Azter ditzagun jarraian argiaren hedapenarekin lotutako hainbta kontzeptu: hedapen norabidea, abiadura eta hauekin zerikusi zuzena duen eklipsearen fenomenoa

Lurretik kanpo ez dauden esperientzia guztientzat, ingurune garden eta homogeneo batean argia lerro zuzenean hedatzen dela onar daiteke.

Horrela, adibidez, argi foku puntuala erdian zuloa duten kartoizko orri batzuen bitartez begiratzen bada, argi fokua zuloak lerrozuzenean daudenean baino ezin daitekeela ikus froga daiteke. Hauetariko zulo bat aldamenerantz desplazatzen bada, fokua ezin daiteke ikus.

Uhin-frontearekiko elkarzutak diren argiaren hedapen norabide infinituetako bakoitzari argi-izpia deritzo. Izpiaren kontzeptu hau erabiliz argiaren portaera makroskopikoa azter daiteke Optika Geometrikoa deitutakoaren alorrean.

Argia lerro zuzenean hedatzen deneko adibiderik nabarmenena geriza eta argitzalen eraketarena da:

• Argi fokua puntuala bada eta aurrean gorputz opakoa jartzen bada, geriza-gune bat sortzen da.
• Argi-fokua zabala bada, geriza gune bat argitzal gune batez inguratuta sortzen da.

Era honetako fenomenoak sarritan agertzen dira Naturan Eguzki eta ilargi eklipseak gertatzen direnean. Hauek argiaren lerro zuzeneko hedapenaren froga bat gehiago dira.

Eguzki eklipseak Ilargia, Eguzkia eta Lurraren tartean jartzen denean gertatzen dira. Geriza konoan dagoen Lurraren eskualdean eklipsea osoa da (ez da eguzki diskoaren zatirik ikusten); argitzalezko eskualdeetan partziala da (Eguzkiaren zati bat baino ez da ikusten).

Ilargia eta Eguzkiaren artean kokatzen dena Lurra bada, Ilargi eklipseak gertatzen dira, eta osoak izango dira Ilargia Lurrak proiektaturiko geriza konoan badago; eta partziala alderantzizko kasuan.

Argiaren Hedapen Abiadura

• HUTSEAN ETA AIREAN:

Argiaren abiadura izugarri handia da eta horregatik berau neurtzeko lehenengo saiakuntzek porrot egin zuten. XVII. mendera arte bat-batean hedatzen zela uste zuten.

Dirudienez Galileo izan zen argiaren abiadura neurtzen saiatu zen lehena. Erabili zuen sistema nahiko “primarioa” izan zen eta ez zituen emaitza biribilak lortu. Hala ere, laster asmatu ziren abiadura neurtzeko metodo ezberdinak, hauetariko batzuk oso burutsuak. Metodo hauek onargarriak izateko distantzia handiak erabili behar dituzte (astronomi metodoak) edo denboraren neurrirako gailu bereziki sentikorrak erabili.

Argiaren abiaduraren lehen neurketa zuzena 1849an A.L. Fizeau fisikari frantziarrak burutu zuen. Honetarako, azkar biratzen zuen gurpil horztu¬na erabili zuen, foku baten argia ispilu erdigarden batean islatu ondoren, gurpilaren hutsune batetik zehar igaro ahal izateko eran; ondoren ispilu batean islatzen zen. Gurpila abiadura egoki batez biraraztean, islatutako argiak gurpilaren hurrengo hutsunea zeharka zezan lortzen zuen. Fizeauk 720 hortz zituen gurpila erabili zuen, gurpilaren eta ispiluaren artean 8633 metroko distantzia zegoelarik. Era honetan, c-ren balioa 3,13·10⁸ m/s zela lortu zuen.

Hurrengo urtean, L. Foucaultek Fizeauren metodoa hobetu zuen, gurpil horztuna ispilu biratzaile batez ordezkatuz eta benetako baliora hurbiltzen ziren emaitzak lortu zituen.

Gaur egun, onartuta dagoen argiaren abiadura hutsean ondokoa da: c=2,99792·10⁸ m/s. 3·10⁸ balio hurbildua har daiteke, errore handiegirik egin gabe.

Jadanik XX. mendean Einsteinek argiaren abiadura hutsean konstantea dela suposatzeko beharrizana aldarrikatu zuen, argi-fokua eta behatzailea geldirik edo mugimenduan dauden kontuan izan gabe; gainera, abiadura hau gure Unibertsoan lor daitekeen balio maximoa da. Postulatu hau “erlatibitatearen teoria” deitutakoaren oinarrizko printzipioa da. Honek fisikaren berrikuspen sakon bat egitea eragin zuen. Teoria hau xehetasunez aztertuko da hurrengo gai didaktiko batean. Argiaren abiadura airean hutsean duenaren berdina da (pixka bat baxuagoa).

• INGURUNE MATERIAL GARDENETAN:

Argia ez da soilik hutsean higidura lerrozuzen eta uniformearekin hedatzen, baita beste edozein ingurune isotropo eta homogeneotan ere, baina azken hauetan bere hedapen abiadura hutsean baino txikiagoa da, eskuineko taulan ikus daitekeen bezala.

Foucault izan zen, hain zuzen ere, argiaren abiadura zenbait likidotan zehar neurtu zuen lehena eta airean baino balio apalagoak lortu zituen. Emaitza hau, Huygens-en teoria ondulatorioaren frogapen esperimentalerako baliagarria izan zen.