ЖАРЫҚ ЖЫЛДАМДЫҒЫ, б о с ке ң і с т і к т е г і (вакуумдағы) с – кез кел-
ген электрмагниттік толқындардың (оның ішінде жарық толқындары да бар) таралу шапшаңдығы; физикалық іргелі тұрақты шамалардың бірі; кез келген физикалық ықпалдардың шектік жылдамдығы болып табылады және санақ жүйесінің біреуінен екіншісіне ауысқанда инвариантты (өзгермейтін) болады. с (жылдамдық) шамасы материалдық дененің массасы мен толық энергиясын байланыс- тырады; санақ жүйесі өзгерген (Лоренц түрлендірілулері) кезде коор- динаттарды, жылдамдықтарды және уақытты түрлендіру жарық жылдам- дығы арқылы өрнектеледі; жарық жыл- дамдығы өзгедей көптеген қатынас- тарға енген. Ортадағы жарық жылдам- дығы с’ ортаның сыну көрсеткішіне (n) тәуелді, бұл көрсеткіш әртүрлі
жиілік (v) сәуле үшін: с’(v) = c/n(v). О.Ремер Юпитер серігінің (1) тұтылуын
(2) қалыпта байқаған. Жер (3) және Юпи-
Егер сөз монохроматтық емес жарық тер Күнге қатысты оның бір жағында
үшін болса (вакуумдағы жарық орналасқанда Юпитер серігінен (1) келетін жылдамдығы үшін осы екі шама жарық әлгі Юпитер мен Жер Күнге қатысты оның екі жағында (Б) орналасқан кездегіден тез
үйлеседі), онда осы тәуелділік орта- жететіндігін анықтаған. Осы жағдайлардағы дағы топтық жылдамдықтың фазалық арақашықтықтарды және уақыт аралығын өлшей отырып Ремер жарық жылдамдығын
жылдамдықтан өзгешелігі болатынын есептеп тапқан.
аңғартады. Тәжірибе жүзінде с’ анықтаған кезде жарықтың топтық жылдамдығы немесе сигналдың жылдамдығы немесе энергияның таратылу жылдамдығы өлшенеді.
Жарық жылдамдығын алғаш рет 1676 жылы дат астрономы Оле Рёмер (1644 – 1710) Юпитер ғаламшарының серіктерінің тұтылу уақыттарының аралығын өлшеу бойынша анықтаған. 1728
1-сызба. Физо әдісі бойынша жарық жылдам-
жылы ағылшын астрономы Джеймс дығын анықтау. Брадлей (1693 – 1762) жұлдыздар жарығының аберрациясын бақылау негізінде жарық жылдамдығын анықтаған.
Жер жағдайында жарық жылдамдығын дәл анықталған қашықтықты (базаны) жарықтың өту уақыты бойынша алғаш рет 1849 жылы өлшеген француз физигі Арман Физо (1819 – 1896) болды. А.Физоның тәжірибесінде жарық көзінен шыққан (S) жарық шоғы жартылай мөлдір айнадан (N) шағылысып, айналып тұрған тісті дискі (W) арқылы ауық-ауық үзіліп тұрған, ара қашықтығы ~8 км MN базаның М нүктесінде орнатылған айнадан шағылысып әлгі тісті дискіге қайтып оралған (1-сызба). Жарық дискінің тісіне түскен кезде бөгеліп бақылаушыға жетпей қалатын болған. Жарық дискі тістерінің екі аралығына түскенде оны бақылаушы окуляр (Е) арқылы көретін болған. Дискінің айналу жылдамдығы белгілі болғандықтан жарықтың база аралығынан өту уақыты анықталған. Физо өз тәжірибесінің нәтижесінде жарық жылдамдығы үшін c = 313300 км/сек мәнін анықтаған. 1862 жылы француз физигі Жан Фуко (1819 – 1868) өзінің отандасы ғалым Доминик Арагоның (1786–1853) идеясы бойынша тісті дискінің орнына тез айналатын (1 секундта 512 айналыс) айна пайдаланылған тәжірибені жүзеге асырған (2-сызба). Айнадан (R) шағылған жарық шоғы базаға қарай бағытталған және одан қайтып келген жарық шоғы қайтадан белгілі бір аз бұрышқа бұрылып үлгерген әлгі айнаға түскен. База 20 м болғанның өзінде Фуко жарық жылдамдығының 298000±500 км/ сек-қа тең мәнін тапқан. Физо мен Фуконың тәжірибелерінің негізгі идеялары мен сұлбалары кейінгі кезде жасалған көптеген тәжірибелерге негіз болған. 1926 жылы американ физигі Альберт Майкельсонның (1852 – 1931) жасаған тәжірибесінде жарық жылдамдығы с = 299796±4 км/сек мәнге тең болған. А.Майкельсонның тәжірибесі Калифорниядағы тау шыңдары Вильсон мен Антонио аралығында (ара қашықтығы 35,4 км) жүзеге асырылған. Тәжірибе жасалған қондырғының сұлбасы сызбада көрсетілген. Антонио шыңында D ойыс айна, ал Вильсон шыңында ойыс айна (В) және сегіз қырлы айна (А) және жарық көзі (S) орналасқан. Жарықтың жолдары сызбада көрсетілген. Сәуле D айнадан екі рет шағылысып В айнаға, одан соң жазық айналар і мен k-ға және сегізқырлы А айнаның
2-сызба. Айналмалы айна әдісімен (Фуко әдісімен)
l қырына түседі. жарық жылдамдығын анықтау: S – жарық көзі; R – ХІХ ғасырда жарық шапшаң айналатын айна; С – қисықтық ортасы R-дің айналу өсімен үйлесетін қозғалмайтын ойыс айна; М –
жылдамдығын анықтаудың жартылай мөлдір айна; L – объектив; Е – окуляр; RС – дәл физикада маңызы зор болды, өлшенген арақашықтық. Үзік сызықпен R-дің жарықтың RС жолын жүріп өтетін және кері бағытта өтетін
ол жарықтың толқындық уақыттағы өзгеретін жолы көрсетілген. L объектив теориясын қосымша түрде шағылған шоқты S’ нүктесіне жинақтайды. Жарық жылдамдығы SS’ ығысуын өлшеу арқылы анықталады. растады, сонымен қатар оптиканың электр-магнетизммен байланысы орнықтырылды. Жарық жылдамдығының анықталған жылдамдығы электрмагниттік толқындардың өлшенген мәндерімен үйлесуі ағылшын физигі Джеймс Максвеллдің (1831–1879) жарықтың электрмагниттік теориясын жасау кезінде бастама көз ретінде пайдаланылған.
1972 жылы американ ғалымы К.Ивенсон жиіліктік цезийлік стандарты бойынша СН4 – лазерінің сәулесінің жиілігін 11 таңбалық дәлдікпен анықтаған. Оның есептеп тапқан жарық жылдамдығы с = 299792456,2 + 0,2 м/сек-қа тең болған. 1973 жылы Халықаралық комитеттің Бас ассамблеясы ғылым мен техника үшін жарықтың вакуумдағы жылдамдығын 299792458±1,2 м/сек-қа тең деп белгілеген.