Yuqoridan pastgacha to'g'ri ketma-ketlik. Eynshteyn formulasini qo'llash bo'yicha quyidagi bayonotlarni ko'rib chiqing. rentgen nurlari toʻplamlardan tashkil topgan. Quyosh er yuzidagi barcha hayot uchun ajoyib energiya manbai. Uzoq vaqt davomida Quyosh chiqaradigan energiyaning kelib chiqishi insoniyat uchun sir edi.

To'g'ri o'qishlar qanday tartibda? Ilgari ko‘pchilik fiziklar Galileyning nisbiylik nazariyasi deb ataladigan Isaak Nyutonning klassik mexanikasi barcha kuzatuvchilar uchun tezlik va kuch tushunchalarini tasvirlab bergan, deb hisoblashgan. Biroq, Hendrik Lorentz va boshqalar elektromagnetizmni boshqaruvchi Maksvell tenglamalari mos yozuvlar tizimi o'zgartirilganda Galiley transformatsiyasiga muvofiq harakat qilmasligini ko'rsatdi.

Kuzatuvchilarga nisbatan fizika qonunlarining o'zgarishi haqidagi tushuncha maxsus yoki cheklangan tasniflagich biriktirilgan nazariyaga nom beradi, chunki u faqat tortishish maydonlari hisobga olinmaydigan tizimlar bilan chegaralanadi.

Cheklangan nisbiylik falsafaga ham ta'sir qilib, butun koinotda yoki bizning tajribamizning apriori ma'lumotlari sifatida mavjud bo'lgan vaqt va mutlaq davomiylik ehtimolini yo'q qildi. Anri Puankaredan keyin cheklangan nisbiylik nazariyasi faylasuflarni vaqt masalasini qayta talqin qilishga majbur qildi.

Ilmiy bilim yillar davomida o'zgarishsiz qolmaydi. Bugun haqiqat deb hisoblangan narsa kelajakda haqiqat bo'lmasligi mumkin. Olti asr oldin Yer koinotning markazi hisoblangan. Bugun biz bilamizki, u hatto quyosh tizimining markazi ham emas. Eynshteynning nisbiylik nazariyasi fizika asoslarini o'zgartirdi, vaqt va makon kabi fundamental tushunchalarni o'zgartirdi.

Tananing holati va tezligi mos yozuvlar bilan o'lchanishi kerak. Ramka - bu o'lchagich yoki har kilometrda belgilangan yo'l kabi darajali bo'shliq. Vaqtni o'lchash uchun bu joyning yonida taymer bo'lishi kerak. Biroq, ba'zida juda ehtiyotkor tanlov harakatda. Bu avtobusda, qayiqda yoki samolyotda yo'naltiruvchi qo'lga olish holati bo'lishi mumkin. Xuddi shunday, agar boshqa referent B tinch holatda bo‘lsa yoki sanoq sistemasiga nisbatan o‘zgarmas tezlikda to‘g‘ri chiziq bo‘ylab harakatlansa, S sanoq sistemasi ham inertial hisoblanadi.

Galileyning fikriga ko'ra, agar jism mos yozuvlarga nisbatan harakatlansa va mos yozuvlar o'zi erga nisbatan harakatlansa, masalan, jismning erga nisbatan tezligi ikki tezlikning yig'indisiga teng bo'ladi. Agar kimdir avtobusda harakatlansa, uning ko'chadagilarga tezligi avtobusning tezligi va odam yugurish tezligi bilan bir xil bo'ladi.

Biz Yerning Quyosh atrofida harakatlanishini uzoq vaqtdan beri bilamiz. Harakatlari ma'lum bo'lgan yulduzlar ham bor va yuqori tezlik. Biroq, yorug'lik tezligini turli yo'nalishlardan va harakatlanuvchi yulduzlardan o'lchab, tezlikda hech qanday o'zgarish topilmadi. Nimadir noto'g'ri bo'lishi kerak! Ushbu natijani hozirgacha qabul qilingan nazariyalar bilan qanday qilib moslashtirish mumkin?

Ushbu to'siqlarni hal qilish uchun Albert Eynshteyn ikkita postulatga asoslangan Cheklangan nisbiylik nazariyasini taklif qildi. Ushbu postulatlarning oqibatlari sog'lom fikrga ziddir. Agar yorug'lik tezligi emitent harakatlanayotganda ham doimiy bo'lib qolsa, fizika qonunlari o'zgarmasligi uchun nimadir o'zgarishi kerak. Eynshteyn uchun vaqt va makon harakatlanuvchi ramka tezligiga qarab o'zgaradi. Bu shuni anglatadiki, agar avtobus yorug'lik tezligiga yaqin joyda kuzatilsa, avtobusning uzunligi qisqaroq ko'rinadi va undagi vaqt kuzatuvchi tomonidan o'lchangan vaqtga nisbatan sekinroq bo'ladi.

Yorug'lik tezligini hisoblashda ikkalasi ham bir xil natijaga erishadi. Eynshteyn o'zining umumiy nisbiylik nazariyasida inertial bo'lmagan tizimlarda nima sodir bo'lishini baholashga harakat qiladi. U ba'zi muhim xulosalarni taklif qiladi. Tezlanishga duchor bo'lgan ramka masofaga ta'sir qiluvchi kuchga ta'sir qiladigan ramkaga tengdir. Misol uchun, lift ko'tarilganda, yo'lovchi lift haqiqatda harakatlana boshlaganini yoki uni qandaydir kuch itarib yubora boshlaganini farqlay olmaydi.

Gravitatsion kuch fazo va vaqtga nisbatan buzilish natijasida yuzaga keladi. . Buni kichikroq va kichikroq vaqtlarda katta bo'shliqlardan o'tadigan tushadigan jism tomonidan kuzatish mumkin. Har bir massa bu buzilishni keltirib chiqaradi va massa qanchalik katta bo'lsa, buzilish shunchalik katta bo'ladi.

Eynshteynning nazariyalari fizikada inqilob qildi va tajriba va kuzatishlar bilan isbotlandi. Bu kuzatuvlar orasida Seara shtatining Sobral shahrida kuzatilgan quyosh tutilishi ham bor. Qadimgi nazariyalarga ko'ra, quyosh orqasida joylashgan yulduzlar ko'rinmaydi. Ammo tortishish kuchi fazo vaqtini burishtirsa, hatto yorug'lik ham tortilishi va chalg'itishi mumkin. Agar Eynshteyn to'g'ri bo'lganida, quyosh orqasida yashiringan yulduz to'liq ellips paydo bo'lganda ko'rinadigan bo'lar edi. U shaxsan Braziliyaga keldi va dalil olindi: quyosh tomonidan yashirilishi kerak bo'lgan yulduz, uning nuri burilib, tutilish paytida ko'rindi.

Yigit yo'q, u egizak ukasi, deydi. Ikkalasi ham vinochilik bilan shug'ullangan va mahsulotni hamma joyda tarqalgan restoranlarga sotgan quyosh sistemasi. Egizaklardan biri Yerda, ikkinchisi esa ishlab chiqarish bilan shug'ullangan kosmik kema shaxsan topshiriladi. Tashish yorug'lik tezligining to'qson besh foizigacha amalga oshirilganligi yoshning bunday farqiga sabab bo'ldi.

Ushbu kichik xronika biz yorug'lik tezligiga yaqin tezlikka erishganimizda cheklangan nisbiylik ta'siri qanday muhim bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Bo'lib o'tgan voqeadan qanday xulosa chiqarish mumkin? Har bir paket ma'lum miqdorda energiyani o'z ichiga oladi.

Ushbu ta'sirni tushunish uchun o'tkazilgan tajribalar davomida qayd etildi. Yorug'lik chastotasi va elektronlar emissiyasi o'rtasida hech qanday kechikish yo'q edi. Quyidagi bayonotlarni ko'rib chiqing. Alternativ to'g'ri yoki yo'qligini tekshiring. Ushbu uchta to'lqinni solishtirganda, bu tasdiqlanadi.

Ushbu tajriba kashfiyotga hissa qo'shdi. Ushbu effekt signalizatsiya, elektron eshiklar va boshqalar kabi tizimlarda muhim ilovalarga ega. fotoelektr effektidan Bor ham o'z postulatlarini taklif qilish uchun foydalangan. Natriy asosidagi birikmalar sariq yorug'lik hosil qiladi va bariy asosidagi birikmalar yashil rang hosil qiladi.

Ma'lumki, sariq nurning chastotasi yashil yorug'likdan kamroq. Shuning uchun shunday deyish to'g'ri. Bo'shliqlarni to'g'ri to'ldirish uchun alternativani ko'rib chiqing. O'ng ustunda tasvirlangan variantlarni chap ustunda ko'rsatilgan yorug'lik qiymatlari bilan bog'lang.

To'g'ri assotsiatsiyalar ketma-ketligini o'rnatadigan o'ng ustunning o'ng va chap tomonidagi raqamli nisbat. Masalan, elektronning antizarrasi pozitron bo'lib, u elektron bilan bir xil massaga ega va bir xil modulning zaryadi musbatdir. Pozitron va elektron o'zaro ta'sirlashganda, ikkalasi ham bir xil energiyaga ega ikkita fotonni hosil qilib, yo'q bo'lib ketishi mumkin. Bu hodisa annigilyatsiya deb ataladi.

Elektron ham, pozitron ham tinch holatda ekanligiga e'tibor bering. fotoelektrik effekt ta'sir qiladigan metall yuzasi elektronlar chiqarishdan iborat elektromagnit nurlanish. Fotoelektrik effektni yorug'lik uchun korpuskulyar modelni qabul qilish bilan qoniqarli tushuntirish mumkin. Fotosensitiv metall yuzasi bu sirtga tushayotgan yorug'lik chastotasi metallga bog'liq bo'lgan ma'lum bir minimal qiymatdan oshib ketganda faqat fotoelektronlarni chiqaradi.

To'g'ri muqobillar yig'indisiga javob bering. Stenfordda joylashgan dunyodagi eng katta chiziqli tezlatgichda elektronlar 50 GeV ga teng energiyagacha tezlashishi mumkin. Uning raqamli qiymati nimada xalqaro tizim? Ushbu ma'lumot va elektromagnit spektr haqidagi bilimlarga asoslanib, aniqlashtirish to'g'ri.

Vakuumdagi yorug'lik tezligini, Plank doimiyligini bildirgan holda, metallning ph funktsiyasi quyidagicha aniqlanishini ko'rsatish mumkin. Nurning xatti-harakatiga qarab, 1-ustun bo'yicha 2-ustunni to'ldiring. Binafsha nurning yuqori chastotasi tufayli "binafsha foton" "qizil foton" dan ko'ra ko'proq energiyaga ega.

Diffraktsiya va interferensiya yorug'likning mazmunli harakati bilangina qoniqarli tarzda tushuntirilishi mumkin bo'lgan hodisalardir. Fotoelektrik effektni faqat zarralar, fotonlar tomonidan ishlab chiqarilgan yorug'likni hisobga olgan holda qoniqarli tushuntirish mumkin.

Yorug'lik materiya bilan ma'lum o'zaro ta'sirlarda o'zini elektromagnit to'lqin kabi tutadi; boshqa o'zaro ta'sirlarda u o'zini zarracha kabi, fotoelektrik effektdagi fotonlar kabi tutadi. Fotoelektrik effekt yorug'likning to'lqinga o'xshash harakatining natijasidir.

Boshqa tomondan, massani foton bilan solishtirish mumkin, chunki u energiya va impulsni ifodalaydi. Natasha tasvirni idrok etish jarayoni bilan o'xshashlik qildi, gestalt psixologlari tomonidan keng qo'llaniladigan figuraga asoslangan tushuntirishni taqdim etdi. Ularning tushuntirishlari va illyustrativ rasmlari quyida keltirilgan.

Natasha tomonidan berilgan rasm, unda ikkita profil bir piyola hosil qiladi va aksincha. Yorug'likning ikki tomonlama harakati haqidagi eng sevimli rasmim - bu ikkita profildan yasalgan idishni chizish. Rasmda biz qanday haqiqatni ko'ramiz? Biz bir piyola yoki ikkita profilni ko'rishimiz mumkin, bu raqamni kim va qanday fonni ko'rib chiqayotganimizga qarab, lekin ikkalasini bir vaqtning o'zida ko'ra olmaymiz. Bu kuzatuvchi tomonidan yaratilgan voqelikning mukammal namunasidir, unda biz nimani kuzatishimizni hal qilamiz. Yorug'lik xuddi shunday yo'l tutadi, chunki tajriba turiga qarab, u o'zining to'lqin tabiatini yoki zarracha tabiatini ochib beradi, ikkinchisi ko'rsatilganda doimo yashiradi.

Yuqoridagi tushuntirishlarni hisobga olgan holda, Natasha fiziklar printsip deb ataydigan yorug'likning xatti-harakatini tasvirlab berdi, deb aytish to'g'ri. Tahlilchining taklifini tasdiqlash uchun ikkilik paydo bo'lishi to'lqin zarralari, Janob Foton azob chekishi kerak.

327 nm to‘lqin uzunligida ultrabinafsha nurlar bilan yoritilganda metall yuzadan chiqadigan elektronlarning maksimal kinetik energiyasi qancha eV ga teng? Grafik yakuniy potentsial va nikel namunasi yuzasiga tushadigan yorug'lik chastotasi o'rtasidagi munosabatni ifodalaydi.