140 éve született Pjotr Lebegyev orosz fizikus
2006. március 8. 10:33
Száznegyven éve, 1866. március 8-án született Moszkvában Pjotr Nyikolajevics Lebegyev orosz fizikus.
<
Lebegyev az üregekben keletkező hullámnyomást tanulmányozva vezette le a különböző típusú, hang-, hidraulikus és elektromágneses hullámok fő törvényeit. A hullámrezonátorok hatását vizsgálva ő állapította meg először a különböző hullámokra érvényes közös törvényszerűséget. Bebizonyította, hogy az üregek falai közt akkor legerősebb a visszaverődés, ha rezonancia lép fel.
A fény elektromos természetének kísérleti megerősítésére törekedve, egy 1895-ben tervezett berendezéssel elsőként állított elő milliméter hullámhosszúságú elektromágneses hullámot, majd e sajátos fényhullámok visszaverődését, interferenciáját, kettős fénytörését és más jelenségeit vizsgálta. Foglalkozott a Föld forgásának szerepével a földmágnesség létrejöttében, jelentősek az elektromosságtan, az optika és a hangtan területén végzett kutatásai.
Lebegyev hozta létre az első orosz fizikai iskolát, legfontosabb eredménye az igen kicsiny mértékű fénynyomás kísérleti kimutatása. E kérdéskör kutatása Kepler felvetésével kezdődött, aki úgy vélte: az üstökösök csóvájának elhajlását a pálya vonalából a napsugarak okozzák. Bár ezt az elhajlást csak a fénynyomás révén lehet megmagyarázni, az elméletnek fontos szerepe volt a fénynyomás hatásának megértésében az univerzumban. Newton is sejtette, hogy a fény nyomást fejthet ki az anyagi testekre, Bartoli a 19. században termodinamikai okokból következtetett e jelenségre. James Clerk Maxwell 1855-62 közt megjelent értekezéseiben elektromágneses elmélete révén megjósolta a fénynyomás létét.
1901-ben Lebegyev mérte meg először a fény nyomását szilárd testen, igazolva Maxwell teóriáját. Ezzel előtte is sokan próbálkoztak, de nem jártak sikerrel: nem csak az érték kicsinysége miatt, hanem a fény egyéb hatásai miatt a kísérleti eszközökben, a zavaró körülmények mértéke túllépte a fénynyomás nagyságát.
A zavarokat a fény hőhatása okozta a lemezeken és a környező levegőben. Az előidézett légáramlás a könnyű lemezeket elmozdította, így nem lehetett megkülönböztetni az ebből eredő mozgást a fénynyomás következményétől. Továbbá: mivel a fény csak a lemezek egyik oldalát világította meg, azok egyenetlenül melegedtek, így a lemez két oldala más-más nagyságú energiát adott át a környező levegőnek. A lemez egyik oldalán az impulzus megmaradása miatt a levegőrészecskék visszahatása, így a megfelelő erő is erősebb volt, mint a másikon. Ez az erő a fénynyomással azonos irányba hatott, de nagyságrendekkel nagyobb volt.
Mindezt Lebegyev a légüres térrel küszöbölte ki: az általa alkalmazott fémlapok jó vezetőként minimalizálták a lemez két oldala közti hőmérséklet-különbséget, a kis tömeg kis inerciát, így nagyobb érzékenységet eredményezett. Számos kísérlet után Lebegyev elérte, hogy a fénynyomás értéke csak egyötöddel tért el a Maxwell által előre jelzettől, s így kimutatta: a fény nemcsak energiát, de impulzust is hordoz. Ezt 1901-ben tette közzé A fénynyomás kísérleti vizsgálata című művében, bebizonyítva, hogy a fény nyomása megkapható, ha a visszavert energia kétszeresét elosztjuk a fény sebességével: P=2E/c.
Hasonló eredményekre jutott az amerikai Nichols és Hull is 1903-ban. A ma ismert pontos érték: egy nyári napon, délben a Nap sugarainak nyomása teljes visszaverődés esetén 4,7x10-6 N/m2. Mindez igazolta Maxwell elméletét, s döntő bizonyíték volt a fény elektromágneses természetét illetően. A fény anyagi hatásának kimutatása igazolta Kepler üstökös-hipotézisét is. 1910-ben gázokon is kimutatta a fény nyomását. Ennek közvetlen asztrofizikai következménye, hogy figyelembe kell venni a csillagok sugárnyomását az atomi részecskékre a csillagközi térben.
1912. március 14-én halt meg Moszkvában, nevét az Orosz Tudományos Akadémia fizikai kutatóintézete viseli Moszkvában.
(Múlt-kor/MTI-Panoráma)
Támogasd a 
szerkesztőségét!
