Transvers to'lqinlar

Uzoq vaqt davomida to'lqin optikasining ajdodlari T. Jung va O. Fresnel nur to'lqinlarining uzunlamasına ekanligini, ya'ni ular tovush to'lqinlariga o'xshashligini bilishar edi. O'sha paytda yorug'lik to'lqinlari efirdagi elastik to'lqinlar sifatida qabul qilindi, ular butun maydonni to'ldirib, har bir tanaga kirib boradi. Bunday to'lqinlarni transversiya deb atash mumkin emas edi.

Biroq, yorug'lik to'lqinlarining uzunlamas to'lqinlar ekanligiga qaramay, tushuntirish mumkin bo'lmagan yana ko'plab tajribaviy dalillar va dalillar to'plangan. Axir, ko'ndalang to'lqinlar faqat qattiq moddalarda mavjud bo'lishi mumkin. Ammo qanday qilib tananing qarshiliksiz mustahkam harakat qilishi mumkin? Eter jismlarning harakatini sekinlashtirmaydi. Aks holda, inertsiya qonuni bajarilmaydi.

Turmalin kristalli oddiy va foydali tajribani ko'rib chiqish mumkin. Shaffof va yashil rangga ega.

Turmalinli kristall simmetriya o'qiga ega. Ushbu kristall bir tomonlama kristallar deb qaraladi. To'rtburchak plastinka turmalinni oling, uning yuzidan biri kristalning o'qiga parallel bo'ladi. Elektr yoki quyosh nurlarining tovushi odatda bu plastinkaga yo'naltirilgan bo'lsa, unda atrofidagi plastinkaning aylanishi uning ichidan o'tadigan yorug'likning zichligi o'zgarishiga olib kelmaydi. O'tiq turmalindagi o'tuvchi yorug'lik qisman so'rilib, yashil rangga aylanganini his qilish mumkin. Hech narsa bo'lmaydi. Lekin bu noto'g'ri. Nur to'lqini yangi xususiyatlarga ega bo'ladi.

Agar yorug'lik nurlari birinchi turga parallel bo'lgan turmalinning ikkinchi kristalidan o'tib ketsa, ular aniqlanishi mumkin. Ikkala kristalning oqlari xuddi shu yo'nalish bilan ham hayron qolarli narsa emas, faqat ikkinchi naycha orqali o'tuvchi yorug'lik porlashi tobora kuchayib boradi. Ammo ikkinchi kristalning aylanishi bilan, agar birinchi harakatsiz qolsa, "yorug'likning to'xtatilishi" deb nomlangan qiziqarli hodisa topiladi. Ikkita eksa orasidagi burchani oshirish jarayonida uzatiladigan nurning to'yinganligi pasayadi. Ikki oqi bir-biriga perpendikulyar bo'lganida, yorug'lik butunlay o'tolmaydi. Ikkinchi kristall butunlay so'riladi. Qanday tushunish mumkin?

Transvers nur to'lqinlari

Yuqorida keltirilgan ma'lumotlarning ta'rifidan quyidagilar keltirilgan:

1. Birinchidan, yorug'lik manbasidan keladigan yorug'lik to'lqini, tarqalishi sodir bo'lgan yo'nalishga nisbatan nosimmetrikdir. Berilgan kristal nur bo'ylab o'tadigan nur atrofida aylantirilganda, birinchi tajribaning zichligi o'zgarmaydi.

Ikkinchidan, birinchi kristaldan chiqadigan to'lqin aksiyali simmetriyaga ega bo'lmaydi. O'tkazilgan nurning boshqa kristalning intensivligi uning aylanishiga bog'liq.

Uzunlamasına to'lqinlar tarqalish yo'nalishi bo'yicha to'liq simmetriyada farqlanadi. Bu yo'nalish bo'ylab bo'yin to'lqinlarining salınımları sodir, bu salınım va to'lqin nosimmetrik o'qi. Shu sababli, ikkinchi kristalning aylanish tajribasini tushuntirish uchun, nurli to'lqin uzunlamasına qarab, bu mumkin emas: ular o'zaro transvers to'lqinlar.

Tajribani ikkita taxmin qilish orqali to'liq tushuntirib berasiz:

Xayoliy raqam 1 - bevosita nurga bog'liq: yorug'lik to'lqinlari - ko'ndalang to'lqinlar. Lekin yorug'lik manbasidan yorug'lik to'lqinlarining nurida bu to'lqin tarqaladigan yo'nalishga perpendikulyar bo'lgan turli yo'nalishlarda salınımlar mavjud. Bunday holda, bunday taxminni hisobga olib, nurning to'lqini bir vaqtning o'zida oqsoqollar simmetriyasiga ega, degan xulosaga kelish mumkin. Masalan, suv yuzasidagi to'lqinlar bunday simmetriyaga ega emas, chunki suv zarralarining vibratsiyalari faqat vertikal tekislikda paydo bo'ladi.

Targ'ibot yo'nalishlariga perpendikulyar bo'lgan turli yo'nalishdagi tebranishlar bilan nurli to'lqinlar tabiiy deb ataladi. Ushbu nomga asoslangan, chunki standart sharoitda turli yorug'lik manbalari bunday to'lqinlarni yaratadi. Bu taxmin birinchi tajribaning natijalari bilan izohlanadi. O'tkazilgan turmalin kristalining aylanishi yorug'lik nurlarining to'yinganligini o'zgartirmaydi, chunki bu hodisa to'lqinining oqsoqollar simmetriyasi bo'lsa ham, u transvers to'lqin bo'lsa-da.

Ikkinchi taxmin esa kristalning o'ziga xosdir. Turmalin yorug'lik to'lqinlarini muayyan tekislikda sodir bo'lgan tebranishlar bilan o'tishga qodir. Ushbu yorug'lik polarizatsiyalangan (yoki samolyot polarizatsiyalangan) deb nomlanadi. Tabiiy, unpolarizatsiyadan farq qiladi.

Bu taxmin ikkinchi tajribaga bog'liq. Turmalinning birinchi kristalidan tekis polarizatsiyalangan yorug'lik (to'lqin) paydo bo'ladi. To'qqiz darajali burchakda kristallni kesib o'tishda to'lqin ikkinchi qismdan o'tolmaydi. Xochning burchagi boshqacha bo'lsa, u holda salınımlar geçecektir , bu amplitüd , ikkinchi o'qning yo'nalishi bo'yicha birinchi plakadan o'tgan to'lqin genlik projeksiyonuna teng bo'ladi. Bu yorug'lik to'lqinlarining ensiz to'lqinlar ekanligi haqidagi nazariyaning isbotidir.