Մենք մեր ֆիզիկայի և էկոլոգիայի դասերը անցկացնում ենք մեր շատ սիրելի ընկեր Նելլիի հետ։ Շաբաթական անցկացնում ենք երկու ժամ, մեկ ժամ ֆիզիկա, մեկ ժամ էկոլոգիա։ Ժամերը շատ քիչ են, բայց մենք ընկեր Նելլիի հետ հասցրել ենք սովորել շաատ գիտելիքներ։
Տարեսկզբում, երբ նոր էինք ծանոթացել ընկեր Նելլի հետ ինձ թվում էր թե ամեն ինչ բարդ է լինելու, բաայց չեք էլ կարող պատկերացնել թե ինչ թեթև և կենսուրախ է մեր ընկեր Նելլին։
Ընկեր Նելլիի հետ մենք այցելել ենք՝ Երևանի գիտության և տեխնիկայի թանգարան։ Շատ հետաքրքիր էր ամեն ինչ, ամեն մի հնությունը հետաքրքիր էր։
Ֆիզիկայի դասերին անցել ենք՝ Լույսի տարածումը, Շիկացման լամպը, Օհմի օրենքը և այլն։ Նաև լուծել ենք շատ-շատ խնդիրներ։ Այդ բոլորը կարող եք տեսնել այս հղումով։
Էկոլոգիայի դասերն էլ իր հետաքրքրությունները ունեն։ Զրուցում ենք բնությունից, կենդանիներից, էկոլոգիական միջավայրից և այլն։ Ուսումնասիրել ենք հետևյալ թեմաները՝ վայրի բնությունը, բուսական ռեսուրսները, վիրուսներ և այլ դասեր։ Էլոգիայի դասի շրջանակներում կատարած ամբողջ աշխատանքներս։
Տարբեր օպտիկական սարքերում կիրառվող ոսպնյակները թույլ են տալիս ոչ միայն հավաքել կամ ցրել լուսային ճառագայթները, այլև ստանալ առարկաների զանազան՝ մեծացած կամ փոքրացած, ուղիղ կամ շրջված, իրական կամ կեղծ պատկերները:
Պարզվում է, որ ստացված պատկերի բնույթը կախված է ոսպնյակի տեսակից, ինչպես նաև առարկայի և ոսպնյակի փոխդասավորությունից:
Ինչպես գիտենք մարմինները տեսանելի են, եթե արձակում են լուսային ճառագայթներ կամ անդրադարձնում են իրենց վրա ընկնող լուսային ճառագայթները: Ոսպնյակով անցնելիս այդ ճառագայթները կարող են զուգամիտել. նման դեպքում ճառագայթների հատման կետում կստացվի այն կետի իրական պատկերը, որտեղից դուրս էին եկել այդ ճառագայթները: Իսկ երբ ճառագայթները տարամիտում են, ապա նրանց շարունակությունների հատման կետում կստացվի այդ կետի կեղծ պատկերը:
Առարկայի տարբեր կետերի իրական (կամ կեղծ) պատկերների ամբողջությունը կոչվում է առարկայի իրական (կամ կեղծ) պատկեր:
Ոսպնյակ է կոչվում թափանցիկ, սովորաբար ապակե մարմինը, որը երկու կողմից սահմանափակված է գնդային մակերևույթներով:
Ոսպնյակ է կոչվում երկու կողմից գնդային մակերևույթներով սահմանափակված թափանցիկ մարմինը։
Ոսպնյակն անվանում են բարակ, եթե նրա հաստությունը շատ փոքր է մակերևույթների շառավիղներից։ Բարակ ոսպնյակի և գլխավոր օպտիկական առանցքի հատման O կետը կոչվում է ոսպնյակի օպտիկական կենտրոն։
F կետը կոչվում է հավաքող ոսպնյակի կիզակետ։ OF հեռավորությունն անվանում են ոսպնյակի կիզակետայինհեռավորություն և նշանակում նույն՝ F տառով՝ F=OF:
Ոսպնյակի օպտիկական ուժ են անվանում կիզակետային հեռավորության հակադարձ մեծությունը։
Նշանակելով օպտիկական ուժը D տառով՝ կարելի է գրել՝ D=1:F
Օպտիկա, ֆիզիկայի բաժին է, որն ուսումնասիրում է լույսի բնույթը, առաքման և կլանման օրենքները, տարածումը տարբեր միջավայրերում, ինչպես նաև նյութի հետ լույսի փոխազդեցության ժամանակ առաջացող երևույթները։
Օպտիկական երևույթները մարդկությանը հետաքրքրել են շատ վաղուց, սակայն օպտիկայի տեսության սկիզբը պետք է համարել 17-րդ դարը։ Օպտիկայի զարգացումը պատմականորեն կարելի է բաժանել հետևյալ փուլերի՝ Նյուտոնի, Հյուգենսի ժամանակներից մինչև 19-րդ դարի սկիզբը՝ ալիքային և մասնիկային պատկերացումների վրա հիմնված, միմյանց բացառող տեսությունների բուռն պայքարի դարաշրջանը, որն ավարտվեց ալիքային տեսության հաղթանակով։ Երկրորդ փուլը Ֆրենելի, Յունգի ժամանակներից մինչև լուսային մասնիկների՝ քվանտների գաղափարի հաստատման և նրանց տեսության զարգացման դարաշրջանն է, իսկ երրորդը արդի փուլն է, որը կապված է հատկապես օպտիկական քվանտային գեներատորների հայտնագործման հետ։
Սկզբնական շրջանում օպտիկան սահմանափակվում էր էլէկտրամագնիսական ալիքների սպեկտորի տեսանելի մասով։ Ժամանակակից օպտիկան ուսումնասիրում է էլեկտրամագնիսական ալիքների սպեկտրի (լուսապատկերի) ինչպես տեսանելի, այնպես էլ նրան հարող ուլտրամանուշակագույն և ինֆրակարմիր տիրույթները։ Օպտիկական երևույթների մի մեծ խումբ կարելի է քննարկել առանց լույսի ալիքային բնույթը հաշվի առնելու, ընդունելով, որ լուսային էներգիան փոխանցվում է ճառագայթի երկայնքով։ Այս պատկերացումը և լույսի անդրադարձման ու բեկման օրենքները միասին կազմում են երկրաչափական օպտիկայի հիմքը։
Օպտիկայի կարևորագույն բաժիններից է սպեկտրոսկոպիան (լուսապատկերաբանություն), որն զբաղվում է ինչպես ատոմների և մոլեկուլների կլանման ու ճառագայթման, այդպես էլ կոմբինացիոն ցրման սպեկտրների ուսումնասիրությամբ։ Օպտիկական չափումները, ուսումնասիրման մեթոդները և գործիքները լայն կիրառություն ունեն կյանքի ամենատարբեր ոլորտներում, թե գիտական և թե գործնական խնդիրների լուծման համար։ Լույսի արագության որոշման փորձերը վակուումում և տարբեր միջավայրերում էական նշանակություն են ունեցել հարաբերականության հատուկ տեսության զարգացման համար։
Օպտիկայի հիմնական օրենքները
Օպտիկայի զարգացման հենց սկզբնական շրջանում փորձով հաստատված են եղել օպտիկական երևույթների հետևյալ չորս հիմնական օրենքները՝
Լույսի ուղղագիծ տարածման օրենքը։
Լուսային փնջերի անկախության օրենքը։
Հայելային մակերևույթից լույսի անդրադարձման օրենքը։
Երկու թափանցիկ միջավայրերի սահմանում լույսի բեկման օրենքը։
Այս օրենքների հետագա ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, նախ, որ դրանք շատ ավելի խոր բնույթ ունեն, քան կարող է թվալ առաջին հայացքից, և, երկրորդ, որ այդ օրենքների կիրառությունը սահմանափակ է, և որ դրանք միայն մոտավոր օրենքներ են։ Հիմնական օպտիկական օրենքների կիրառելիության պայմանների և սահմանների սահմանումը նշանակում էր կարևոր առաջադիմություն լույսի բնույթի ուսումնասիրության մեջ։ Այդ օրենքների էությունը հանգում է հետևյալին։
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:
Իսկ ի՞նչ է լույսը: Լույսի բնույթի վերաբերյալ առաջին գիտական տեսությունը ստեղծել է Իսահակ Նյուտոնը 17-րդ դարում:
Ըստ Նյուտոնի.Լույսը կազմված է փոքրիկ մասնիկներից՝ կորպուսկուլներից, որոնք լուսատու մարմինը առաքում է բոլոր ուղղություններով՝ ճառագայթների երկայնքով:
Գրեթե միաժամանակ, հոլանդացի գիտնական Քրիստիան Հյուգենսը առաջարկել է լույսի ալիքային տեսությունը:
Ըստ Հյուգենսի.Լույսը առաձգական ալիք է՝ լույսի աղբյուրից հեռացող համակենտրոն գնդոլորտների տեսքով:
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 400−800ՏՀց (1ՏՀց=1012 Հց) հաճախության էլեկտրամագնիսական ալիքները, որոնք մարդու մոտ կարող են առաջացնել տեսողական զգայություններ:Տարբեր հաճախությունների ճառագայթումները մարդու մոտ տարբեր գույների զգայություններ են առաջացնում՝ սկսած կարմիրից՝ 400−480ՏՀց, մինչև մանուշակագույն՝ 670−800ՏՀց:
Հետագայում Ալբերտ Այնշտայնը՝ ֆոտոէֆեկտի երևույթը բացատրելիս, նորից անդրադարձավ լույսի մասնիկային բնույթին և ցույց տվեց, որճառագայթելիս 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: Լույսի բնական աղբյուրներն են՝ Արեգակը, աստղերը, կայծակը, լուսատիտիկը և այլն:
Լույսի արհեստական աղբյուրներն են՝ ջերմային աղբյուրները (շիկացման լամպ, գազայրիչի բոց, մոմի լույս և այլն) և ոչ ջերմային աղբյուրները (ցերեկային լույսի լամպ, լուսադիոդ, լազեր, հեռուստացույցի կամ համակարգչի էկրան):
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: 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:
Համասեռ, թափանցիկ միջավայրում լույսն ուղղագիծ է տարածվում: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:
Լույսի ուղղագիծ տարածման հետևանք են հստակ ստվերները, որոնք ընկնում են անթափանց մարմիններից, երբ դրանք լուսավորվում են լույսի կետային աղբյուրից:
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:
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:
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:
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:
Արդյո՞ք Խորտիցա կղզու աստղադիտարանը հնագույն ժամանակի մեքենա է:
Վերջերս մարդիկ մեծ ուշադրություն են դարձնում քարե կրոնական շինություններին, որոնք կառուցվել են քարե և բրոնզի դարերի վերջում: Այս կառույցներից որոշները ճշգրիտ ցույց են տալիս հորիզոնի և երկնային ոլորտի հայտնի ուղղությունները և աստղագիտական աստղադիտարաններ են: Անհավատալի է, որ հենց նրանց տարածքում են նկատվում բոլոր տեսակի ժամանակավոր անոմալիաներ և ուրվականներ:
Տարածական-ժամանակավոր անոմալիաներ – ինչ է դա:
Անոմալ գոտիները բնութագրվում են այսպես կոչված տարածա-ժամանակային անոմալիաներով։ Նրանց բնույթը դեռ քիչ է ուսումնասիրված։ Մարդը, ով հայտնվում է նման անոմալիայի ներսում, երբեմն դուրս է գալիս ժամանակի սովորական ընթացքից։ Նրա «անձնական» ժամանակը կարող է դանդաղել. նման դեպքերում, օրինակ, մի քանի րոպե անցնում է մարդու ժամացույցի վրա, մինչդեռ այն կարելի է փնտրել մի քանի ժամով: Լինում են դեպքեր, երբ մարդիկ, գտնվելով անոմալիայի մեջ, տեսել են այլ դարաշրջանների տեսարաններ և նույնիսկ մասնակցել դրանց։
Տարածական-ժամանակային անոմալիաներ Խորտիցա կղզում
Զապորոժիեի ուֆոլոգները վաղուց են խոսում այն մասին, որ Խորտիցա կղզին անոմալ գոտի է։ Դա կարող է անհավատալի թվալ, բայց Խորտիցա կղզին ինքնին հսկա ժամանակի մեքենա է: Ինչպես հաղորդում է պարահոգեբան Իգոր Կոլոմոեցը իր օրագրերից. «Ես ստիպված էի մեկնել Զապորոժիե՝ կենսաուղղման սեանսներ անցկացնելու համար: Յուրաքանչյուր երկրորդ մարդ պատմում էր, թե ինչպես է տարօրինակ լույսեր դիտել Դնեպրի վրայով և ինչ տարօրինակ բաներ են տեղի ունենում Խորտիցա կղզում: Մարդիկ երբեմն տեսնում են ուրվական ուրվանկարներ Զապորոժյան Սիչի անցյալից»:
Ականատեսները Խորտիցայի վրա խորհրդավոր ուրվականներ են տեսնում, օրինակ՝ կղզում տեսել են հին գերմանացի մենոնիտի պատկեր։ Այնուամենայնիվ, 20-րդ դարի մի ճանապարհորդ, ով քնեց Խորտիցայում, դարձավ Սվյատոսլավի և Պոլովցիների միջև ճակատամարտի ականատեսը: Այս անհավանական երազում կամ ժամանակավոր անոմալիաում նա և իր պաշտպանները կռվեցին իրենց ողջ ուժով, բայց սպանվեցին և ժայռերից նետվեցին Դնեպրը: Ավելի ուշ, երբ 20-րդ դարի սկզբին կառուցվում էր Դնեպրոգեսը, նույն տեղում գետի հատակին հայտնաբերվեցին 12-րդ դարի հինգ պատրաստի սուրեր։ Կարելի է ենթադրել, որ Խորտիցայի վրա ինչ-որ տարածա-ժամանակային անոմալիա կա, և նրանք, ովքեր ընկնում են դրա մեջ, կարող են տեսնել անցյալը։
Ժամանակի մեքենան գոյություն ունի:
Հնագույն սրբավայրերը գտնվում են Խորտիցա կղզու հարավ-արևելյան մասում։ Դրանցից ամենամեծը Բրագարնյա բլրի վրա գտնվող սրբավայր-աստղադիտարանի համալիրն է, որը գտնվում է Դնեպրից բարձր բլրի վրա՝ 31 մ բարձրության վրա և սահմանափակված է Սովուտինայի և Վելիկա Մոլոդնյագայի ճառագայթներով։ Մինչև իր հայտնաբերումը սրբավայրը թաքնված է եղել ավազի մեծ հաստության տակ՝ պատրաստված գրանիտե քարերից՝ մի քանի օղակաձև որմնաքարի համալիրի, հարթակների տեսքով։
Հնագիտական հետազոտության մեթոդներով աստղադիտարանի ներսում կարելի է առանձնացնել ուղղություններ՝ արևածագի և մայրամուտի կետերի ուղենիշներ արևադարձի օրերին և այլն։ Բացի այդ, սրբավայրում հայտնաբերվել է օրացույցային նախշով կաթսա։ Շենքի մուտքն ուղղված է դեպի ամառային արևադարձ։
Որոշ հետազոտողներ կարծում են, որ Խորտիցայի այս աստղադիտարանը, իր դեռևս քիչ ուսումնասիրված նպատակներով, իրական ժամանակի մեքենա է: Աստղադիտարանով բլրի շուրջ Մոլոդնյագա ճառագայթը «ոլորված» է պարույրով` հնագույն մեխանիզմի մաս: Մյուս ժամանակների մուտքը աստղադիտարանը ճառագայթի աղբյուրի հետ կապող գծի վրա է։ Նորալուսնի գիշերը հյուսիս-արևելքից հարավ-արևմուտք գիծն անցնելով՝ դուք կարող եք հայտնվել ժամանակի մեկ այլ հարթության մեջ: Բացի այդ, բլրի գագաթին դուք կարող եք զգալ օգտակար տիեզերական էներգիայի փափուկ հոսք (լավագույն ազդեցության համար հին մարդիկ իրենց ափերն ու դեմքը բարձրացրել էին դեպի արևը):
Մասնիկ-ալիքային երկվություն, տեսություն, ըստ որի մատերիան օժտված է ոչ միայն զանգված ունեցող մասնիկի հատկություններով, այլև՝ ալիքի, որն էներգիա է տեղափոխում։ Լինելով քվանտային մեխանիկայի առանցքային հղացքը՝ այս երկվությունը մատնանշում է դասական երկու՝ «ալիք» և «մասնիկ» հասկացությունների անբավարարությունը՝ կատարելապես նկարագրելու քվանտային օբյեկտների վարքը։ Քվանտային մեխանիկայի ստանդարտ մեկնաբանությունները այս պարադոքսը բացատրում են որպես Տիեզերքի հիմնարար հատկություն, մինչ այլ մեկնաբանություններ բացատրում են մասնիկ-ալիքային երկվությունը որպես դիտողի տարբեր սահմանափակումներից բխող երկրորդական, ածանցյալ հետևանք։ Այս մեկնաբանությունը բացատրում է քվանտային օբյեկտների վարքը՝ դիտարկելով լայնորեն կիրառվող Կոպենհագենյան մեկնաբանության տեսանկյունից, որում մասնիկ-ալիքային երկվությունը հանդես է գալիս որպես համապատասխանության այն դրսևորումը, որ երևույթները կարելի է դիտարկել այս կամ այն եղանակով, սակայն ոչ երկուսով միաժամանակ։
Առաջացումը
Երկվության գաղափարը սկիզբ է առնում լույսի և մատերիայի բնույթի մասին վեճերից, որոնք կային դեռ 17-րդ դարում, երբ Քրիստիան Հյույգենսը և Իսահակ Նյուտոնը առաջ քաշեցին լույսի մասին երկու հակադիր տեսություններ. լույսը կազմված է ալիքներից (Հյույգենս) և լույսը կազմված է մասնիկներից (Նյուտոն)։ Մաքս Պլանկի, Ալբերտ Էյնշտեյնի, Լուի դը Բրոյլի, Արթուր Կոմպտոնի, Նիլս Բորի և այլոց աշխատությունների միջոցով հաստատված արդի գիտական տեսությունն այն է, որ բոլոր մասնիկներն ունեն նաև ալիքային բնույթ և ընդհակառակը[2]։ Այս երևույթը ստուգվեց ոչ միայն տարրական մասիկների, այլև՝ ատոմների և նույնիսկ մոլեկուլների համար։ Խիստ փոքր ալիքի երկարության պատճառով միկրոսկոպային մասնիկների ալիքային հատկությունները սովորաբար հնարավոր չէ հայտնաբերել։
