Jaqtılıqtıń ekilemshi sınıwı elektr maydanında jaqtılıqtıń ekilenip sınıwı

Jaqtılıqtıń elektromagnit teoriyası
Waqıtında Nyuton jaqtılıq haqqında oy-pikir júrgizer eken, bul haqqında, "jaqtılıq - tezligi derlik sheksiz bolǵan mayda bólekshelerden dúziledi" dep aytar edi. Nyutondıń zamanlası bolǵan taǵı bir ataqlı fizikalıq alım Xristian Gyuygens bolsa kerisinshe, jaqtılıq tolqın tábiyaatına iye bolıp, ol tap dawıstıń hawada, yamasa, qálegen qandayda bir materiallıq ortalıqta tarqalıwı sıyaqlı tarqaladı degen ideyanı aytar edi. Ókinishlisi sol, Gyuygensdiń ideyaları Nyutondıń ilimiy orını sayasında qalıp ketti hám akademikalıq dóńgeleklerde onsha da úlken qızıǵıwshılıqǵa sebep bolmadi. Hátte, ádetde belsendiligi menen ajralıp turatuǵın kúshli ilimpazlar da, faktlarni tekserip otirmasdan, jaysha Nyutondıń aytqanina isenip qoya qalar edi. Sebebi, olardıń pikrine qaraǵanda, Nyuton nadurıs sóylewi múmkin emes edi…
Biraq, jańa áwlad ilimpazları az-azdanlıq menen úlken saqnaǵa shıǵıp keler eken, baribir jaqtılıq tábiyaatına Nyuton ideyaları taǵı budır-budırlarǵa itibar qaratila basladı. 1700 jılǵa kelip, Yung, Frenel hám basqa ilimpazlar, jaqtılıqtıń Nyuton táliymatı menen túsintirip bolmaytuǵın ayırım ózgesheliklerin úyreniwge kirdiler.
Nyuton jantasıwı menen túsintirip bolmaytuǵın jaqtılıq hádiyseleri arasında, Nyuton saqiynasi dep atalatuǵın hádiyse, sonıń menen birge, ayırım janliklerdiń denesinde júz beretuǵın quramalı jaqtılıq interferensiyasi nátiyjesinde olardıń jaqtı tús menen tawlanıwı sıyaqlılar bar edi. Nyuton saqiynasın fotoplyonka menen islep kórgen fotograflar áp-áneydey biliwdi. Ol diapozitiv shıyshe plastinkalar arasına jaylastırılǵan waqıtta payda boladı. Yung hám Frenellarning tájiriybeleri de jaqtılıqtıń tolqın tábiyaatına iye ekenine ayqın belgi etip, Gyuygensdiń jumıslarında aqsha gápler keltirilgenin kórsetip bergen bolsa da, baribir, jaqtılıqtıń tolqın tábiyaatı haqqındaǵı ideya XIX ásirdiń ekinshi yarımıǵa shekem de guman astında qala berdi. Bunıń eki tiykarǵı sebebi bar edi. Birinshisi - Faradeydiń tájiriybeleri bolıp, ol magnit maydanınıń jaqtılıqqa tásiri bar ekenligin kórsetip bergen edi. Ekinshi sebep bolsa, Maksvell alıp barǵan tájiriybeler bolıp, ol jaǵdayda elektr hám magnit hádiyseleriniń ózegi bir ekeni ańlatpalap berilgen edi. Buǵan kóre jaqtılıq - elektromagnit tábiyatına iye bolıp, bul - forma hám quramdıń jaqtılıq kórinisindegi ájayıp muwapıqlıǵına belgi edi.
Elektromagnetizm haqqındaǵı túsiniklerdiń rawajlanıwı tiykarinda júzege kelgen jaqtılıqtıń mánisine tiyisli jańa pikirler, jaqtılıq tábiyaatına tiyisli aldınan ámeldegi shálkesliklerdi jáne de quramalılastirip jiberdi. Bul másele ásirese Faradeydi albıratıp qoyǵan edi. Faradey jaqtılıq tábiyatına tiyisli jańa túsindirmeni izley basladı. Atap aytqanda Faradeydiń kúsh sızıqları da sonday tábiyaatqa iye bolıp, olardı statikalıq emes, bálki, dinamikalıq kózqarastan qaraw kerek edi. Faradey jaqtılıqtıń elektromagnit tábiyaatı haqqında pikirler eken, buǵan baylanıslıǵı óz ilimiy tekseriwleriniń nátiyjelerin, óziniń 1846-jılda baspadan shıǵarılǵan "Nur vibratsiyalari haqqındaǵı pikirler", hám "Magnit kúshiniń fizikalıq sızıqları haqqında" dep atalǵan, 1851-jılda baspadan shıǵarılǵan dóretpelerinde bayanlaǵan.
Faradey tárepinen 1845-jılda jańalıq ashılǵan, magnetizm hám de jaqtılıq hádiyseleriniń óz-ara baylanıslı ekenligi haqqındaǵı jańa ashılıw, jaqtılıqtıń mánisi haqqındaǵı Maykl Faradey táliymatlarǵa jańa qan bolıp kirip keldi hám jaqtılıq tolqınlarınıń qatań koldeneń ekenligine taǵı bir ret belgi bergen edi. Bul bolsa, ilimpazlar sanasında o'rnashib qalǵan, efir haqqındaǵı eski isenimge qarsı bolıp, bul Faradey ideyalarınıń da tap Gyuygens ideyaları sıyaqlı shubha astına alınıwına sebep bolıwı múmkin edi. Faradey óziniń jaqtılıqtıń elektromagnit tábiyatı haqqındaǵı pikirlerin bayanlar eken, kese tolqınlar payda bolatuǵın kúsh sızıqları haqqında toqtalıp, sonday deydi: "Bizge málim teoriya daǵı (alım bunda Gyuygensdiń tolqın teoriyasın názerde tutıp atır) - terbelisler jaqtılıq hádiyseleriniń tiykarın qurawı hám ol menen baylanıslı hádiyseler bolsa, kúsh sızıqlarında júz bolıwı múmkinligi haqqında shama etip kóriw múmkin. Bul kúsh sızıqları bólekshelerdi ózinde birlestiredi. Sonday eken, materiyaniń massasın hám shayqalıwın ulıwmalastıradı. Eger múmkinshilik berilse, bul ideya bizdi efir túsiniginen qutıltırıwı múmkin. Basqa tárepden qaralsa, bul terbelisler áyne efir ortalıǵında júz beredi dep alınadı".
Alım elektromagnit kúsh sızıqlarında júz beretuǵın terbelislerdiń mánisin qanday da mexanik processlerge tiykarlanbaǵan, kerisinshe, bul tur terbelistiń biratola jańasha, ele tolıq túsinip jetilmegen qanday da "joqari" túri dep ataydi. Bul túrdegi terbelisler koldeneń júz beredi hám usınıń sebepinen hár túrlı polyarlanıw processlerin de naǵız ózi kózqarastan anıqlama beriw múmkin boladı. Bunday terbelisleri hawa hám suyıqlıqlardaǵı dawıstıń boyliq terbelisler menen tarqalıwı hádiysesine ulıwma uqsamaydı. Faradeydiń óz tili menen aytqanda, bul idea, yaǵnıy, jaqtılıqtıń elektromagnit tábiyatı túsinigi, jaqtılıq fizikasidan efir túsinigin shıǵarıp taslaydı; lekin terbelisler túsinigin saqlap qaladı. Alım bul elektromagnit tolqınlar, yaǵnıy, jaqtılıq arnawlı bir chekli tezlik menen háreketlenedi dep uqtiradi:
"Kúsh sızıqlarınıń bir tárepinde júz bergen ózgeris, sızıqlardıń basqa tárepinde de ózgerisler júz beriwine sebep boladı. Jaqtılıqtıń, ulıwma alǵanda, hár qanday nurlanıwlardıń tarqalıwı ushın waqıt zárúr boladı. Kúsh sızıqlarındaǵı terbelisler sebepli jaqtılıq payda bolıwı ushın, bul terbelislerdiń ózi de arnawlı bir waqıt dawam etiwi kerek".
Jaqtılıqtıń mánisin jańa kózqarastan tekserip atırǵan Faradey bul pikirleri arqalı pánge jańa bir ideyanı da alıp kirgen edi. Yaǵnıy, ol elektromagnit kúsh sızıqlarınıń kese terbelisleri arqalı, arnawlı bir chekli tezlikke iye bolǵan jaqtılıq nurları tarqaladı degen táliymattıń júzege keliwine sebep boldı. Bunda eki zárúrli ideya sáwlelengen bolǵan. Birinshisi - elektromagnit hádiyseleri hám jaqtılıq hádiyseleriniń mánisi bir; jaqtılıq arnawlı bir waqıt dawamında tarqaladı hám sonlıqtan, onıń tezligi shekli.
Faradeydiń bul ideyalarınan yoshlanǵan Jeyms Klark Maksvell óziniń Bregg atlı dosına jazǵan xatinda sonday deydi: " Faradeyge tiyisli bolǵan " Nur vibratsiyasi haqqında pikirler" (1846-jıl may) hám yamasa, "Eksperimental izertlewler" dóretpelerinde keltirilgen, jaqtılıqtıń elektromagnit tábiyaatı haqqındaǵı teoriya tiykarınan men ózimniń " Maydandıń dinamikalıq teoriyası" (may 1865) maqalamda ortaǵa taslaǵan teoriyanıń o'zi bolıp tabıladı. Tek, parqı sonda, 1846-jılda bul terbelislerdiń tarqalıw tezligi haqqında maǵlıwmatlar ámeldegi bolmaǵan".
Joqarıdaǵı pikirleri arqalı, ataqlı alım Maksvell, ilimpazlarǵa tán qarapayımlıq menen, jaqtılıqtıń elektromagnit tábiyatı haqqındaǵı óz izertlewleriniń tiykarında Faradey jumısları jatqanın tán alıp ótedi. Biraq, buǵan baylanıslı tán alınǵan tiykarǵı ilimiy jumıslar baribir Maksvell qálemine tiyisli bolıp, jaqtılıqtıń tolqın tábiyatına iye ekenin tastıyıqlaǵan jáne bul arqalı fizikada Nyuton abıraysı arqalı ornalasip qalǵan quramalı túsiniklerge toqtatıw bergen shaxs áyne Maksvell boladı.
Eyms Klark Maksvell (1831-1879) Shotlandiyanıń Edinburg qalasında tuwılǵan. Ol tuwılganidan bir neshe kún ótip, ata-anası ózlerine qarawlı Glenler jerine kóship ótiwedi. Maksvell balalıǵında ata-anası onıń ushın muǵallım yollab, úyde tálim beriwgen. Keyinirek bolajaq alım, óz dáwiri ushın jańalıq bolǵan oqıw shólkemi - Edinburg akademiyası atı menen ashılǵan tereńlestirilgen tálim beretuǵın mektepke qatnay baslaǵan. Maksvell bul akademiyanıń dáslepki pitkeriwshilerinen bolıp, sol sebepli onıń ushın Edinburg universitetinde kiriwi de anaǵurlım ańsat keshken.
Maksvell studentlik jıllarında keriliw hám elastiklik teoriyasına tiyisli saldamlı hám ájayıp bir ilimiy jumıs menen shıǵıw etip, ilimpazlar hám qánigelerdi lal qaldırǵan edi. Odaǵı talant hám ótkir zeyindi payqaǵan ustazları, bolajaq alımdı Kembrij universitetine oqıwǵa jıberiwge qarar qılıwadı. Maksvell oǵada shaqqan, kúshli intellektuallıq potencialǵa iye, ájayıp logikalıq pikirlew hám juwmaqlaw qábiletine menen ayqın ajralıp turǵan. Ol Kembrijni ózi tamamlaǵan jıldaǵı studentler reytinginde universitet boyınsha ekinshi orında bolǵan.
Keleside bakalavr diplomına iye jas qánige Maksvelldıń ilimiy potencialın Kembrij universitetindegi óz ustazları hám ulıwma ilimiy-pedagogikalıq jámáát áp-áneydey bilerdi jáne onı ózlerinde oqıtıwshı retinde alıp qalıwǵa urınıwardi. Maksvell barinen burın óz ustazlarınıń usınısına razı boldı Kembrijdagi Triniti-kolledjinde oqıtıwshılıq ete basladı. Biraq, onı zamanagóy fizikaning aktual máseleleri kóbirek qızıqtirardi hám ol ilimiy izertlewler álemine edi. Onıń geometriya hám reńler menen baylanıslı fizikalıq qubılıslarǵa qattı qızıǵıwshılıqı 1852 jıldan baslanǵan bolıp, jas qánige Maksvell buǵan baylanıslı jumıs etip qoyǵandı. Endi bolsa, onı Faradeyning dóretpeleri arqalı, elektromagnit hádiyseleri qızıqtirip qoydı.
Maksvell ózi júzege keliw etken elektromagnit maydan teoriyası haqqında eki úlken ilimiy jumıs jazıp, baspadan shıǵarǵan. Olardan birinshisin alım 1861-1862 jıllarda jazǵan bolıp, " Fizikalıq kúsh sızıqları haqqında" dep atalǵan. Alımdıń ekinshi zárúrli ilimiy jumısı bolsa, joqarıda da belgilengen dóretpe bolıp, ol 1864-1865 jıllarda jazıp tamamlanılǵan "Elektromagnit maydandıń dinamikalıq teoriyası" shıǵarması bolıp tabıladı. Usı ilimiy jumıslar, XIX ásir ekinshi yarımı iliminde túpkilikli búklem jasaǵan eń zárúrli ilimiy teoriyalerden bolıp, bul jumıslar arqalı Jeyms Klark Maksvell qanday da on jıl ishinde jas qánige oqıtıwshılıqta, óz dáwiriniń eń iri fizikalıq ilimpazları qatarına shıǵıp bardı. Onıń elektromagnit maydan teoriyasına tiyisli izertlewleri fizikaniń usı baǵdarında fundamental jumıslarǵa aylandı hám termodinamika, statistikalıq fizika, hám de mexanika tarawları menen bir qatarda, eski fizikanıń tiykarlarınan birine aylandı.
Maksvell ilimiy jumısınıń eń shıńı bolsa, onıń "Elektr hám magnetizm haqqında qollanba" shıǵarması bolıp tabıladı. Ol jaǵdayda alım óziniń 1854-jıldan baslap elektromagnetizm salasında alıp barǵan, kóp jıllıq ilimiy izertlewleri hám tájiriybeleriniń juwmaqlawshı juwmaqların bayanlaydı. Sonısı itibarǵa iyelik etiwki, bul " Qollanbanıń kirisiwin Maksvell 1873 jıldıń 1-fevral sánesi menen maqullaǵan. Yaǵnıy, alım óziniń tiykarǵı ilimiy izertlewi maydanınan naq 20 jıl miynet etken eken!
Maksvelldiń joqarıda sanap ótilgen ilimiy jumıslarındaǵı eń zárúrli, fundamental áhmiyetke iye juwmaqlardan biri sol, tábiyaatda ele fiziklarga málim bolmaǵan elektromagnit tolqınlar ámeldegi bolıp, olardıń boslıqtaǵı tarqalıw tezligi jaqtılıq tezligi menen birdey, yaǵnıy, sekundına 300000 km bolıwı kerek eken. Maksvell fiziklarga sonı aytrdiki, elektromagnit tolqınlar payda bolǵan zamatiyoq keńislik boylap jaqtılıq tezligi menen birdey tezlikte tarqaladı hám barǵan sayın taǵı hám taǵı úlken kólemdi iyelep baradı. Alımdıń tastıyıqlawınsha, biz kózimiz kóretuǵın jaqtılıq da, tiykarınan, ózgeriwshen elektr tokı aǵip atirǵan ótkizgish átirapında payda bolatuǵın elektromagnit tolqın menen birdey zat. Tek olar tolqın uzınlıǵına óz-ara parıq etedi. Yaǵnıy, ápiwayılaw etip aytatuǵın bolsaq, jaqtılıq da elektromagnit tolqın bolıp tabıladı. Tolqın uzınlıǵı júdá qısqa bolǵan elektromagnit terbelislerdi biz jaqtılıq retinde kóremiz hám sezim etemiz.
Elektr maydanındaǵı ózgerisler nátiyjesinde magnit induksiyasi aǵımı júzege keliwi haqqındaǵı Maksvell shaması ilim degi náwbettegi zárúrli qádem bolǵan edi. Yaǵnıy, magnit maydanı átirapında payda bolatuǵın ózgeriwshen elektr maydanı, óz gezeginde sol elektr maydandı qoplab alatuǵın ózgeriwshen magnit maydanınıń payda bolıwına alıp keledi. óz gezeginde, bul ózgeriwshen magnit maydanı taǵı elektr maydanınıń júzege keliwine faktor boladı hám process solay dawam ete beredi.

Juwmaq
Jaqtılıqtıń sınıwı-jaqtılıq eki ashıq ortalıqtıń bóliniw shegarasınan otip atırǵanda tarqalıw baǵdarınıń ózgeriwi. Bir tekli izotrop ashıq ortalıqlardıń tegis hám uzın bóliniw shegarasında jaqtılıq nurlarınıń sınıwı Snellius — Dekart sınıwı nızamı boyınsha júz beredi. Bul nızamǵa qaray jaqtılıq túsiw múyeshi sinusiniń sınıw múyeshi sinusiga qatnası turaqlı shama bolıp tabıladı. Pekin bul nızam baspa etilmegen edi. Fransuz alımı R. Dekart 1627-jılda arab alımı Al-Hasan ibn al-Xaysamning dóretpeleri ústinde islewi nátiyjesinde jaqtılıq tezligin qurawshılarǵa ajıratıw arqalı óziniń jaqtılıqtıń sınıwı nızamın jaratadı hám 1637 jılda " Dioptrika" shıǵarmasında baspa etedi. Sol sebepli de bul nızamdı Snellius — Dekart nızamı dep ataladı.
Elektromagnit tolqınlar — waqıt boyınsha dáwirli ózgeretuǵın elektromagnit maydan (óz-ara baylanısqan Ye elektr hám N magnit maydanlar) dıń keńislik chekli tezlik menen tarqalıw procesi. Ózgeriwshi induksiya aǵımı dúbeley elektr maydandı, ol bolsa, óz gezeginde, dúbeley magnit maydandı oyatadı. Tarqalıp atırǵan elektromagnit maydan Elektromagnit tolqınlar dep ataladı.
Elektromagnit tolqınlar ózgesheliklerine ol tarqalıp atırǵan ortalıq sezilerli tásir kórsetedi. Elektromagnit tolqınlar basqa qálegen tolqınlar sıyaqlı sınıwı, tolıq ishki qaytıwı, dispersiya, interferensiya, difraksiya hádiyselerine dús keliwi múmkin. Elektromagnit tolqınlardıń barlıq qásiyetleri, olardıń oyanıw hám tarqalıw nızamları Maksvell teńlemeleri járdeminde tolıq xarakterlenedi.
1889-jılda Gers óziniń ataqlı " Jaqtılıq hám elektrdıń óz-ara munasábeti haqqında" atlı lekciyasın oqıp esittirdi. Usı tariyxıy lekciya, tábiyatshiler hám vrachlarning 62-qurultayinda oqilgan edi. Bul lekciyasında Gers óziniń elektromagnit hádiyseleri menen baylanıslı tájiriybelerin sonday juwmaqlaydı: " Bul tájiriybelerdiń barlıǵı mánisine kóre júdá jón. Biraq, soǵan qaramay, olardan kelip shıǵıs juwmaqlar oǵada zárúrli ámeliy áhmiyetke iye. Oǵan kóre, elektr kúshleri keńislik bir zamatda tarqaladı degen hár qanday teoriya sátsizlikke ushırawǵa shıǵadı.Ilgerileri jaqtılıqtıń mánisin anglay alıwımız qanshellilik múmkinshiliksiz bolsa, keleside, bul mánisti túsinbew sonshalıq qıyınshılıqlı".