Ujawnianie tajemnic światła. Zasady Huygens Fresnel
Zjawiska świetlne są dla nas takiezwyczajne, że dostrzegając ich różne przejawy, nie myślimy nawet o istocie trwających procesów. Udział informacji otrzymywanych przez ludzki mózg przez właśnie zjawiska świetlne sięga dziewięćdziesięciu procent, co wskazuje na ich ogromną rolę w naszej działalności życiowej. Bogactwo kolorów otaczającego nas świata, niebieski odcień nieba, tęcza, nasze własne odbicie w lustrze są tematem opisu bardziej prawdopodobnym dla ludzi lirycznych niż tych o naukowym nastawieniu. Ale wśród naukowców i przyrodników, którzy starają się przeniknąć do istoty otaczających obiektów i zjawisk, aby dokonać ich ilościowej oceny i jakościowej oceny, wielu z nich chciało ujawnić tajemnicę światła.
Pierwsi badacze zjawisk świetlnych, których dzieładotarliśmy do naszych dni, wiedzieliśmy o właściwościach zakrzywionych powierzchni. Euklides (300 pne) i Ptolemeusz (127-151) potrafili opisać prawa optyki geometrycznej, ale już wcześniej otrzymali praktyczne zastosowanie w konstrukcjach pierwszych szkieł (1285), teleskopów (1450) , mikroskopy (1595).
Dalsze badania zjawisk świetlnychzmusiło nas do przejścia od optyki geometrycznej do falowej teorii światła, której opis jest nam znany jako zasada Huygensa-Fresnela. Huygens był pierwszym, który podważył teorię Newtona i zasugerował, że promień światła nie jest traktowany jako strumień najmniejszych szybko rozprzestrzeniających się cząstek, ale jako fala. Teoria fal Huygens nie tylko w pełni potwierdziła prawa optyki geometrycznej, ale także pozwoliła spojrzeć na wszystkie zjawiska świetlne. Przyjmując za podstawę wyrażenie, że każdy punkt ośrodka, w którym propagowana jest fala, staje się właściwością stania się źródłem fal wtórnych, był w stanie wyjaśnić zasadę Huygensa prawa odbicia światła i inne zjawiska opisane wcześniej przez teorię Newtona. Ale koncepcji dyfrakcji nie można w żaden sposób wyjaśnić zasadami nowej teorii, a było tak wielu zwolenników poglądów Newtona, że argumenty o prawdziwej naturze światła ciągnęły się przez sto lat.
Wyjaśnienie pojęcia zasady "dyfrakcji światła"Huygens-Fresnela daje przez określenie jego zależności od długości fali. Dźwięk za ścianą, słyszymy lekkie zakręty wokół przeszkoda nie jest i daje cień. Ale Zasada Huygensa ten przykład nie zaprzecza. Dyfrakcja jest nieodłączną fal świetlnych, ale jest to tak widoczne ze względu na szczupłość wielkości długości fali światła, które było po prostu niemożliwe, aby to naprawić, a tylko Fresnela był w stanie opisać to zjawisko, był także w stanie obliczyć długość fali światła, która jest polmikrona (pół tysięcznej milimetra) .
Po wniesieniu znaczącego wkładu w rozwój idowód na prawdziwość teorii fal światła w XIX wieku, Fresnela uważany za jednego z jej założycieli. Jego nazwisko przeszło do historii nauki światowej i podstawami teorii, zakorzeniona w XVII-wiecznych Huygens, zwanym „Zasada Huygensa.”
Krótko podsumowując, zaletyTaoria światła Huygensa wyjaśnia wiele zjawisk, których Newtonowska wersja natury światła nie wyjaśnia. Nałożenie fal świetlnych prowadzi do zjawiska interferencji, ciemnych obszarów w postaci pierścieni Newtona, których wielki naukowiec sam nie potrafił wytłumaczyć. Wszakże, zgodnie z jego teorią, superpozycji strumieni świetlnych powinien towarzyszyć wzrost ich siły. A manifestacja dyfrakcji w fali świetlnej była w stanie potwierdzić przez jego eksperymenty Fresnela, niż całkowicie rozwiać wątpliwości w falowej naturze światła.
Nowe spojrzenie na właściwości wiązki światła, podstawaktóre tworzą Zasada Huygensa, dał impuls do rozwoju myśli naukowej. W rezultacie widzieliśmy powstawania tego wynalazku jako laser (60 na 20 st.), Stał się potężnym narzędziem w rękach naukowców, technologów medycznych. Fotografowie byli w stanie tworzyć własne dzieła wykorzystujące filtry, astronomowie mogą badać składu odległych gwiazd w oddali, i wiele innych dziedzin życia ludzkiego została wzbogacona o nowe poglądy na temat charakteru zwykłej wiązki światła.
