Etherin
Işımanın Yayılımındaki
İşlevi
Dalga
ışık kuramı için kanıt tam olarak IŞIK üzerine makale altında verilecektir,
ama burada etherin varoluşu ile ilgili olduğu ölçüde kısa bir özetini
verebiliriz. |
Function
of the æther in the propagation of radiation
The evidence for
the undulatory theory of light will be given in full, under the article
on LIGHT, but we may here give a brief summary of it so far as it bears
on the existence of the æther. |
— Işık Bir Töz Değildir: Girişim Deneyleri |
|
Işığın
kendisinin bir töz olmadığı girişim fenomeninden tanıtlanabilir.
Tek bir kaynaktan çıkan bir ışık ışını belli optik yöntemlerle iki parçaya
bölünür, ve bunlar ayrı yollardan geçtikten sonra, yeniden birleştirilip
bir perde üzerine düşürülür. Eğer ışının her iki yarısından biri durdurulacak
olursa, öteki ışın perde üzerine düşer ve onu aydınlatır; ama her ikisinin
de geçmelerine izin verilecek olursa, perde belli yerlerde kararır ve
böylece ışığın iki parçasının birbirini yokettiğini gösterir. |
That
light is not itself a substance may be proved from the phenomenon of interference.
A beam of light from a single source is divided by certain optical methods
into two parts, and these, after travelling by different paths, are made
to reunite and fall upon a screen. If either half of the beam is stopped,
the other falls on the screen and illuminates it, but if both are allowed
to pass, the screen in certain places becomes dark and thus shows that
the two portions of light have destroyed each other. |
—
Işık Bir Töz Değil Ama Bir Tözdeki Süreçtir |
|
Şimdi,
iki cismin biraraya koyulduğunda bunların birbirini yok edeceklerini varsayamayız;
öyleyse ışık bir töz olamaz. Tanıtladığımız şey ışığın bir bölümünün
bir başka bölümün tam karşıtı olabileceğidir, tıpkı, a ne olursa
olsun, + a’nın – a’nın tam karşıtı olması gibi. Fiziksel
nicelikler arasında imlerinin tersine çevrilmesine izin veren kimilerini,
ve bu yeteneği göstermeyenleri buluruz. Böylece, bir yöndeki yer değiştirme
karşıt yönde eşit bir yer değiştirmenin tam karşıtıdır. Böyle nicelikler
tözlerin değil, ama her zaman bir tözde yer alan süreçlerin ölçüleridir. Böylece
çıkardığımız vargı ışığın bir töz olmadığı ama bir tözde sürmekte olan
bir süreç olduğu, çünkü ışığın ilk bölümünde sürmekte olan sürecin aynı
kıpıda ötekinde sürmekte olan sürecin her zaman tam karşıtı olduğu ve
böylece iki bölüm birleştirildiği zaman sürecek hiçbir sürecin kalmadığıdır.
Işığın ışımasını oluşturan sürecin doğasını belirlemek için ışının iki
bölümünden salt birinin ya da her ikisinin yolunun uzunluğunu değiştiririz,
ve yolların uzunlukları arasındaki ayrım bir yarı dalga-boyu denilen belli
bir küçük uzaklığın tek sayılı katı olduğu zaman ışığın söndüğünü buluruz.
Tüm başka durumlarda az ya da çok ışık vardır; ve yollar eşit olduğu zaman,
ya da ayrımları bir bütün dalga-boyunun katları olduğu zaman, perde ışının
bir bölümü üzerine düştüğü zaman olduğundan dört kat daha parlak görünür.
Deneyin olağan biçiminde bu ayrı ayrı durumlar perdenin değişik noktalarında
eşzamanlı olarak sergilenir, öyle ki perde üzerinde aralarında dereceli
yeğinlikte parlak bantlar ile eşit aralıklı karanlık çizgilerden oluşan
bir saçaklar kümesi görürüz. |
Now,
we cannot suppose that two bodies when put together can annihilate each
other; therefore light cannot be a substance. What we have proved is
that one portion of light can be the exact opposite of another portion,
just as +a is the exact opposite of –a, whatever a may be. Among physical quantities we find some which are capable of
having their signs reversed, and others which are not. Thus a displacement
in one direction is the exact opposite of an equal displacement in the
opposite direction. Such quantities are the measures, not of substance,
but always of processes taking place in a substance. We therefore conclude
that light is not a substance but a process going on in a substance, the
process going on in the first portion of light being always the exact
opposite of the process going on in the other at the same instant, so
that when the two portions are combined no process goes on at all.
To determine the nature of the process in which the radiation of light
consists, we alter the length of the path of one or both of the two portions
of the beam, and we find that the light is extinguished when the difference
of the length of the paths is an odd multiple of a certain small distance
called a half wavelength. In all other cases there is more or less
light; and when the paths are equal, or when their difference is a multiple
of a whole wavelength, the screen appears four times as bright as when
one portion of the beam falls on it. In the ordinary form of the experiment
these different cases are exhibited simultaneously at different points
of the screen, so that we see on the screen a set of fringes consisting
a dark lines at equal intervals, with bright bands of graduated intensity
between them.
|
Eğer
aynı kıpıda ışık ışınının eksenindeki değişik noktalarda neyin sürmekte
olduğunu irdelersek, noktalar arasındaki uzaklık bir dalga-boyunun katları
olduğu zaman aynı kıpıda iki noktada aynı sürecin sürmekte olduğunu, ama
uzaklık yarım dalga-boyunun tek katları olduğu zaman bir noktada sürmekte
olan sürecin bir başkasında sürmekte olanın tam karşıtı olduğunu buluruz. |
If we consider
what is going on at different points in the axis of a beam of light
at the same instant, we shall find that if the distance between the
points is a multiple of wavelength the same process is going on at the
two points at the same instant, but if the distance is an odd multiple
of half a wavelength the process going on at one point is the exact
opposite of the process going on at the other. |
|
Şimdi,
ışığın belli bir hızla yayıldığı bilinir — Cornu’ya göre, bir vakumda
saniyede 3,004 ´1010 santimetre.
Buna göre, eğer devinebilir bir noktanın ışın boyunca bu hızla gittiğini
varsayarsak, devinen nokta ona eriştikçe ışının her noktasında aynı sürecin
sürmekte olduğunu bulacağız. Eğer, son olarak, ışının ekseni üzerinde
durağan bir nokta düşünürsek, bu karşıt süreçlerin hızlı bir almaşını
gözleyeceğiz ve benzer süreçler arasındaki zaman aralığı ışığın bir dalga-boyunu
geçmek için aldığı süre olacaktır. |
Now, light is known
to be propagated with a certain velocity (3.004 ´ 1010 centimetres per second in vacuum, according to Cornu).
If, therefore, we suppose a movable point to travel along the ray with
this velocity, we shall find the same process going on at every point
of the ray as the moving point reaches it. If, lastly, we consider
a fixed point in the axis of the beam, we shall observe a rapid alternation
of these opposite processes, the interval of time between similar processes
being the time light takes to travel a wavelength. |
Bu fenomenler
şu matematiksel anlatımda toparlanabilir:
u = A cos(nt – px + a)
ki bu anlatım ışındaki değişmez bir noktadan ölçülen uzaklığı x olan bir noktada, ve bir t zamanında, sürecin evresini, u,
verir. |
These phenomena
may be summed up in the mathematical expression
u = A cos(nt – px + a)
which gives u, the phase of the process, at a point whose distance
measured from a fixed point in the beam is x, and at a time t. |
Sürecin
doğasına ilişkin olarak hiçbirşey belirlemedik. Bu bir yer değiştirme,
ya da bir dönme, ya da elektriksel bir karışıklık, ya da giderek hem olumlu
hem de olumsuz değerler almaya yetenekli herhangi bir fiziksel nicelik
olabilir. Sürecin doğası ne olursa olsun, eğer bu biçimde bir eşitlik
ile anlatılabilirse, değişmez bir noktada sürmekte olan sürece bir titreşim denir; A değişmezine genlik denir; 2p/n dönem olarak adlandırılır; ve nt – px + a ise evredir. |
We
have determined nothing as to the nature of the process. It may be
a displacement, or a rotation, or an electrical disturbance, or indeed
any physical quantity which is capable of assuming negative as well as
positive values. Whatever be the nature of the process, if it is capable
of being expressed by an equation of this form, the process going on at
a fixed point is called a vibration; the constant A is called
the amplitude; the time 2p/n is called the period; and nt – px + a is the phase.
|
Verili
bir kıpıdaki betilenime bir dalga, ve 2p/p uzaklığına dalga-boyu denir. Yayılma hızı n/p’dir.
Ortamın ayrı bölümlerini ardarda aynı süreç içinden geçiyor olarak düşündüğümüz
zaman, sürecin fiziksel doğasını herhangi bir yolda kısıtlamaksızın bu
özelliğini belirtmek için dalgasal sözcüğünü kullanırız. |
The configuration
at a given instant is called a wave, and the distance 2p/p is called the wavelength. The velocity of
propagation is n/p. When we contemplate the different
parts of the medium as going through the same process in succession,
we use the word undulatory to denote this character of the process
without in any way restricting its physical nature. |
|
Sürecin
fiziksel doğası üzerine daha öte bir içgörünün kazanılmasını sağlayan
olgu şudur: Eğer iki ışın polarize edilirse, ve eğer bunlardan birinin
polarizasyon düzlemi ışının ekseni çevresinde döndürülürse, o zaman iki
polarizasyon düzlemi koşut olduğunda yukarıda betimlendiği gibi girişim
fenomeni ortaya çıkar. Düzlem döndükçe, karanlık ve aydınlık bantlar
daha az seçik olur, ve polarizasyon düzlemleri dik açıda oldukları zaman
perdenin aydınlanması biçimdeş olur ve hiçbir girişim izi saptanamaz. |
A
further insight into the physical nature of the process is obtained from
the fact that if the two rays are polarized, and if the plane of polarization
of one of them be made to turn round the axis of the ray, then when the
two planes of polarization are parallel the phenomena of interference
appear as above described. As the plane turns round, the dark and light
bands becomes less distinct, and when the planes of polarization are at
right angles, the illumination of the screen becomes uniform, and no trace
of interference can be discovered.
|
Bu nedenle
ışığın yayılmasında içerilen fiziksel süreç yalnızca yönü tersine çevrilebilir
bir yönlü nicelik ya da vektör olmamalı, ama bu vektör ışın ile dik açı
yapmalı, ve ya polarizasyon düzleminde ya da ona dik olmalıdır. Fresnel onu ortamın polarizasyon düzlemine dik bir yerdeğişimi olarak kabul etti. Maccullagh ve Neumann onu polarizasyon düzlemindeki bir
yerdeğişimi olarak kabul ettiler. Bu iki kuramın karşılaştırması yoğun
ortam fenomenine gelinceye dek ertelenmelidir. |
Hence
the physical process involved in the propagation of light must not only
be a directed quantity or vector capable of having its direction reversed,
but this vector must be at right angles to the ray, and either in the
plane of polarization or perpendicular to it. Fresnel supposed it to
be a displacement of the medium perpendicular to the plane of polarization.
Maccullagh and Neumann supposed it to be a displacement in the plane of
polarization. The comparison of these two theories must be deferred
till we come to the phenomena of dense media.
|
Bununla
birlikte, süreç elektromanyetik bir süreç olabilir, ve bu durumda elektriksel
yer değiştirme ve manyetik karışıklık birbirine dik oldukları için, bunlardan
ya birinin ya da ötekinin polarizasyon düzleminde olduğu kabul edilebilir.
|
The
process may, however, be an electromagnetic one, and as in this case the
electric displacement and the magnetic disturbance are perpendicular to
each other, either of these may be supposed to be in the plane of polarization. |
Gözlerimizi
etkileyen ve ışık dediğimiz ışımalara ilişkin olarak söylenmiş olan herşey
gözlerimizde ışıksal bir izlenim üretmeyen ışımalar için de geçerlidir,
çünkü ancak ısıtmaları yoluyla ya da kimyasal etkileri yoluyla saptanabilen
ışımalar durumunda girişim fenomeni gözlenmiş ve dalga-boyları ölçülmüştür. |
All
that has been said with respect to the radiations which affect our eyes,
and which we call light, applies also to those radiations which do not
produce a luminous impression on our eyes, for the phenomena of interference
have been observed, and the wavelengths measured, in the case of radiations
which can be detected only by their heating or by their chemical effects.
|
|