Жарықтың корпускулалық теориясы мен-жарықтың толқындық теориясы
Жарықтың электромагниттік теориясы ХІХ
жүктеу/скачать 1,6 Mb.
|
| Жарықтың электромагниттік теориясы ХІХ ғасырдың аяғымен ХХ ғасырдың бас кезінде оптиканың кӛптеген мәселелрін дұрыс түсіндіргенімен, бірқатар құбылыстарды, мысалы,. жарық шығару және жұту құбылыстарын, фотоэлектрлік құбылысты т.т толық түсіндіре алмады. Неміс физигі М. Планк 1900 жылы абсолют қара дененің сәуле шығару заңын қорытып шығарды, сонда ол жарық шығаратын осцилляторлар (атом құрамындағы электрондар) тербелгенде сәулелік энергия белгілі мӛлшерде үздік-үздік, порция- порция болып шығуға тиіс деп ұйғарды. Ол энергияның осындай порциясын (бір шӛкім мӛлшерін) квант деп атады. Планктың айтуы бойынша энергия кванты ( ε ) жарықтың тербеліс жиілігіне ( ν -ге) пропорционал:
ε hν , мұндағы h=6.6210-27 эрг.с=6.6210-34 Джс, бұл шама Планк тұрақтысы деп аталады. Энергия кванттары жайындағы идея физикаға үлкен ӛзгеріс енгізді, кванттық теорияға негізделіп бұрын түсініксіз құбылыстар түсіндірілді. Мысалы, 1905 жылы атақты физик А. Эйнштейн жарық дара энергия кванттары түрінде жұтылуға тиіс деп болжап, фотоэлектрлік құбылыстың негізгі заңдарын түсіндірді. Эйнштейн кейін жарық дегеніміз кванттар ағыны, әрбір жарық квантының энергиясы ε hν деп жорыды. Жарық кванттары қазір фотондар деп аталады да, жарықты кванттар – фотондар ағыны деп ұғынатын теория жарықтың фотондық теориясы деп аталады. Совет физиктері А.Ф. Иоффе мен Н.И. Добронравов (1924 ж.) тәжірибе жасап рентген сәулелерінің кванттрының бар екендігін тікелей дәлелдеді. Белгілі совет физигі С.И. Вавилов 1930 жылдары әлсіз жарық ағындарының флуктуациясын (толықсуын) тәжірибе жасап бақылап, жарықтың кванттық табиғатын қуаттады. Сӛйтіп, ХХ ғасырдың басында жарықтың электромагниттік теориясына жарықтың фотондық теориясы қосылды. Сонымен, жарықтың әрі толқындық, әрі корпускулалық қасиеттері бар; жарықтың табиғаты екі жақтылы. Осындай екі жақтылы қасиеттер кәдімгі заттың элементар бӛлшектеріне де тән. Осындай кӛзқарасты белгілі француз физигі Л. де-Бройль (1924 ж.) ұсынды. Бұл пікір кейін (1928-30 ж.) тәжірибе жасалып дәлелденді. Үстірт қарағанда жарықтың фотондық теориясы бұрынғы Ньютон ӛрбіткенкорпускулалық теорияға ұқсас сияқты. Бірақ, ол тұрпайы ұқсастық, ӛйткені сапа жағынан алғанда фотон заттың кәдімгі бӛлшектерінен ӛзгеше, ерекше «бӛлшек»; салыстырмалық теориясы бойынша, фотонның белгілі массасы болғанмен, оның «тыныштықтағы массасы» нольге тең, барлық фотондардың жылдамдығы бірдей (с=31010см/c). Атомдар ядролар ӛрісінде болған кейбір процестер нәтижесінде жарық кванты (фотон) жойылып, оның орнына екі элементар бӛлшек-электрон және позитрон (оң зарядты бӛлшек, массасы мен зарядының мӛлшері электрондікіндей) пайда болады. Бұған кері процесс те мәлім: электрон мен позитрон бірігіп жойылып кетіп, оның есесіне екі фотон пайда болады. Сӛйтіп фотонның, заттың кәдімгі бӛлшектері сияқты, массасы, импульсі, энергиясы бар; фотон электрон мен позитронға айнала алады, фотон электрон мен позитроннан түзіле алады. Демек жарық-материяның бір формасы, онда материяның барлық негізгі қасиеттері бар. Бірақ жарық материя болғанда оның материяның басқа формаларынан (электрондардан, позитрондардан, атомдардан т.т) ерекшелігі сол-жарықтың тыныштықтағы массасы жоқ. жүктеу/скачать 1,6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|