Fizikada işıq hadisələri bu alt bölməyə aid olduğu üçün optikdir. Bu fenomenin təsirləri ətrafdakı obyektlərin insanların görünməsi ilə məhdudlaşmır. Bundan əlavə, günəş işığı kosmosda istilik enerjisini ötürür, bunun nəticəsində cisimlər qızdırılır. Buna əsaslanaraq, bu hadisənin təbiəti ilə bağlı müəyyən fərziyyələr irəli sürülüb.
Enerji ötürülməsi mühitdə yayılan cisimlər və dalğalar tərəfindən həyata keçirilir, beləliklə şüalanma cisimcik adlanan hissəciklərdən ibarətdir. Beləliklə, Nyuton onları adlandırdı, ondan sonra bu sistemi təkmilləşdirən yeni tədqiqatçılar meydana çıxdı: Hüygens, Fuko və s. İşığın elektromaqnit nəzəriyyəsi bir az sonra Maksvel tərəfindən irəli sürüldü.
İşıq nəzəriyyəsinin mənşəyi və inkişafı
İlk fərziyyə sayəsində Nyuton açıq şəkildə izah edən korpuskulyar sistem yaratdı.optik hadisələrin mahiyyəti. Müxtəlif rəngli şüalanmalar bu nəzəriyyəyə daxil olan struktur komponentlər kimi təsvir edilmişdir. İnterferensiya və difraksiya 16-cı əsrdə holland alimi Huygens tərəfindən izah edilmişdir. Bu tədqiqatçı dalğalara əsaslanan işıq nəzəriyyəsini irəli sürdü və təsvir etdi. Bununla belə, yaradılmış bütün sistemlər optik hadisələrin mahiyyətini və əsasını izah etmədiyi üçün özünü doğrultmadı. Uzun axtarışlar nəticəsində işıq emissiyalarının həqiqəti və həqiqiliyi, habelə onların mahiyyəti və əsasları ilə bağlı suallar həll edilməmiş qalıb.
Bir neçə əsr sonra Foucaultun rəhbərliyi altında bir neçə tədqiqatçı Fresnel başqa fərziyyələr irəli sürməyə başladı, bunun sayəsində dalğaların cisimciklər üzərində nəzəri üstünlüyü üzə çıxdı. Lakin bu nəzəriyyənin də çatışmazlıqları və çatışmazlıqları var idi. Əslində, yaradılan bu təsvir, Günəşlə Yerin bir-birindən çox uzaqda olması səbəbindən kosmosda olan bəzi maddənin varlığını nəzərdə tuturdu. Əgər işıq sərbəst şəkildə düşürsə və bu cisimlərdən keçirsə, deməli, onların içərisində eninə mexanizmlər var.
Nəzəriyyənin daha da formalaşması və təkmilləşdirilməsi
Bütün bu fərziyyə əsasında cisimləri və molekulları dolduran dünya efiri haqqında yeni nəzəriyyə yaratmaq üçün ilkin şərtlər yarandı. Və bu maddənin xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, bərk olmalıdır, nəticədə elm adamları onun elastik xüsusiyyətlərə malik olduğu qənaətinə gəldilər. Əslində, efir kosmosda yer kürəsinə təsir etməlidir, lakin bu baş vermir. Beləliklə, bu maddə heç bir şəkildə əsaslandırılmır, istisna olmaqla, işıq radiasiyası onun vasitəsilə axır və osərtliyə malikdir. Bu cür ziddiyyətlərə əsaslanaraq, bu fərziyyə şübhə altına alındı, mənasız və əlavə araşdırmalar aparıldı.
Maksvellin Əsərləri
İşığın dalğa xassələri və işığın elektromaqnit nəzəriyyəsi Maksvell tədqiqatlarına başlayanda bir hala çevrildiyini söyləmək olar. Tədqiqat zamanı məlum olub ki, bu kəmiyyətlərin yayılma sürətləri vakuumda olduqda üst-üstə düşür. Empirik əsaslandırma nəticəsində Maksvell işığın əsl mahiyyəti haqqında fərziyyə irəli sürdü və sübut etdi ki, bu fərziyyə illər və digər təcrübə və təcrübə ilə uğurla təsdiqini tapdı. Beləliklə, keçən əsrdə işığın elektromaqnit nəzəriyyəsi yaradıldı və bu gün də istifadə olunur. Daha sonra klassik kimi tanınacaq.
İşığın dalğa xassələri: işığın elektromaqnit nəzəriyyəsi
Yeni fərziyyə əsasında λ=c/ν düsturu alınmışdır ki, bu da tezliyi hesablayarkən uzunluğun tapıla biləcəyini göstərir. İşıq emissiyaları elektromaqnit dalğalarıdır, lakin onlar yalnız insanlar tərəfindən hiss olunarsa. Bundan əlavə, onları belə adlandırmaq olar və 4 1014 ilə 7,5 1014 Hz-ə qədər dalğalanmalarla müalicə olunurlar. Bu diapazonda salınma tezliyi dəyişə bilər və radiasiyanın rəngi fərqlidir və hər bir seqment və ya interval onun üçün xarakterik və uyğun rəngə malik olacaqdır. Nəticədə, göstərilən dəyərin tezliyi vakuumdakı dalğa uzunluğudur.
Hesablama göstərir ki, işıq emissiyası 400 nm-dən 700 nm-ə qədər ola bilər (bənövşəyi vəqırmızı rənglər). Keçid zamanı rəng və tezlik qorunur və yayılma sürətindən asılı olaraq dəyişən və vakuum üçün təyin olunan dalğa uzunluğundan asılıdır. Maksvellin işığın elektromaqnit nəzəriyyəsi elmi əsaslara söykənir, burada radiasiya bədənin tərkib hissələrinə və birbaşa ona təzyiq göstərir. Düzdür, bu konsepsiya sonradan Lebedev tərəfindən sınaqdan keçirilmiş və empirik şəkildə sübut edilmişdir.
İşığın elektromaqnit və kvant nəzəriyyəsi
Tərəqqi tezlikləri baxımından işıq saçan cisimlərin emissiyası və paylanması dalğa fərziyyəsindən irəli gələn qanunlara uyğun gəlmir. Belə bir bəyanat bu mexanizmlərin tərkibinin təhlilindən irəli gəlir. Alman fiziki Plank bu nəticənin izahını tapmağa çalışdı. Sonralar o, belə qənaətə gəldi ki, şüalanma müəyyən hissələr - kvant şəklində baş verir, sonra bu kütlə fotonlar adlanırdı.
Nəticədə optik hadisələrin təhlili belə nəticəyə gəldi ki, işıq emissiyası və udulması kütləvi tərkibdən istifadə etməklə izah edilib. Ortada yayılanlar isə dalğa nəzəriyyəsi ilə izah edilirdi. Beləliklə, bu mexanizmləri tam şəkildə araşdırmaq və təsvir etmək üçün yeni konsepsiya tələb olunur. Üstəlik, yeni sistem işığın müxtəlif xüsusiyyətlərini, yəni korpuskulyar və dalğa xüsusiyyətlərini izah etməli və birləşdirməli idi.
Kvant nəzəriyyəsinin inkişafı
Nəticədə Bor, Eynşteyn, Plankın əsərləri kvant adlanan bu təkmilləşdirilmiş quruluşun əsasını təşkil etdi. Bu günə qədər bu sistem təsvir edir və izah edirtəkcə işığın klassik elektromaqnit nəzəriyyəsi deyil, həm də fiziki biliklərin digər sahələri. Yeni konsepsiya mahiyyət etibarilə cisimlərdə və kosmosda baş verən bir çox xassə və hadisələrin əsasını təşkil edir və bununla yanaşı, çoxlu sayda vəziyyətləri proqnozlaşdırır və izah edirdi.
Əslində işığın elektromaqnit nəzəriyyəsi qısaca müxtəlif dominantlara əsaslanan bir fenomen kimi təsvir edilir. Məsələn, optikanın korpuskulyar və dalğa dəyişənləri əlaqəyə malikdir və Plank düsturu ilə ifadə olunur: ε=ℎν, kvant enerjisi, elektromaqnit şüalanma rəqsləri və onların tezliyi, heç bir hadisə üçün dəyişməyən sabit əmsal var. Yeni nəzəriyyəyə görə, müəyyən dəyişən mexanizmləri olan optik sistem güclü fotonlardan ibarətdir. Beləliklə, teorem belə səslənir: kvant enerjisi elektromaqnit şüalanması və onun tezlik dalğalanmaları ilə düz mütənasibdir.
Plank və onun yazıları
Axiom c=νλ, Plank düsturu nəticəsində ε=hc / λ əmələ gəlir, ona görə də belə nəticəyə gəlmək olar ki, yuxarıda göstərilən hadisə vakuumda optik təsirlə dalğa uzunluğunun əksidir. Qapalı məkanda aparılan təcrübələr göstərdi ki, foton var olduqca müəyyən sürətlə hərəkət edəcək və sürətini azalda bilməyəcək. Lakin yolda rastlaşdığı maddələrin zərrəcikləri tərəfindən sorulur, nəticədə mübadilə yaranır və o, yox olur. Proton və neytronlardan fərqli olaraq onun istirahət kütləsi yoxdur.
Elektromaqnit dalğaları və işıq nəzəriyyələri hələ də ziddiyyətli hadisələri izah etmir,məsələn, bir sistemdə açıq xüsusiyyətlər, digərində isə korpuskulyar olacaq, lakin buna baxmayaraq, hamısı radiasiya ilə birləşir. Kvant anlayışına əsaslanaraq, mövcud xüsusiyyətlər optik quruluşun təbiətində və ümumi maddədə mövcuddur. Yəni hissəciklər dalğa xassələrinə malikdir və bunlar da öz növbəsində korpuskulyardır.
İşıq mənbələri
İşığın elektromaqnit nəzəriyyəsinin əsasları aksioma əsaslanır, burada deyilir: molekullar, cisimlərin atomları optik hadisənin mənbəyi adlanan görünən şüalanma yaradır. Bu mexanizmi yaradan çoxlu sayda obyekt var: lampa, kibrit, borular və s. Üstəlik, hər bir belə şey şüalanmanı həyata keçirən hissəciklərin qızdırılması üsulu ilə müəyyən edilən ekvivalent qruplara bölünə bilər.
Strukturlu işıqlar
Parıltının ilkin mənşəyi bədəndəki hissəciklərin xaotik hərəkəti nəticəsində atomların və molekulların həyəcanlanması ilə əlaqədardır. Bu, temperaturun kifayət qədər yüksək olması səbəbindən baş verir. Şüalanan enerji onların daxili güclərinin artması və qızması səbəbindən artır. Belə obyektlər işıq mənbələrinin birinci qrupuna aiddir.
Atomların və molekulların közərməsi maddələrin uçan hissəcikləri əsasında yaranır və bu, minimal yığılma deyil, bütöv bir axındır. Burada temperatur xüsusi rol oynamır. Bu parıltı lüminesans adlanır. Yəni həmişə orqanizmin elektromaqnit şüalanması, kimyəvireaksiya, protonlar, neytronlar və s.
Və mənbələrə luminescent deyilir. Bu sistemin işığının elektromaqnit nəzəriyyəsinin tərifi belədir: enerjinin cisim tərəfindən udulmasından sonra təcrübə ilə ölçülə bilən bir müddət keçərsə və sonra temperatur göstəricilərinə görə olmayan şüalanma əmələ gətirirsə, deməli, yuxarıdakılara aiddir. qrup.
Luminesansın ətraflı təhlili
Lakin bir neçə növə malik olduğu üçün bu cür xüsusiyyətlər bu qrupu tam təsvir etmir. Əslində, enerjini udduqdan sonra bədənlər közərmə işığında qalır, sonra radiasiya yayırlar. Həyəcan vaxtı, bir qayda olaraq, dəyişir və bir çox parametrlərdən asılıdır, çox vaxt bir neçə saatdan çox deyil. Beləliklə, isitmə üsulu bir neçə növ ola bilər.
Nadir qaz ondan birbaşa cərəyan keçdikdən sonra radiasiya yaymağa başlayır. Bu proses elektroluminesans adlanır. Yarımkeçiricilərdə və LED-lərdə müşahidə olunur. Bu, cərəyanın keçməsi elektronların və dəliklərin rekombinasiyasını təmin edən bir şəkildə baş verir, bu mexanizm sayəsində optik bir fenomen yaranır. Yəni, enerji elektrikdən işığa çevrilir, əks daxili fotoelektrik effekt. Silikon infraqırmızı emitent hesab olunur, qallium fosfid və silisium karbid isə görünən fenomeni həyata keçirir.
Fotolüminessensiyanın mahiyyəti
Bədən işığı udur, bərk cisimlər və mayelər isə orijinaldan hər cəhətdən fərqlənən uzun dalğa uzunluqları yayır.fotonlar. Közləmə üçün ultrabənövşəyi közərmə istifadə olunur. Bu həyəcanlandırma üsulu fotolüminesans adlanır. Bu, spektrin görünən hissəsində baş verir. Radiasiya çevrilir, bu fakt 18-ci əsrdə ingilis alimi Stoks tərəfindən sübut edilmişdir və hazırda aksiomatik qaydadır.
İşığın kvant və elektromaqnit nəzəriyyəsi Stokes anlayışını belə təsvir edir: molekul şüalanmanın bir hissəsini udur, sonra istilik köçürmə prosesində onu digər hissəciklərə ötürür, yerdə qalan enerji optik hadisə yayır. hν=hν0 – A düsturu ilə məlum olur ki, lüminesans emissiya tezliyi udulmuş tezlikdən aşağıdır və nəticədə daha uzun dalğa uzunluğu yaranır.
Optik hadisənin yayılması üçün vaxt çərçivəsi
İşığın elektromaqnit nəzəriyyəsi və klassik fizikanın teoremi göstərilən kəmiyyətin sürətinin böyük olduğunu göstərir. Axı o, Günəşdən Yerə qədər olan məsafəni bir neçə dəqiqəyə qət edir. Bir çox elm adamları düz zaman xəttini və işığın bir məsafədən digərinə necə keçdiyini təhlil etməyə çalışsalar da, əsas etibarilə uğursuzluğa düçar oldular.
Əslində işığın elektromaqnit nəzəriyyəsi fizikanın əsas sabiti olan, lakin proqnozlaşdırıla bilən deyil, lakin mümkün olan sürətə əsaslanır. Düsturlar yaradıldı və sınaqdan sonra məlum oldu ki, elektromaqnit dalğalarının yayılması və hərəkəti ətraf mühitdən asılıdır. Üstəlik, bu dəyişən müəyyən edilirgöstərilən dəyərin yerləşdiyi məkanın mütləq sınma əmsalı. İşıq şüalanması istənilən maddəyə nüfuz edə bilir, nəticədə maqnit keçiriciliyi azalır, bunu nəzərə alaraq, optikanın sürəti dielektrik sabiti ilə müəyyən edilir.
