ga teng impulsga ega bo‘lgani uchun, u yutuvchi devorchaga impuls, qaytaruvchi devorchaga esa impuls uzatadi (chunki qaytganda fotonning impulsi + dan - gacha, ya’ni 2 ga o‘zgaradi).