İşıq sürəti
Bu məqaləni vikiləşdirmək lazımdır. |
İşığın sürəti (c) vakuumda elektromaqnit dalğalarının yayılma sürətidir, əsas fiziki sabitlərdən biridir.
İşıq boşluqda işıq sürəti ilə gedər və bu eyni zamanda kainatda müşahidə edilən ən yüksək sürətdir.
İşığın sürəti ideyasının kəşfi
redaktə
İşıq dedikdə hər cür işıq nəzərdə tutulmur. Günəşdən və ya təbii olaraq ulduzlardan və s. gələn işıqlar nəzərdə tutulur. Günəşdə gələn şüaların yerə çatma müddəti 8 dəqiqədir. Əgər özümüzü işıq sürəti kimi təsvir edə bilsəydik Günəşdən çıxdığımız an Yer planetində olardıq amma planetdə hər şeyin dayandığını görərdik hətta saatın , suyun , ürək döyüntüsünün və s. Yalnız 8 dəqiqədən sonra hər şeyin hərəkət etdiyini görə bilərdik. Bu fərziyəni ilk dəfə irəli sürən alimlərdə biridə Albert Eynşteyndir. Sürətlənən cisimə görə zaman bükülərək yavaşlamalıdır. Aparılan araşdırmalarda onu sübut edirki sükunətdə olan cisim hərəkət edən cismə nəzərən tez yaşlanır amma bu çox kiçik olduğu üçün biz hiss edə bilmirik. Əgər biz işıq sürəti ilə hərəkət edərək digər qalaktikada bir neçə dəqiqə səyahət etsəydik Yer planetinə çatdığımızda heç bir dəyişiklik olmazdı. Bu səbəbdən ən yüksək texnologiya ilə hazırlanmış teleskoplar belə digər qalaktikalardan , planetlərdən , ulduzlardan və s. gələn işıqlar çatmamış görüntü əldə edə bilmirlər . Bu səbəbdən bizim yeni qalaktikalar kəşf etməyimiz üçün illərlə , məsafələr artdıqca milyonlarla il keçməsi lazım gələ bilir. İşığın sürətinin təyinolunma ideyası ilk dəfə Qalileo Qaliley söyləmiş, 1676-cı ildə Danimarka alimi Olaf Rymer (1644–1710) Yupiter planetinin peyki üzərində apardığı astronomik müşahidələr əsasında işığın yayılma sürətinin qiymətini hesablamışdır. Buna ən yaxın olan sürət isə cərəyanın axma sürəti olaraq hesablanmışdır. İo peyki Yupiter planetinin ətrafında tam dövrünü 42 saat 28 dəqiqəyə başa vurur. Peyk planetin arxasındakı kölgədən çıxdıqda parlaq yanan lampa kimi görünür. SOnra planetin qarşısından keçib, onun kölgəsinə daxil olur. Bu zaman peykin tutulması baş verir. Astronom müşahidələr nəticəsində müəyyənləşdirdi ki, peykin tutulmaları müntəzəm baş vermir. Yerin orbitdəki birinci vəziyyətindən başlayaraq hesablamalar aparılarsa, beş aydan sonra peyk Yupiterin kölgəsindən çıxmaqla 22 dəqiqə gecikir. Bu halda Yer öz orbitinin ikinci vəziyyətində olur. Astronom bu gecikməni belə izah etdi:işıq ikinci vəziyyətdə yerə gəlib çatması üçün onun orbitinin diametri qədər əlavə yol getməlidir. Yer orbitinin diametri qədər əlavə yol getməlidir. Yer orbitinin diametri təqribən 300000000 km-ə bərabərdir. Müşahidələrə əsasən, Ryomer işığın vakuumdakı sürətini hesabladı: c=D/t-3·300000000 km /1320 san=~270000 km/san. Daha sonra işığın sürətini Ceyms Bradley işığın aberrasiyasını müşahidə edərkən (c=308000 km/san) və Arman Fizo təyin etmişlər. Fizo təcrübəsində işıq dəstəsi fırlanan dişli çarx üzərinə yönəldilir. Çarxın fırlanma sürəti elə seçilir ki, dişlər arasından keçən işıq dəstəsi güzgüdən qayıtdıqda dişlər arasındakı yarığın yerini qonşu diş tutsun. Çarxın fırlanma sürətini və çarxla güzgü arasındakı məsafəni bilərək işığın sürətini 315300 km/san kimi təyin etmək olur. Jan Fuko dişli çarx əvəzinə sürətlə fırlanan çoxüzlü güzgü götürərək işığın sürəti üçün 298000 500 km/san qiyməti almışdır. İşığın sürətinin daha dəqiq qiymətini – 299796 km/san+4 km/san 1926 ildə Albert Maykelson tapmışdır. Elektomaqnit dalğasınin mühitdə yayılma surəti tezlikdən asılı olduğuna görə işığın mühitdə yayılması faza sürəti və qrup sürəti ilə xarakterizə olunur. İşığın sürəti radiolokasiya, kosmik uçuşların idarə edilməsi və s.-də rolu böyükdür.
Boşluqdakı işığın sürətinin, bir şəraitdə işığın sürətinə nisbətinə "işığın sınma əmsalı" deyilir. Yəni əgər şəraitin sınma əmsalı 2-dirsə, işığın şəraitdəki sürəti, boşluqdakı sürətinin yarısıdır.
Fərqli şəraitlərin sınma əmsalları aşağıdakı kimidir:
İşığın sürəti suda və şüşədə
redaktəİşıq, suda və şüşədə havaya görə daha yavaş gedir. Bir mənbədən çıxan işığa, (fərz edin ki, hava) mənbənin şəraitindən fərqli başqa bir şəraitdən baxaq (məs, sudan). Mənbədən gələn işığın izlədiyi yolun düz deyil, suya qədər düz yol getdikdən sonra suya girərkən bucağını dəyişdirib sonra yoluna yenidən düz istiqamətdə davam etdiyini görərik. İşığın fərqli şərtlərdən keçərkən meydana gətirdiyi bu dəyişməyə "işığın sınması" deyilir. Sınmanın miqdarı, işığın keçdiyi şəraitdəki sürətindən asılıdır.