2. Լույսի կարևորությունը
Լույսը շատ կարևոր դեր է կատարում մարդու կյանքում:
Լույսի շնորհիվ մենք կարողանում ենք ճանաչել մեզ շրջապատող
աշխարհը:
Լույսն է, որ Արեգակից Երկիր հասնելով մեր մոլորակի վրա կյանքի
գոյության համար անհրաժեշտ պայմանններ է ստեղծում:
3. Իսկ ի՞նչ է լույսը:
Լույսի բնույթի վերաբերյալ առաջին գիտական
տեսությունը ստեղծել է Իսահակ Նյուտոնը 17-րդ
դարում:
4. Ըստ Նյուտոնի.
Լույսը կազմված է փոքրիկ
մասնիկներից՝ կորպուսկուլներից, որոնք լուսատու
մարմինը առաքում է բոլոր ուղղություններով՝
ճառագայթների երկայնքով:
5. Գրեթե միաժամանակ, հոլանդացի
գիտնական Քրիստիան Հյուգենսը առաջարկել է
լույսի ալիքային տեսությունը:
6. Ըստ Հյուգենսի.
Լույսը առաձգական ալիք է՝ լույսի աղբյուրից հեռացող
համակենտրոն գնդոլորտների տեսքով:
7. Վակումում լույսի տարածումը հերքեց լույսի՝
առաձգական ալիք լինելը: Սակայն 19-րդ դարի երկրորդ
կեսին, էլեկտրամագնիսական ալիքների փորձնական
ստացումը, լույսի և էլետրամագնիսական ալիքների
արագության համընկնելը, թույլ
տվեց Մաքսվելին և Հերցին իրենց աշխատություններում
հաստատել լույսի ալիքային բնույթը և լույսը
նույնացնել էլետրամագնիսական ալիքի հետ:
Լույս կամ տեսանելի ճառագայթում են
անվանում 400−800հերց հաճախության էլեկտրամագնիս
ական ալիքները, որոնք մարդու մոտ կարող են
առաջացնել տեսողական զգայություններ:
Տարբեր հաճախությունների ճառագայթումները մարդու
մոտ տարբեր գույների զգայություններ են առաջացնում՝
սկսած կարմիրից՝ 400−480հերց, մինչև
մանուշակագույն՝ 670−800հերց:
8.
9. Հետագայում Ալբերտ Այնշտայնը՝ ֆոտոէֆեկտի երևույթը բացատրելիս,
նորից անդրադարձավ լույսի մասնիկային բնույթին և ցույց տվեց, որ
ճառագայթելիս և կլանվելիս, լույսը իրենից ներկայացնում է լուսային
մասնիկների՝ ֆոտոնների հոսք:
Այսպիսով լույսն ունի հատկությունների երկակիություն:
Սակայն անկախ այն բանից, թե ինչ բնույթ ունի լույսը՝ մասնիկների հոսք է,
թե էլեկտրամագնիսական ալիք, այն ներկայացվում է որպես ճառագայթներ,
որոնք սկսվում են լուսատու մարմնից և տարածվում բոլոր
ուղղություններով՝ ցույց տալով լուսային էներգիայի տարածման
ուղղությունը:
Տեսանելի տիրույթում ճառագայթող մարմնին անվանում են լույսի աղբյուր:
Եթե լույսի աղբյուրի չափերը շատ փոքր են մինչև լուսավորվող մարմին
ընկած հեռավորության համեմատ, ապա այն անվանում են լույսի կետային
աղբյուր:
Լույսի աղբյուրները բաժանվում են
նաև բնական և արհեստական աղբյուրների:
11. Լույսի արհեստական աղբյուրներն են՝ ջերմային աղբյուրները (շիկացմ
ան լամպ, գազայրիչի բոց, մոմի լույս և այլն) և ոչ
ջերմային աղբյուրները (ցերեկային լույսի լամպ, լուսադիոդ, լազեր,
հեռուստացույցի կամ համակարգչի էկրան):
12. Լույսի աղբյուր կարող են լինել ոչ միայն
լուսատու մարմինները, այլև այն
մարմինները, որոնք անրադարձնում են
իրենց վրա ընկած լույսը բոլոր
ուղղություններով, դարռնալով տեսանելի:
Այդպիսի աղբյուրներ են՝ Լուսինը,
մոլորակները և մեր շուրջը գտնվող բոլոր
տեսանելի առարկաները:
13. Լույսի տարածումը համասեռ միջավայրում:
Ֆիզիկայի այն բաժինը, որն ուսումնասիրում է լույսի հետ կապված
երևույթները, կոչվում է օպտիկա:
Օպտիկայի այն բաժինը, որն ուսումնասիրում է լուսային
ճառագայթների տարածման օրինաչափությունները՝ հաշվի
չառնելոով նրանց ալիքային հատկությունները, կոչվում
է երկրաչափական օպտիկա:
Երկրաչափական օպտիկայի օրենքներից մի քանիսը
հայտնագործվել է լույսի բնույթը պարզելուց շատ առաջ:
Այդպիսի օրենքներից է՝ լույսի ուղղագիծ տարածման օրենքը, որը
ձևակերպել է հույն գիտնական Էվկլիդեսը՝ մ. թ. ա. երրորդ դարում:
15. Դրանում կարելի է համոզվել փորձերի օգնությամբ, որոնք հարմար է
կատարել լազերային ցուցափայտի արձակած ճառագայթով: Այս կերպ
կարող ենք տեսնել, որ ապակե անոթի մեջ լցված ջրում՝ համասեռ,
թափանցիկ միջավայրում, լազերային ճառագայթը տարածվում է ուղիղ
գծով:
16. Լույսի ուղղագիծ տարածման հետևանք են հստակ ստվերները,
որոնք ընկնում են անթափանց մարմիններից, երբ դրանք
լուսավորվում են լույսի կետային աղբյուրից:
17. Օրինակ՝ եթե կետային լույսի աղբյուրի և էկրանի միջև անթափանց
գունդ տեղադրենք, ապա էկրանի վրա մուգ շրջանի
տեսքով ստվեր կհայտնվի:
Ստվերն այն տեղն է, որտեղ չի ընկնում լույսի աղբյուրի լույսը:
18. Եթե լույսի կետային աղբյուրի փոխարեն օգտագործվի ավելի մեծ
չափեր ունեցող աղբյուր՝ լամպ, ապա հստակ ստվերի փոխարեն
լուսավորված ֆոնին կստանանք ստվեր և կիսաստվեր:
Դա ոչ միայն չի հակասում, այլ, ևս մեկ անգամ հաստատում է լույսի
ուղղագիծ տարածման օրենքը:
19. Այն մասում, որտեղ լույս չի ընկնում լամպի և ոչ մի կետից, լիակատար
ստվեր է, իսկ այն տիրույթում, որտեղ լույսը միայն որոշ կետերից է ընկնում՝
առաջանում է կիսաստվեր:
Հսկայական չափերի ստվեր և կիսաստվեր գոյանում են Արևի և Լուսնի
խավարումների ժամանակ:
Արևի խավարումն առաջանում այն դեպքում, երբ Լուսինը՝ Երկրի շուրջը իր
պտույտի ժամանակ, ամբողջովին կամ մասնակիորեն ծածկում է Արեգակը:
20. Իսկ, երբ Լուսինն է հայտնվում Երկրագնդի առաջացրած ստվերի կոնի մեջ,
ապա տեղի ունենում Լուսնի խավարում:
Լուսնի խավարումների ուսումնասիրությունը հնարավորություն է
տվել Արիստոտելին՝ մ. թ. ա. չորրորդ դարում, եզրակացնել, որ Երկիրը
գնդաձև է, ինչի վկայությունը Լուսնի վրա Երկրագնդի ստվերի շրջանաձև
լինելն է:
