Разкриване на тайните на светлината. Принципи на Хюйгенс Френел

Светли феномени са за нас толкова обикновени, че възприемайки различните им проявления, ние дори не мислим за същността на процесите, които се случват. Делът на информацията, получена от човешкия мозък чрез точно светлинните феномени, достига 90%, което показва тяхната огромна роля в нашата дейност. Богатството на цветовете на света около нас, синьото нюанс на небето, дъгата, собственото ни отражение в огледалото са предмет на описанието по-вероятно за хора, които са лирични, отколкото тези с научна нагласа. Но сред учените и природолюбителите, които се стремят да проникнат в същността на околните обекти и явления, да направят своето количествено измерване и качествена оценка, имаше много желаещи да разкрият тайната на светлината.

Първите изследователи на светлинните феномени, чиито произведения са достигнали до наши дни, са знаели за свойствата на извити повърхности. Евклид (300 г. пр.н.е.) и Птолемей (127-151 GG.) Са в състояние да опише законите на геометричната оптика, но практическото прилагане те вече са получили много по-късно в изграждането на първите точки (1285), телескопи (1450) , микроскопи (1595).

По-нататъшното изследване на светлинните явления направи необходимо да се премине от геометричната оптика към вълновата теория на светлината, описанието на което ни е известно като принципите на Хюгенс-Френел. Huygens беше първият, който оспори теорията на Нютон и предложи светлинният лъч да не се разглежда като поток от най-малките бързо разпръскващи се частици, а като вълна. Теорията на Huygens вълна не само потвърди изцяло законите на геометричната оптика, но и позволи нов поглед към всички светлинни феномени. Въз основа на израза, че всяка точка от средата, в която вълната се разпространява, присъща на свойството да се превърне в източник на вторични вълни, е в състояние да обясни Huygens принципа на закона светлинни отражения и други явления, описани по-рано от теорията на Нютон. Но концепцията за дифракция не може да бъде обяснена по никакъв начин от принципите на новата теория и имаше толкова много привърженици на Нютоновите възгледи, че аргументите за истинската природа на светлината бяха събрани за сто години.

Обяснение на понятието "дифракция на светлината" Принципът Huygens-Fresnel дава начин да се определи неговата зависимост от дължината на вълната. Звукът зад стената чуваме, светлината не минава през препятствието, но дава сянка. Но принципите на Huygens-Fresnel по този пример не са опровергани по никакъв начин. Дифракция е присъщо на светлинните вълни, но тя е толкова забележимо поради оскъдност магнитуд от дължината на вълната на светлината, че това е просто невъзможно да го оправя, а само на Френел е в състояние да опише този феномен, той също е в състояние да изчисли дължината на вълната на светлината, която е polmikrona (половин хилядна от милиметъра) ,

След като направи значителен принос за развитието и доказването на истината на вълновата теория за светлината през XIX век, Френел е основателно смятан за един от неговите основатели. Името му навлиза в историята на световната наука, а основите на теорията, дадени от Хюйгенс през седемнадесети век, обикновено се наричат ​​"принципите на Хуйгенс-Френел".

Накратко, предимствата на вълновата теория на Хюйгенс за светлината лежат в обяснението на много феномени, на които Нютоновата версия на природата на светлината не дава обяснение. Суперпозицията на светлинни вълни води до явлението намеса, потъмнените области под формата на пръстените на Нютон, които самият велик учен не може да обясни. В края на краищата, според неговата теория, налагането светлинни потоци трябваше да бъдат придружени от увеличаване на силата им. А проявлението на дифракция при светлинна вълна бе в състояние да потвърди чрез експериментите си Fresnel, отколкото напълно да разсее съмненията във вълновия характер на светлината.

Един нов поглед към свойствата на светлинен лъч, който се основава на принципа на Хюйгенс-Френел върху предвидено, даде тласък за развитието на научната мисъл. В резултат на това сме свидетели на появата на това изобретение като лазер (60 на 20 ст.), Се превърна в мощен инструмент в ръцете на учените, медицински технолози. Фотографи успяха да създадат свои собствени шедьоври с помощта на филтри, астрономите могат да учат в състава на далечни звезди в далечината, и много други области на човешкия живот е обогатен с нови възгледи за естеството на обикновената светлинния лъч.