Реферат Тақырыбы: Жарық дифракциясы. Гюйгенс-Френель принципі Орындаған: Жанаөмірова. С. Ж. Қабылдаған: Тунгушбекова. М. К

Сыну көрсеткіші жарық шоғының түсу бұрышына тәуелді емес, алайда, шоқтың түсіне тәуелді. Мұны ашқан Ньютон болатын. Түс – саналы көру түйсігі ретінде материалдық объектілердің қасиеттерінің бірі. Адам объектіні көріп қабылдау процесіне оған біраз түсті «меншіктеп» береді.

Ньютон телескоптарды жетілдіру жұмысымен шұғылдана отырып, объективтен шыққан кескіннің шеттері боялғанына көңіл аударады. «Ол бұл құбылысты тамашалады да, тұңғыш рет – жарық сәулелерінің алуан түрлі екендігін және бұған дейін ешкім ойламаған, жарық түстерінің ерекшелігін зерттеді» (Ньютон қабірінің басына жазылған сөз). Линзадан шыққан кескіннің кемпірқосақ түсіне боялатыны әрине, Ньютонға дейін де байқалған. Призма арқылы қараған нәрселердің шеттері де кемпірқосақ түсті болатынын байқаған. Призма арқылы өткен жарық сәулелері шоғының шеттері боялған болады. Ньютонның негізгі тәжірибесі даналықпен жасалған қарапайым тәжірибе еді. Ньютон призмаға көлденең қимасы кішкене жарық шоғын түсіруді ойлап тапты. Күннің жарық сәулесі терезе қақпағындағы кішкене тесік арқылы, қараңғыланған үй ішіне жіберілді. Кемпірқосақ негізгі жеті түстен құралады деген ғасырларға созылған дәстүр бойынша, Ньютон мынадай жеті түс бөліп алды: күлгін, көк, көгілдір, жасыл, сары, қызғылт сары және қызыл. Түсті жолақтың өзін Ньютон спектр деп атады.

Тесікті қызыл шынымен жауып қойып, Ньютон қабырғадан тек – қызыл дақ, т. с. с. байқады. Бұдан бұрын жорамалдағандай, ақ сәулені призма боямайтындығы анықталды. Призма жарықты өзгертпейді, оны тек құрамды бөліктеріне жіктейді. Ақ жарықтың құрылымы күрделі, одан әр түсті шоқтар бөліп алуға болады. Олардың тек бірлескен әрекеті ғана бізге ақ түс әсерін туғызады. Шыныдада, егер біріншіге қарағанда 180о-қа бұрылған, екінші призманың көмегімен спектрдің бүкіл шоқтарын жинасақ, онда тағы ақ жарық шығарып аламыз. Спектрдің кез келген бір бөлігін, мысалы жасылын бөліп алып, жарықты тағы бір призмадан өтуге мәжбүр етсек, енді боялуда өзгеріс болмайды.

Ньютон жасаған тағы бір қорытынды оның «Оптика» трактатында былай айтылған:

«Түстерінде айырмашылық бар сәулелер шоғының сыну дәрежесінде айырмашылық болады» (олар үшін шынының сыну көрсеткіші әр түрлі болады). Ең көп сынатын күлгін сәулелер, барлығынан аз сынатын – қызыл сәулелер. Жарықтың сыну көрсеткішінің жарық түсіне тәуелділігін Ньютон дисперсия (латынның «dispersio – шашамын» деген сөзден шыққан) деп атады. Сыну көрсеткіші жарықтың зат ішіндегі v жылдамдығына тәуелді. Сынудың абсолют көрсеткіші: n = c/υ. Қызыл жарықты қызыл түсті сәуле аз сынады, зат ішіндегі жылдамдығы үлкен болғандықтан, күлгін түсті сәуле көп сынады. Міне сондықтан да призма жарықты жіктейді. Бостықта әр түсті жарықтың жылдамдықтары бірдей. Егер олай болмаса, онда мысалы, Рëмер бақылаған Юпитер серігі Ио көлеңкеден шыққан кезде – қызыл болып көрінер еді. Бірақ ол байқалмады.

Бертін келе түстің жарық толқындарының физикалық сипаттамаларына (тебеліс жиілігіне немесе толық ұзындығына) тәуелділігі айқындалған болатын. Сондықтан бұрын Ньютон айтып кеткен анықтамадан гөрі, дисперсияға тереңірек анықтама беруге болады. Дисперсия деп жарықтың сыну көрсеткішінің тербеліс жиілігіне (не толық ұзындығына) тәуелділігін айтады.

Ақ жарық құрылымының күрделі екендігін біле отырып, табиғаттағы неше түрлі тамаша бояуларды түсіндіруге болады. Егер нәрсе, мысалы парақ қағаз, өзіне түсетін әр түсті сәулелердің барлығын шағылдырса, онда ол ақ сияқты болады. Қағазды қызыл бояумен боясақ, біз басқа бір түсті жарық шығармаймыз, бірақ бар түстің біразын қағазбен ұстап қаламыз. Енді тек қызыл сәулелер ғана шағылады, қалғандарын қағаздағы бояу жұтып алады. Шөп және ағаштардың жапырақтары жасыл болып көрінетін себебі, өздеріне түскен Күн сәулелерінің ішінен олар тек жасылдарын ғана шағылдырады, қалғандарын жұтып алады. Егер шөпке, қызыл сәулелерді ғана өткізіп, қызыл шыны арқылы қарасақ, онда шөп қарауытып көрінеді.

Ньютон ашқан дисперсия құбылысы – түстердің табиғатын түсінуге жасалған алғашқы қадам. Түстің жарық толқындарының жиілігіне (немесе ұзындығына) тәуелділігі айқындалғаннан кейін дисперсияны түсіну тереңдеді.