A fény - stadopedia természetével kapcsolatos ötletek kidolgozása
Az ókori görögök nem tudták, milyen fény, milyen jellegű. Azonban megfogalmazták azokat a törvényeket, amelyek a geometriai optika alapját képezték. Ezeknek a törvényeknek köszönhetően leírhatunk optikai jelenségeket, felhasználhatjuk azokat a folyamatokat, amelyek különböző optikai rendszerekben előfordulnak, olyan eszközöket hoznak létre, mint például teleszkóp, teleszkóp, mikroszkóp. Aztán szinte egyidejűleg a 17. században két teljesen különböző elmélet jött létre és alakult ki: milyen fény, milyen jellegű. Ezen elméletek egyike a Newton (corpuscular theory), a másik pedig a Huygens névvel (hullámelmélet) kötődik.
A korpuszkuláris elmélet szerint. a fény a fényes testek által kibocsátott részecskék (szemcsék) áramlása. Newton úgy gondolta, hogy a könnyű testek mozgása betartja a mechanika törvényeit. A korpuszkuláris elméletből következik, hogy a mágneses fénysebességnek nagyobbnak kell lennie, mint a vaku sebességének vákuumban.
Hullámelmélet. szemben a korpuszkuláris, figyelembe fényt, mint a hullámok szaporító speciális tápközeg - éter, amely kitölti a teljes tér és behatol minden testbe. A hullámelmélet szerint a fény sebességének a médiában kisebbnek kell lennie, mint a vaku sebességének vákuumában. A hullámelmélet elmagyarázta a geometriai optika törvényeit, az interferencia jelenségét, a diffrakciót, a fény polarizációját. Csak a XIX. Század közepén kísérletileg bizonyították, hogy a fény sebessége az anyagban kevesebb, mint egy vákuumban. A hullámelmélet általános elismerést kapott. A tudósok önmagukban kínosak voltak. Nem sikerült kipróbálni ezt a hipotetikus közeget - étert.
Ezeket a nehézségeket azonban legyőzte. A XIX. Század 60-as évében Maxwell megállapította az elektromágneses mező általános törvényeit, amelyek arra engedtek következtetni, hogy a fény elektromágneses hullámok. amelynek hossza 0,4 mkm és 0,78 mkm között van. E nézet fontos megerősítése az volt, hogy a fénysebesség véletlenül egy elektromágneses hullám sebességével egybeesik (lásd a 15. témát). A fény elektromágneses jellegét H. Hertz elektromágneses hullámokra vonatkozó kísérleteinek (1887-1888) után ismerte fel.
A fény rendkívül fontos szerepet játszik az életünkben. A körülöttünk lévő világra vonatkozó információk túlnyomó részét a fény adja. Ugyanakkor az optikában, a fény alatt lévő fizika részeként nem csupán a látható fényt értjük, hanem az infravörös (IR) és az ultraibolya (UV) szomszédos elektromágneses sugárzási spektrum széles tartományait. A fizikai tulajdonságok tekintetében a fény alapvetően megkülönböztethetetlen más tartományok elektromágneses sugárzásától - a spektrum különböző területei csak a 955 hullámhosszon különböznek egymástól; és frekvencia # 957; Ábra. A 16.1 egy ötletet ad az elektromágneses hullámok méretéről.
A fény elektromágneses elmélete lehetővé tette számos optikai jelenség, például interferencia, diffrakció, polarizáció stb. Megmagyarázását. Ez az elmélet azonban nem fejezte be a fény természetének megértését. Már a 20. század elején nyilvánvalóvá vált, hogy ez az elmélet nem elégséges a sugárzás és a fény felszívódásának folyamatáért. Az olyan jelenségek magyarázata, mint a fekete test-sugárzás, a fotoelektromos hatás, a Compton-hatás stb., Kvantumkoncepciók bevezetése volt szükséges. A tudomány ismét visszatért a szemcseppek eszméjéhez - a könnyű kvantumhoz.
Ábra. 16.1. Az elektromágneses hullámok mérete. A különböző tartományok közötti határok feltételhez kötöttek.