Dtum
Login with Facebookk
1905 | Szeptember

A fénysugarak nyomása

Térjünk vissza – rövid időre – a fény úgynevezett corpuscularis elméletére, a mely ezelőtt száz évvel még uralkodó volt.

Ezen elmélet szerint a világitó testek apró fénytestecskéket – corpuscula luminosa – lövelnek ki szakadatlan sorban, a melyek a térben egyenes vonalak mentén repülnek tova. A fénysugár tehát ily apró lövedékek végtelen sorozatának volt tekinthető.

E lövedékek sebessége a fény terjedési sebessége, amelyről már több száz év előtt is tudták, hogy elképzelhetetlenül nagy mennyiség: 300,000 kilométer másodperczenként. Bármily csekélyke legyen is a fénytestecskék tömege, az óriási sebesség folytán oly nagy erőt (vagy pontosabban beszélve mozgásmennyiséget) vinnének magukkal, hogy valamely visszaverő közegre, pl. tükörre okvetlenül nagy nyomást fejtenének ki.

Képzeljük azt, hogy zsinórra fakoloncz van felfüggsztve és erre a kolonczra puskával rálőnek. A golyó a magával hozott mozgásmennyiség folytán oly lökést ad a fakoloncznak, hogy az kilendül.

Sőt a kilendülés nagyságából, a koloncz és a golyó tömegéből ki lehet számitani a golyó sebességét. Ily módon szokták éppen ezt a meghatározást végzeni.

Vagy emlékezzünk vissza arra a hírre, a melyet nem régen a napilapok hoztak, s a mely szerint egy golyótálló pánczél kipróbálásánál állatokat öltöztettek fel az illető pánczéllal és azután egy szakasz katona sortüzet adott rájuk.

A golyó nem hatolt át a pánczélon, azonban az állatok mégis feldültek a szenvedett nagy lökés folytán. Éppen ilyen lökést kelene kapni minden testnek, a melya fénysugarakat visszaveri.

Azonban a legérzékenyebb műszerekkel sem lehetett ilynemü lökést kimutatni. Nem volt tehát máshátra,mint a hypothesist olyképen módosítani, hogy a lökés vagy nyomás kimaradása érthetővé váljék.

Nem volt ez nehéz, csak azt kellett mondani, hogy a fénytestecskék anyagtalanok, tömegük nincs, a sebesség egymagában nem ruházhatja fel őket lökö (impulsiv) erővel.

Sok egyéb mellett ez a mellékhypothesis is hozzájárult ahhoz, hogy a mult század végén a physikusok egy része – Young-gal és Fresnel-lel az élükön – elfordultak a corpuscularis elmélettől és a Huygenstől már a XVII. század végén felállitott hullámelméletre tértek rá.

Heves harcz fejlődött ki a régi és új elmélet hivei között, a mely végre is végérvényesen a hullámelmélet hiveinek győzelmével végződött.

Elképzelhetjük, hogy e harczok idején a régi corpuscularis elmélet hiveinek táborában mily örömet keltett volna az a hír, hogy a fénysugarak okozta nyomás vagy lökés tényleg meg van és kétségbevonhatatlanul kimutatható.

Ez a kimutatás azonban akkor nem sikerült, csak az 1901. esztendőben, a mikor már senki sem gondolt a corpuscularis elméletre. És hogy ezek után nem hagyjuk el a hullámelmélet alapját, annak igen egyszerü oka az, hogy maga a hullámelmélet is követel ilyen nyomást.

Maxwell volt az első, a ki ezt kimondotta 1872-ben. Nemsokára Bartoli egészen más úton ugyanerre az eredményre jutott.

A kisérleti kimutatás azonban nem ment ilyen könnyen. Többek közt Zöllner hiába próbálta Maxwell utasitásait követve a vacuumban felfüggesztett lapon a nyomás hatását kimutatni.

Végre az 1901-es esztendőben Lebedew, moszkvai tanárnak a dolog végérvényesen sikerült. Kisérleti berendezése kétségen kívül megmutatta, hogy a fényhullámok a terjedés irányában nyomást fejtenek ki, bár e nyomás igen kicsiny.

Nichols és Hull kissé más berendezéssel ugyanerre az eredményre jutottak.

Lebedew biztatására azután Altberg, ugyancsak moszkvai tudós, a hanghullámok okozta nyomással foglalkozott és ennek létét is sikerült kimutatnia.

A fénysugarak nyomásának vizsgálata, ha gyakorlatilag értékelhető eredményekre nem is fog vezetni, elméleti szempontból igen értékes és becses. Talán hivatva van arra, hogy az üstökös csillagok mystikus jeleségét földeritse.

Mikola Sándor

<<
<
1
2
>
>>
Megosztás:
Szerkeszt?ő kommentár
Hullám vagy részecske?
Kántor Judit

Ma már természetesen tudjuk, hogy a fény egyszerre hullám- és részecske-természetű. Ám nem volt ez mindig ilyen egyértelmű – ahogyan ezt a tudományok történetében már megszokhattuk.


A fény legkorábbi elméletét Huygens dolgozta ki s lényege az volt, hogy a fény hullámként, egyenes vonalban terjed. Működött is az elképzelés bizonyos határok között, azonban a fénnyel kapcsolatos néhány jelenséget – Huygens legnagyobb sajnálatára – nem lehetett vele kielégítően megmagyarázni.


Elő is állt csakhamar Newton a saját „ellen - elméletével”, ami arról szólt, hogy a fény kicsi részecskékből áll. Ez a modell már választ tudott adni azokra a kérdésekre – például a fény visszaverődésére – amelyekkel a hullám-elmélet nem tudott mit kezdeni.


Ennek ellenére több kutató, például Young és Fresnel tudományos bizonyítékokkal is szolgált Huygens elméletének alátámasztására. Egy sajátosan szűk rácsot készítettek, melynél a „lécek” távolsága körülbelül a fény hullámhosszának felet meg. Ha fényt ezen a rácson bocsátották át, olyan hullám-jelenségek voltak megfigyelhetők, mint amilyeneket egy vízzel töltött medencében is láthatunk.


Maxwell szintén a hullám-elmélethez csatlakozott s azt állította, hogy a fény lényegében elektromágneses hullámok terjedése.


Gyűltek hát a bizonyítékok a fény hullám-természete mellett, de az elmélet hiányosságai ettől még nem múltak el… S így, mire eljött a huszadik század, már terjedelmes és éles vita hullámzott a részecskék körül.


Jelentős adalékkal szolgált a vitához a 19. század végén az atomelmélet felállítása, miszerint az anyag elkülöníthető részecskékből áll – már csak azt kellett eldönteni, hogy a fény anyag avagy nem anyag s a vita máris eldönthetővé vált – legalábbis ezt várták tőle.


Mielőtt azonban ez megtörténhetett volna, jött Einstein és 1905-ben egy sajátos kísérletben kimutatta, hogy a fény legkisebb „adagja” a foton, ami lényegében nem más, mint „adott frekvenciájú hullámszerű csomag”. Vagyis egész egyszerűen azt állította, hogy a fény olyan apró részecskékből áll, melyek hullámszerűen terjednek.


Persze a fenti cikk keletkezésekor elmélete – s a szükséges bizonyíték – még nem volt teljes egészében kidolgozott – Nobel díjat is csak 1921-ben kap majd érte.


S a dolog – ahogy már az lenni szokott – nem állt meg fénynél. 1924-ben de Broglie már egyenesen azt állította, hogy minden anyagnak van hullámtermészete. Mivel részben neki, részben George Paget Thomsonnak sikerült is ezt bizonyítaniuk, annak rendje és módja szerint meg is kapták érte a Nobel díjat.


S hogy mi következik ebből? Igen, jól gondolják: nekünk, részecskékből álló embereknek is vannak hullászerű tulajdonságaink. S hogy ezt a mindennapi életben nem figyelhetjük meg, annak az az oka, hogy egy ilyen méretű objektumnak a hullámhossza rendkívül kicsi.


A cikkhez még nem tartozik egyetlen hozzászólás sem!
Legyen Ön az első! Hozzászólás írásához kattintson ide!


Cikk-ajánló
Adatbázis informácikó
Feltöltöttség:
46%
Összes publikáció:
27.378
Politika:
4.183
Gazdaság:
4.597
Kultúra:
3.840
Tudomány-t.:
3.429
Sport:
4.354
Bulvár:
5.022
Kincskereső:
436
Páholy:
64
Blog:
230
Összes kép
37.374
Cikkekhez kapcsolódó képek:
37.010
Privát huszadik század képek:
364
Regisztrált felhasználók:
4.183
Fórum témák:
187
Fórum hozzászólások:
847
Cikk hozzászólások:
98