FİZİKA

İŞIĞIN SÜRƏTİ

İşıq boşluqda işıq sürəti ilə gedər və bu eyni zamanda kainatda müşahidə edilən ən yüksək sürətdir.

Ancaq diqqət edilməli önəmli bir nöqtə var, işıq sürəti ilə işığın sürəti eyni şey deyil. İşıq sürəti, işığın boşluqdakı sürətidir və kainatda müşahidə edilən ən yüksək sürətdir. Ancaq fotonlar maddə içərisində ortalama olaraq fərz edildikdə, işıq sürətindən daha aşağı sürətlə hərəkət edər.

Bir fotonun bir stəkan sudan keçməsini tədqiq edək. Təxmin edə biləcəyimizin əksinə, stəkandan çıxan fotonlar, bir az əvvəl stəkana daxil olan fotonlar deyil. Və yenə sandığımızın əksinə əslində fotonlar, suyun içərisində işıq sürətindən daha aşağı sürətlə hərəkət etmir.

Stəkana işıq sürəti ilə daxil olan fotonlar, işıq sürəti ilə davam edərlər. Sonra isə bir atom tərəfindən udular və bir müddətdən sonra fotonu udub lazımi enerji səviyyəsindən yuxarıda olan atom, eyni dalğa boyunda başqa bir foton yayar. Yeni foton, udulan foton ilə eyni istiqamətdə, işıq sürəti ilə, bir başqa atom tərəfindən udulana qədər irəliləyir. Və bu fotonların udulub, yeni fotonların yayılması, stəkanın bir tərəfindən daxil olan fotonun, digər tərəfdən başqa bir foton kimi çıxmasına qədər davam edər.

Fotonların maddə daxilindəki sürətlərinin aşağı olmasının səbəbi, maddə iindəki atomların fotonları udması və daha sonra buraxmasından qaynaqlanır. Əslində işığın aşağı olan sürəti, ortalama sürətidir deyə bilərik. Çünki fotonlar yalnız və yalnız işıq sürəti ilə hərəkət etməkdədir, sadəcə atomlar tərəfindən qısa müddətə arada bir yollarından çıxarılmaqda olduğuna görə digər səthə getmələri gecikməkdə və bu da su boyunca gedərkən malik olduqları ortalama sürəti azaltmaqdadır.

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:

Fotonların bir nöqtədən digərinə ola biləcək ən minimum vaxtda çatdıqları müşahidə edilməkdədir. Buna “Fermat qanunu” deyilir. Bu prinsipin tapılması, işığın fərqli sürətlərə malik olduğu şəraitlərdə davranışının müşahidə edilməsi nəticəsində olmuşdur. İşıq, 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.

Mənbə:

- Kainata Səfər, Ali Ant, İstanbul, 2005

 Çap Versiyası