ظواهر الضوء كذلككل يوم ، أنه من خلال إدراك مظاهرها المختلفة ، فإننا لا نفكر حتى في جوهر العمليات الجارية. تصل نسبة المعلومات التي يتلقاها الدماغ البشري من خلال الظواهر الضوئية إلى تسعين بالمائة ، مما يدل على دورها الهائل في حياتنا. إن ثراء ألوان العالم من حولنا ، واللون الأزرق للسماء ، وقوس قزح ، وانعكاس المرء في المرآة هي موضوع الوصف بدلاً من الأشخاص الذين يتم ضبطهم بشكل غنائي أكثر من أولئك الذين لديهم عقلية علمية. لكن بين العلماء وعلماء الطبيعة الذين يسعون جاهدين للتغلغل في جوهر الأشياء والظواهر من حولنا ، لإجراء القياس الكمي وتقييمهم النوعي ، كان هناك الكثير ممن أرادوا الكشف عن سر الضوء.
أول الباحثين في الظواهر الضوئية الذين يعملوننجا حتى يومنا هذا ، على علم بخصائص الأسطح المنحنية. كان إقليدس (300 قبل الميلاد) وبطليموس (127-151) قادرين على وصف قوانين البصريات الهندسية ، لكنهم تلقوا تطبيقًا عمليًا بعد ذلك بكثير في تصميمات النظارات الأولى (1285) ، التلسكوبات (1450) ، مجاهر (1595).
مزيد من التحقيق في ظاهرة الضوءأجبرت على الانتقال من البصريات الهندسية إلى نظرية موجات الضوء ، والتي يُعرف وصفها لنا باسم مبادئ Huygens-Fresnel. كان Huygens أول من شكك في نظرية نيوتن واقترح اعتبار شعاع الضوء ليس كتيار من أصغر الجسيمات سريعة الانتشار ، ولكن كموجة. لم تؤكد نظرية الموجات Huygens بشكل كامل قوانين البصريات الهندسية فحسب ، بل جعلت من الممكن أيضًا إلقاء نظرة جديدة على جميع الظواهر الضوئية. مع الأخذ في الاعتبار التعبير القائل بأن كل نقطة في الوسط تنتشر فيها الموجة لها خاصية متأصلة في أن تصبح مصدرًا للموجات الثانوية ، تمكنت من شرح مبدأ Huygens وقانون انعكاس الضوء والظواهر الأخرى التي سبق وصفها بواسطة نظرية نيوتن. لكن مفهوم الحيود لا يمكن تفسيره بمبادئ النظرية الجديدة ، وكان هناك الكثير من المؤيدين لوجهات النظر النيوتونية لدرجة أن الجدل حول الطبيعة الحقيقية للضوء استمر لمائة عام.
شرح مبدأ "حيود الضوء"يعطي Huygens-Fresnel من خلال تحديد اعتماده على الطول الموجي. نسمع الصوت خلف الحائط ، لكن الضوء لا ينحني حول العائق ، بل يعطي ظلًا. لكن مبادئ Huygens-Fresnel لا يدحضها هذا المثال. الانعراج متأصل في موجات الضوء ، لكنه غير محسوس للغاية بسبب ضآلة حجم الطول الموجي لموجة الضوء بحيث كان من المستحيل إصلاحه ، وفرينل وحده هو الذي استطاع وصف هذه الظاهرة ، كما أنه كان قادرًا على حساب طول الموجة الضوئية ، وهو نصف ميكرون (نصف ألف من المليمتر) ...
بعد أن قدمت مساهمة كبيرة في تطوير ودليل على حقيقة نظرية موجات الضوء في القرن التاسع عشر ، يُنظر إلى فرينل على نطاق واسع على أنه أحد مؤسسيها. نزل اسمه في تاريخ علوم العالم ، وأسس النظرية التي أرساها Huygens في القرن السابع عشر تسمى "مبادئ Huygens-Fresnel".
باختصار ، الفوائدتتكون نظرية موجات الضوء من Huygens في شرح العديد من الظواهر التي لا تفسرها النسخة النيوتونية من طبيعة الضوء. يؤدي تراكب الموجات الضوئية إلى ظاهرة التداخل ، وهي المناطق المظلمة على شكل حلقات نيوتن التي لم يستطع العالم العظيم تفسيرها. في الواقع ، وفقًا لنظريته ، كان من المفترض أن يقترن تراكب تدفقات الضوء بزيادة قوتها. وتمكن فرينل من تأكيد ظهور الانعراج في موجة ضوئية من خلال تجاربه التي بددت الشكوك تمامًا حول طبيعة موجة الضوء.
نظرة جديدة على خصائص شعاع الضوء في الأساسالتي شكلت مبادئ Huygens-Fresnel ، أعطت قوة دفع لتطوير الفكر العلمي والتقني. نتيجة لذلك ، شهدنا ظهور اختراع مثل الليزر (الستينيات من القرن العشرين) ، والذي أصبح أداة قوية في أيدي العلماء والأطباء والتقنيين. يتمتع المصورون بفرصة إنشاء روائعهم باستخدام مرشحات الضوء ، ويمكن لعلماء الفلك دراسة تكوين النجوم البعيدة عن بعد ، وقد تم إثراء العديد من المجالات الأخرى للحياة البشرية برؤى جديدة حول طبيعة شعاع الضوء العادي.
