O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi namangan davlat universiteti fizika fakulteti fizika yo’nalishi 2-bosqich fiz-au-21 guruh talabasi oltinbekov samandar mavlonbek og‘lining “optika” fanidan yozgan

1.Yorug‘likning bosimini tajribada o‘rganish
Yorug‘likning moddaga ko‘rsatadigan turli ta’sirlari orasida uning bosimi juda katta axamiyatga ega,yorug‘likning bosimi yorug‘lik elektromagnitik nazariyasining rivojlanishi uchun katta ahamiyatga ega bo‘ldi, bundan tashqari, yorug‘likning tabiatiga bo‘lgan umumfilosofik nuqtai nazar uchun ancha qiziqarli bo‘lib, kosmik sohada ham keng qo‘llaniladi.
Yorug‘lik o‘zi yoritayotgan jismlarga bosim berishi kerak degan g‘oyani Kepler aytgan bo‘lib, u kometalar quyruqlari shakliga o‘sha bosim sabab bo‘ladi, deb bilgan. Yorug‘lik bosimi haqidagi g‘oya Nyutonning zarralar oqib chiqish (ya’ni korpuskulyar) nazariyasidan ham kelib chiqadi.Bu nazariyaga muvofiq, yorug‘lik zarralari o‘zlarini qaytarayotgan yoki yutayotgan jismlarga urilganda impulslarining bir qismini ularga berishi, ya’ni bosim hosil qilishi kerak.
Bu masalaning nazariyasi va tajribasi juda uzun tarixga ega. Tajriba xususida juda sodda urinishlar bilan birga ancha jiddiy tajribalar ham o‘tkazilib, bu tajribalarning ba’zilari, masalan, Kruks tajribalari siyraklashtirilgan gazlarning kinetikasi bilan bog‘liq bo‘lgan maxsus radiometrik) hodisalarning kashf etilishiga olib keldi. Franklin o’zidan oldin yorug‘lik bosimini aniqlashga bag‘ishlangan barcha urinishlarning muvaf- faqiyatsizlikka uchraganligini korpuskulyar nazariyaga qarshi qo‘yiladigan dalillardan biri sifatida ko‘rsatgan. Keyinchalik Yung ham shu dalildan foydalangan, biroq na Franklin va na Yung bu bosimning eng kam qiymati haqida hech narsa deya olmadilar, chunki yorug‘lik zarralarining massasi haqida hech narsa deyish mumkin emas edi.Demak, o‘sha vaqtda tajribada qo‘llanilgan burama tarozining sezgirligi yetarli yoki yetarli emasligi haqida ham hech narsa deyish mumkin emas edi.
| Maksvell yorug‘likning elektromagnitik nazariyasi asosida yorug‘lik bosimining bo‘lishi zarurligini keltirib chiqarganidan va hatto,bu bosimning kattaligini hisoblab bergandan so‘ng Franklinning yorug‘likning to‘lqin nazariyasi elastiklik nazariyasi sifatida rivojlanayotgani uchun muhim ahamiyatga ega bo‘lgan e’tirozlari korpuskulyar tasavvurlarga qarshi qo‘yiladigan dalil sifatida o‘z kuchini yo‘qotdi.
Yorug‘lik ko‘ndalang elektromagnitik to‘lqin bo‘lgani uchun o‘tkazgich (ko‘zgu yoki yutuvchi jism) sirtiga tushganda bunday taʼsirlar ko‘rsatishi kerak.Yoritilgan sirt tekisligida yotgan elektr vektori o‘sha vektor yo‘nalishi bo‘yicha tok hosil qiladi.Yorug‘lik to‘lqinining magnit maydonda paydo bo‘lgan bu tokka Amper qonuniga asosan shunday kuch bilan taʼsir qiladiki, bu kuchning yo‘nalishi yorug‘likning tarqalish yo‘nalishi bilan bir xil bo‘ladi. Shunday qilib,yorug‘lik bilan qaytaruvchi yoki yutuvchi jism o‘rtasidagi ponderomotor o‘zaro taʼsir jismga bo‘layotgan bosimni vujudga keltiradi. Bosim kuchi yorug‘likning intensivligiga bog‘liq bo‘ladi.Yorug‘lik nurlari parallel dasta tashkil qilgan holda Maksvellning hisobi bo‘yicha bosim yorug‘lik energiyasining zichligiga, yaʼni hajm birligidagi energiyaga teng bo‘ladi.Bunda yorug‘lik tushayotgan jism absolyut qora, yaʼni o‘ziga tushayotgan yorug‘lik energiyasini to‘liq yutadigan jism deb faraz qilinadi. Agar, jismning qaytarish koeffisenti nolga teng bo‘lmay, biror % qiymatga teng bo‘lsa, u holda bosim r = i (14K) bo‘ladi, ideal ko‘zgu uchun xususiy holda (K = 1) bosim r = 2i bo‘ladi. Agar 1sm² yuzaga 1s ichida normal tushayotgan energiyani (yoritilganlik) Ye bilan belgilasak, u holda nur energiyasining zichligi Yes ga teng bo‘lib, bu yerda s-yorugʼlikning tezligidir. Shunday qilib, yorug‘likning bosimini quyidagicha ifodalash mumkin:
GR = £(1 + D)
dagi barcha yo‘nalishlar bo‘yicha tushayotgan bo‘lsa, nurlanishning zichligi i ga teng bo‘lganda qora sirtga r = —^i bosim beriladi.
Yorug‘lik bosimini birinchi bo‘lib P. N. Lebedev Moskvada o‘z davridagi eksperimental san’atning namunasi bo‘lgan tajribalarida aniqladi va o‘lchadi.
Yorug‘lik ko‘ndalang elektromagnitik to‘lqin bo‘lgani uchun o‘tkazgich (ko‘zgu yoki yutuvchi jism) sirtiga tushganda bunday ta’sirlar ko‘rsatishi kerak.Yoritilgan sirt tekisligida yotgan elektr vektori o‘sha vektor yo‘nalishi bo‘yicha tok hosil qiladi.Yorug‘lik to‘lqinining magnit maydonda paydo bo‘lgan bu tokka Amper qonuniga asosan shunday kuch bilan ta’sir qiladiki, bu kuchning yo‘nalishi yorug‘likning tarqalish yo‘nalishi bilan bir xil bo‘ladi. Shunday qilib,yorug‘lik bilan qaytaruvchi yoki yutuvchi jism o‘rtasidagi ponderomotor o‘zaro ta’sir jismga bo‘layotgan bosimni vujudga keltiradi. Bosim kuchi yorug‘likning intensivligiga bog‘liq bo‘ladi. Yorug‘lik nurlari parallel dasta tashkil qilgan holda Maksvellning hisobi bo‘yicha r bosim yorug‘lik energiyasining i zichligiga, ya’ni hajm birligidagi energiyaga teng bo‘ladi.



Lebedov tajribasidagi asbob
Ingichka idishga bog‘langan yengil osmadan iborat bo‘lib, bu osmaning chekkalariga yupqa yengil qanotchalar ulangan.Bu qanotchalarning biri qoraytirilgan, ikkinchisi esa yaltiroq holda qoldirilgan. Havosi so‘rib olingan 6 idish ichiga joylashtirilgan 2ta osma (1-rasm) juda sezgir burama tarozi tashkil qiladi.
V yoy lampaning yorug‘ligi lin- zalar va ko‘zgular sistemasi yordamida qanotchalarning biriga to’plab yuboriladi va 7-osmaning buralishiga sabab bo‘ladi. Osmaning buralishi ipga biriktirilgan ko‘zgucha va truba yordamida kuzatiladi (bular rasmda ko‘rsatilmagan). qo‘sh ko‘zguni siljitib V yoyning yorug‘ligidir.Lebedov o‘zining ishlari to‘g‘risidagi dastlabki axborotni 1899 yilda Shzeysariyada o‘tkazilgan syezdda berdi, bagasil dokladni esa 1900 iyalda Parijda bo‘lib o‘tgan kongressda qilgan edi. (N. P- Lebedev, Izbran- nshe sochineniya, Gostexizdat, 1949, 154155-bet.)





2-расм.
P.N.Lebedov qurilmasidagi qanotchalarni biriktirishning turli sistemalari

ligini qanotchaning betiga yoki orqasiga yuborish va shu bilan osmaning buralish yo‘nalishini o‘zgartirish mumkin. R_g plastinka yorug‘lik dastasining ma’lum qismini T termoelementga yuboradi, termoelement esa tushayotgan energiya kattaligini o‘lchashga imkon beradi. Tajribalar turli shakldagi osmalar yordamida o‘tkazilgan edi (2-rasm).

Lebedovning tajribasida asosiy qiyinchiliklar gazning konveksion oqimlari borligi va radiometrik ta’sirning mavjudligida edi. Bu xalaqitlar yorug‘lik bosimidan bir necha yuz ming marta katta bo‘lishi mumkin.
Konveksion oqimlar qanotchalar bir oz o‘tib turganda osmani buradi. Bu ta’sir tushayotgan yorug‘lik oqimining yo‘nalishiga to‘liq bo‘lmagani uchun Lebedov konveksion oqimlarning ta’sirini o‘rganish va bartaraf qilishda yoritish yo‘nalishini o‘zgartirishdan (qo‘zg‘aluvchan ko‘zgu yordamida) foydalangan.
Radiometrik ta’sirlar siyraklashgan gazda qanotchaning yoritilgan va yoritilmagan tomoni temperaturalari farqi natijasida paydo bo‘ladi. Ballonda qolgan gazning molekulalari qanotchaning issiqroq tomonidan kattaroq tezlik bilan qaytadi, tepki natijasida qanotchalar yorug‘lik oqimi ta’sirida burilgan tomonga burilishga intiladi. Agar temperaturalar farqini kamaytirish uchun juda yupqa metall qanotchalarni qo‘llab, ballondagi gazning bosimi kamaytirilsa, radiometrik ta’sir kamayadi. Agar yorug‘lik yaltiroq qanotchaga tushadigan bo‘lsa, yorug‘likning bosimi yorug‘lik qoraytirilgan qanotchaga tushgandagiga qaraganda taxminan ikki marta ko‘p bo‘lishi kerak. Aksincha, qoraytirilgan qanotcha yoritilganda radiometrik ta’sir ko‘proq bo‘ladi, chunki qoraytirilgan qanotcha kuchliroq qiziydi. Lebedovning tajribasida
yorug‘likning yaltiroq qanotchaga qoraytirilgan qanotchaga qaraganda taxminan ikki baravar ko‘p ta’sir qilishi haqiqatan qam kuzatilgan bo‘lib, radiometrik ta’sirning to‘liq bartaraf qilinganligini isbot qiladi.
Lebedov o‘lchashlari yorug‘lik bosimining Maksvell hisoblab topgan qiymatiga (20% aniqlik bilan) to‘g‘ri keladigan natijalar berdi. Ko‘p yillardan so‘ng Gerlax (1923 y.) vakuum olishning mukammalroq usullaridan foydalanib Lebedovning tajribalarini takrorladi. Natijada tajriba o‘tkazish yengillashibgina qolmay, balki natijalar nazariyaga yaxshiroq (2% gacha) to‘g‘ri keladigan bo‘lib chiqdi.
Lebedov yorug‘likning gazlarga ko‘rsatadigan bosimini topish va o‘lchash kabi yana boshqa, juda ham qiyin masalani hal qildi (1909 y.).