ዛሬ እንደ ቀላል ግፊት ላለ ክስተት ውይይት እናደርጋለን። የግኝቱን ግቢ እና የሳይንስ መዘዞችን አስቡበት።
ብርሃን እና ቀለም
የሰው የችሎታ ምስጢር ከጥንት ጀምሮ ሰዎችን ያስጨንቃቸው ነበር። ዓይን እንዴት ያያል? ቀለሞች ለምን ይኖራሉ? አለም እኛ የምንገነዘበው መንገድ የሆነበት ምክንያት ምንድን ነው? አንድ ሰው ምን ያህል ማየት ይችላል? የፀሐይ ጨረር ወደ ስፔክትረም የመበስበስ ሙከራዎች በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን በኒውተን ተካሂደዋል. በተጨማሪም በዚያን ጊዜ ስለ ብርሃን ይታወቁ ለነበሩት የተለያዩ የተለያዩ እውነታዎች ጥብቅ የሂሳብ መሠረት ጥሏል። እና የኒውቶኒያ ቲዎሪ ብዙ ተንብዮአል፡ ለምሳሌ፡ ኳንተም ፊዚክስ ብቻ ያብራሩ ግኝቶች (በስበት መስክ ላይ ያለውን የብርሃን መዛባት)። የዚያን ጊዜ ፊዚክስ ግን የብርሃንን ትክክለኛ ባህሪ አላወቀም እና አልተረዳም።
ሞገድ ወይም ቅንጣት
በአለም ላይ ያሉ ሳይንቲስቶች ወደ ብርሃን ምንነት ውስጥ ዘልቀው መግባት ከጀመሩ ጀምሮ ክርክር ነበር፡ጨረር፣ ማዕበል ወይስ ቅንጣት (አስከሬን) ምንድን ነው? አንዳንድ እውነታዎች (ማንጸባረቅ፣ ነጸብራቅ እና ፖላራይዜሽን) የመጀመሪያውን ንድፈ ሐሳብ አረጋግጠዋል። ሌሎች (እንቅፋቶች በሌሉበት የሬክቲላይን ስርጭት, የብርሃን ግፊት) - ሁለተኛው. ሆኖም ኳንተም ፊዚክስ ብቻ ሁለቱን ስሪቶች ወደ አንድ በማጣመር ይህንን አለመግባባት ማረጋጋት የቻለው።አጠቃላይ. የኮርፐስኩላር-ሞገድ ንድፈ-ሐሳብ እንደሚያሳየው ማንኛውም ማይክሮፓርት, ፎቶንን ጨምሮ, ሁለቱም የሞገድ እና የአንድ ቅንጣት ባህሪያት አላቸው. ማለትም፣ የብርሃን ኳንተም እንደ ድግግሞሽ፣ ስፋት እና የሞገድ ርዝመት፣ እንዲሁም ሞመንተም እና ክብደት ያሉ ባህሪያት አሉት። ወዲያውኑ ቦታ እንያዝ፡ ፎቶኖች ምንም የእረፍት ጊዜ የላቸውም። የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ኳንተም በመሆናቸው ኃይልን እና ክብደትን የሚሸከሙት በእንቅስቃሴ ሂደት ውስጥ ብቻ ነው። ይህ የ "ብርሃን" ጽንሰ-ሐሳብ ፍሬ ነገር ነው. ፊዚክስ አሁን በበቂ ሁኔታ ገልፆታል።
የሞገድ ርዝመት እና ጉልበት
ከ"ሞገድ ኢነርጂ" ጽንሰ-ሀሳብ ትንሽ ከፍ ብሎ ተጠቅሷል። አንስታይን ጉልበት እና ክብደት ተመሳሳይ ጽንሰ-ሀሳቦች መሆናቸውን በአሳማኝ ሁኔታ አረጋግጧል። ፎቶን ኃይልን የሚይዝ ከሆነ, ክብደት ሊኖረው ይገባል. ነገር ግን፣ የብርሃን ኳንተም “ተንኮለኛ” ቅንጣት ነው፡ ፎቶን ከእንቅፋት ጋር ሲጋጭ ሙሉ በሙሉ ጉልበቱን ለቁስ ነገር ትቶ ይሆናል እና የግለሰባዊ ማንነትን ያጣል። በተመሳሳይ ጊዜ, አንዳንድ ሁኔታዎች (ጠንካራ ማሞቂያ, ለምሳሌ) ቀደም ሲል ጨለማ እና የተረጋጋ የብረታ ብረት እና ጋዞች ውስጠኛ ክፍል ብርሃን እንዲፈነጥቅ ሊያደርግ ይችላል. የፎቶን ፍጥነት ፣ የጅምላ መገኘት ቀጥተኛ ውጤት ፣ የብርሃን ግፊትን በመጠቀም ሊወሰን ይችላል። የሌቤዴቭ የተባለ የሩሲያ ተመራማሪ ሙከራ ይህንን አስደናቂ እውነታ አሳማኝ በሆነ መልኩ አረጋግጧል።
የሌቤድቭ ሙከራ
የሩሲያ ሳይንቲስት ፒተር ኒኮላይቪች ሌቤዴቭ በ1899 የሚከተለውን ሙከራ አድርጓል። በቀጭኑ የብር ክር ላይ መስቀለኛ መንገድ ሰቀለ። በመስቀል አሞሌው ጫፍ ላይ ሳይንቲስቱ አንድ አይነት ንጥረ ነገር ሁለት ሳህኖችን አያይዟል። እነዚህ የብር ፎይል፣ እና ወርቅ፣ እና እንዲያውም ሚካ ነበሩ። ስለዚህ, አንድ ዓይነት ሚዛኖች ተፈጠሩ.እነሱ ብቻ ከላይ የሚጫኑትን ሸክሞች ሳይሆን በእያንዳንዱ ጠፍጣፋ ላይ ከጎን የሚጫኑትን ሸክሞችን ብቻ ለካ. ሌቤዴቭ የንፋስ እና የዘፈቀደ የአየር ጥግግት መለዋወጥ ተጽዕኖ እንዳያሳድርበት ይህንን አጠቃላይ መዋቅር በመስታወት ሽፋን ላይ አስቀመጠው። በተጨማሪ, ከሽፋኑ ስር ክፍተት እንደፈጠረ መጻፍ እፈልጋለሁ. ነገር ግን በዚያን ጊዜ, አማካይ ቫክዩም እንኳን ለማግኘት የማይቻል ነበር. ስለዚህ በመስታወት ሽፋን ስር በጣም ያልተለመደ ድባብ ፈጠረ እንላለን። እና አንዱን ሰሃን በአማራጭ አብርተው ሌላውን በጥላ ውስጥ ጥለውታል። በቦታዎቹ ላይ የሚመራው የብርሃን መጠን አስቀድሞ ተወስኗል። ከማጠፊያው አንግል ሌቤዴቭ ምን አይነት ሞመንተም ብርሃኑን ወደ ሳህኖች እንደሚያስተላልፍ ወስኗል።
የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮችን ግፊት የሚወስኑ ቀመሮች በተለመደው የጨረር ክስተት
መጀመሪያ "መደበኛ ውድቀት" ምን እንደሆነ እናብራራ? ብርሃን በቀጥታ ወደ ላይኛው አቅጣጫ ከተመራ በተለምዶ ወለል ላይ ይከሰታል። ይህ በችግሩ ላይ ገደቦችን ያስገድዳል: መሬቱ ፍጹም ለስላሳ መሆን አለበት, እና የጨረር ጨረር በጣም በትክክል መምራት አለበት. በዚህ አጋጣሚ የብርሃን ግፊቱ በቀመር ይሰላል፡
p=(1-k+ρ)I/c፣
የት
k ማስተላለፊያ ነው፣ ρ ነጸብራቅ ኮፊሸን ነው፣ እኔ የአደጋው የብርሃን ጨረር ጥንካሬ ነኝ፣ c በቫኩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት ነው።
ነገር ግን፣ ምናልባት፣ አንባቢው እንደዚህ አይነት ተስማሚ የምክንያቶች ጥምረት እንደሌለ አስቀድሞ ገምቶታል። ምንም እንኳን ተስማሚው ገጽ ግምት ውስጥ ባይገባም ፣ የብርሃን ክስተትን በጥብቅ ቀጥ ብሎ ማደራጀት ከባድ ነው።
ፎርሙላዎች ለአንግል ላይ ሲወድቅ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረራ ግፊትን መወሰን
በማዕዘን ላይ ባለው የመስታወት ወለል ላይ ያለው የብርሃን ግፊት የሚሰላው የተለየ ቀመር በመጠቀም አስቀድሞ የቬክተር አካላትን ይዟል፡
p=ω ((1-k)i+ρi')cos ϴ
እሴቶቹ p፣ i፣ i' ቬክተር ናቸው። በዚህ ሁኔታ, k እና ρ, ልክ እንደ ቀድሞው ቀመር, የማስተላለፊያ እና ነጸብራቅ ቅንጅቶች ናቸው. አዲሶቹ እሴቶች የሚከተሉት ናቸው፡
- ω - የጨረር ሃይል መጠን መጠን፤
- እኔ እና እኔ የክስተቱን አቅጣጫ የሚያሳዩ እና የሚንፀባረቁ የብርሃን ጨረሮችን የሚያሳዩ ዩኒት ቬክተሮች ነን (ተግባር ኃይሎች የሚጨመሩበትን አቅጣጫ ያስቀምጣሉ)፤
- ϴ - የብርሃን ጨረሩ ወደ ሚወድቅበት ወደ ተለመደው አንግል (እና በዚህ መሰረት የሚንፀባረቅ ነው፣ ላይኛው የተንፀባረቀ)።
አንባቢው መደበኛው በላዩ ላይ ቀጥ ያለ መሆኑን አስታውስ ስለዚህ ችግሩ ወደ ላይኛው የብርሃን ክስተት አንግል ከተሰጠው ϴ ከተሰጠው እሴት በ90 ዲግሪ ይቀነሳል።
የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር ግፊት ክስተት መተግበሪያ
ፊዚክስን የሚያጠና ተማሪ ብዙ ቀመሮችን፣ ጽንሰ-ሀሳቦችን እና ክስተቶችን አሰልቺ ሆኖ ያገኘዋል። ምክንያቱም, እንደ አንድ ደንብ, መምህሩ የንድፈ ገጽታዎች ይነግረናል, ነገር ግን አልፎ አልፎ አንዳንድ ክስተቶች ጥቅሞች ምሳሌዎችን መስጠት አይችሉም. በዚህ ምክንያት የትምህርት ቤቱን አማካሪዎች አንወቅሳቸው፡ በፕሮግራሙ በጣም የተገደቡ ናቸው፣ በትምህርቱ ወቅት ሰፋ ያለ ነገር መናገር ያስፈልግዎታል እና አሁንም የተማሪውን እውቀት ለመፈተሽ ጊዜ ይኑርዎት።
ነገር ግን የጥናታችን ነገር ብዙ አለው።አስደሳች መተግበሪያዎች፡
- አሁን ሁሉም ማለት ይቻላል በትምህርት ተቋሙ ላብራቶሪ ውስጥ ያለ ተማሪ የሌቤዴቭን ሙከራ መድገም ይችላል። ግን ከዚያ በኋላ የሙከራ ውሂብ ከቲዎሬቲካል ስሌቶች ጋር መጋጠሙ እውነተኛ ግኝት ነበር። ሙከራው ለመጀመሪያ ጊዜ በ20% ስህተት የተሰራ ሲሆን በአለም ዙሪያ ያሉ ሳይንቲስቶች አዲስ የፊዚክስ ቅርንጫፍ - ኳንተም ኦፕቲክስ እንዲገነቡ ፈቅዷል።
- ከፍተኛ ሃይል ያላቸው ፕሮቶኖች (ለምሳሌ ለተለያዩ ንጥረ ነገሮች ጨረር) ስስ ፊልሞችን በሌዘር pulse በማፋጠን።
- የፀሀይ ኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች ወደ ምድር ቅርብ በሆኑ ነገሮች ላይ ያለውን ጫና ከግምት ውስጥ በማስገባት ሳተላይቶችን እና የጠፈር ጣቢያዎችን ጨምሮ ምህዋራቸውን በበለጠ ትክክለኛነት እንዲያስተካክሉ እና እነዚህ መሳሪያዎች ወደ ምድር እንዳይወድቁ ይከላከላል።
ከላይ ያሉት አፕሊኬሽኖች አሁን በገሃዱ አለም አሉ። ግን የሰው ልጅ ቴክኖሎጂ በሚፈለገው ደረጃ ላይ ስላልደረሰ እስካሁን ያልተፈጸሙ እድሎችም አሉ. ከነሱ መካከል፡
- የፀሀይ ሸራ። በእሱ እርዳታ በመሬት አቅራቢያ እና በፀሐይ አቅራቢያ ባሉ ቦታዎች ላይ በጣም ትልቅ ሸክሞችን ማንቀሳቀስ ይቻላል. ብርሃን ትንሽ መነሳሳትን ይሰጣል, ነገር ግን ከሸራው ላይ ካለው ትክክለኛ ቦታ ጋር, ፍጥነቱ ቋሚ ይሆናል. ጭቅጭቅ በማይኖርበት ጊዜ ፍጥነትን ለማግኘት እና እቃዎችን በፀሃይ ስርዓት ውስጥ ወደሚፈለገው ቦታ ለማድረስ በቂ ነው.
- የፎቶ ሞተር። ይህ ቴክኖሎጂ, ምናልባትም, አንድ ሰው የራሱን ኮከብ መስህብ እንዲያሸንፍ እና ወደ ሌሎች ዓለማት እንዲበር ያስችለዋል. ከፀሐይ ሸራ የሚለየው ሰው ሰራሽ በሆነ መንገድ የተፈጠረ መሳሪያ ለምሳሌ ቴርሞኑክሌር የፀሐይ ንጣፎችን ይፈጥራል።ሞተር።
