Yorug’lik to’lqinlarining ko’ndalang to’lqin ekanligi

Yorug’lik to’lqinlarining ko’ndalang to’lqin ekanligi

Yorug'likning tabiati haqida birinchi ilmiy gipoteza XVII asrda aytilgan. 1672 yilda I. Nyuton yorug'likning korpuskulyar (lotincha korpuskula–zarracha demakdir) nazariyasiga asos soldi. Bu nazariyaga ko'ra yorug'lik manbadan har tarafga tarqaluvchi zarrachalar oqimidan iborat. Shu davrda X. Gyugens tomonidan yorug'likning to’lqin nazariyasi ishlab chiqildi. X. Gyugensning tasavvurlariga ko'ra, yorug'lik alohida muhitda tarqaluvchi va barcha jismlar ichiga singuvchi to'lqindan iboratdir.

1-rasm

Ikkala nazariya ham alohida-alohida uzoq vaqt mavjud bo'lib keldi va yorug'lik tarqalishining o'sha vaqtda tajribalardan ma'lum bo'lgan qonunlarini ikkala nazariya ham ma'lum darajada izohlab berar edi.Yorug’lik to’lqin ham,zarra ham emas, u  murakkab tabiatga ega bo’lib, bir vaqtning o’zida uzluksiz elektromagnit to’lqin xossalariga, ham diksret foton xossalariga ega. Interferensiya va difraksiya hodisalarini o’rganishda yorug’lik to’lqinlari bo’ylama yoki ko’ndalang to’lqinlar ekanligi to’g’risidagi masala ikkinchi darajali ahamiyatga ega edi.

Yorug’likning elektromagnetik nazariyasidan yorug’lik to’lqinlari ko’ndalang to’lqinlar ekanligi bevosita kelib chiqadi. Haqiqatan ham, qisqacha matematik ifodasi Maksvell nazariyasining tenglamalarida mujassamlashgan elektromagnetizm va elektromagnetik induksiya qonunlarining butun majmuasidan bunday xulosa kelib chiqadi: E elektr kuchlanganligi vaqt o’tishi bilan o’zgarganda E vektorga perpendikular ravishda yo’nalgan o’zgaruvchi H magnit maydoni paydo bo’ladi va aksincha. Bunday o’zgaruvchi elektromagnitik maydon fazoda qo’zg’almay turmay, balki E va H vektorlarga perpendikulyar bo’lgan chiziq bo’ylab yorug’lik tezligi bilan tarqalib, elektromagnitik to’lqinlar, jumladan yorug’lik to’lqinlari hosil qiladi.

Shunday qilib, E, H va to’lqin frontining v tarqalish tezligidan iborat uch vektor o’zaro perpendikulyar bo’lib, o’ng vint sistemasini hosil qiladi, ya’ni elektromagnitik to’lqin ko’ndalang to’lqindir.Agar to’lqin frontining tarqalish yo’nalishi va vektorlardan birining, masalan, E ning yo’nalishi berilgan bo’lsa, boshqasining (H ning )yo’nalishi bir qiymatli aniqlanadi. Biroq o’zaro perpendikulyar bo’lgan E va H vektorlar to’lqin frontining tarqalish yo’nalishiga (yoki nurga) nisbatan ixtiyoriy vaziyatda joylashgan bo’lishi mumkin.Har bir ayrim holda E va H vektorlar to’lqin normaliga nisbatan biror vaziyatda joylashadi va to’lqin normali (yoki nur) elektomagnitik to’lqinlarning simmetriya o’qi emas.

2-rasm

Bunday asimmetriya ko’ndalang to’lqinlarga xos bo’lib, bo’ylama to’lqinlar hamisha tarqalish yo’nalishiga nisbatan simmetrikdir. Shunday qilib , nurga nisbatan asimmetriya ko’ndalang to’lqinni bo’ylama to’lqindan farq qiladigan belgilardan biridir. Yorug’lik to’lqinlarining ko’ndalang to’lqinlar ekanligi ularning elektromagnitik tabiati kashf etilishidan ancha oldin tajribada isbotlash uchun ayni mana shu belgidan foydalanilgan:yorug’likning elektromagnitik tabiatidan uning ko’ndalang to’lqin ekanligi o’z-o’zidan ko’rinib turibdi.Asimmetriyani tajribada tekshirish quroli sifatida, ravshanki, o’z navbatida asimmetriya, xossasiga ega bo’lgan sistema xizmat qiladi. Yorug’lik nurini tadqiq etishga yaroqli bo’lgan bunday sistema kristall bo’lishi mumkin, uning atomlari fazoviy panjara tarzida shunday joylashganki, turli yo’nalishlarda kristallning xossalari turlichadir (anizatropiya). Haqiqattan ham, yorug’lik to’lqinlarning ko’ndalang to’lqinlar ekanligi aniqlanishiga xizmat qilgan birinchi hodisa yorug’likning kristallardan o’tishi bo’ldi.Island shpatining o’zidan o’tgan yorug’lik nurini ikkiga ajratib, sindirishini 1670-yilda Bartolin kashf qilgan edi. 1690-yilda Gyugens bu hodisani o’rganib, mana shu yo’l bilan hosil qilingan nurlarning har biri island shpatinining ikkinchi kristalidan o’tganda o’zini odatdagi nurlardan boshqacha tutishini topdi; kristallarning bir-biriga nisbatan tutgan vaziyatiga (orientatsiyasiga qarab nurlarning har biri ikkinchi kristallda ikki nurga ajraladi va bu nurlarning intensivligi har xil bo’ladi; kristallarning bir-biriga nisbatan tutgan vaziyatida nur ikkinchi kristallda faqat bitta bo’ladi (ikkinchisining intensivligi nolga tushib qoladi ). Gyugens o’zi kashf etgan hodisaning sababini ko’rsatib berolmadi.