/ / Otkrivanje tajni svjetlosti. Huygens Fresnelovi principi

Otkrivanje tajni svijeta. Načela Huygens Fresnela

Svjetlosni fenomeni su takosvakodnevno, da, opažajući njihove različite manifestacije, ni ne pomišljamo na bit procesa koji se odvijaju. Udio informacija koje ljudski mozak prima kroz svjetlosne pojave doseže devedeset posto, što govori o njihovoj ogromnoj ulozi u našem životu. Bogatstvo boja svijeta oko nas, plava nijansa neba, duga, vlastiti odraz u zrcalu predmet su opisa prije za ljude koji su lirski podešeni nego one sa znanstvenim načinom razmišljanja. Ali među znanstvenicima i prirodoslovcima koji nastoje prodrijeti u bit predmeta i pojava oko nas, izvršiti njihovo kvantitativno mjerenje i kvalitativnu procjenu, bilo je mnogo onih koji su željeli otkriti tajnu svjetlosti.

Prvi istraživači svjetlosnih pojava, čija su djelapreživjela do danas, znala za svojstva zakrivljenih površina. Euklid (300. pr. Kr.) I Ptolomej (127.-1551.) Mogli su opisati zakone geometrijske optike, ali su praktičnu primjenu dobili mnogo kasnije u nacrtima prvih naočala (1285.), teleskopa (1450.), mikroskopa (1595.).

Daljnje istraživanje svjetlosnih pojavaforsirao prijelaz s geometrijske optike na valnu teoriju svjetlosti, čiji nam je opis poznat kao Huygens-Fresnelovi principi. Huygens je prvi doveo u pitanje Newtonovu teoriju i predložio da se svjetlosni snop ne smatra strujom najmanjih čestica koje se brzo šire, već kao valom. Huygensova teorija valova ne samo da je u potpunosti potvrdila zakone geometrijske optike, već je također omogućila novi pogled na sve svjetlosne pojave. Uzimajući za osnovu izraz da svaka točka medija u kojem se val širi ima svojstveno svojstvo da postane izvor sekundarnih valova, uspio je objasniti Huygensov princip, zakon refleksije svjetlosti i druge pojave koje je prethodno opisao Newtonov teorija. Ali koncept difrakcije nije se mogao objasniti načelima nove teorije, a toliko je bilo pristaša Newtonovih stavova da se rasprava o istinskoj prirodi svjetlosti vukla stotinu godina.

Objašnjenje koncepta principa "difrakcije svjetlosti"Huygens-Fresnel daje određivanjem njegove ovisnosti o valnoj duljini. Čujemo zvuk iza zida, ali svjetlost se ne savija oko prepreke, već daje sjenu. Ali principi Huygens-Fresnela nisu opovrgnuti ovim primjerom. Difrakcija je svojstvena svjetlosnim valovima, ali je toliko neprimjetna zbog oskudice veličine valne duljine svjetlosnog vala da ju je bilo jednostavno nemoguće popraviti, a samo je Fresnel mogao opisati ovaj fenomen, on je također mogao izračunati duljina svjetlosnog vala, koja je pola mikrona (pola tisućinke milimetra) ...

Davši značajan doprinos razvoju idokaz istinitosti valne teorije svjetlosti u devetnaestom stoljeću, Fresnel je nadaleko smatran jednim od njegovih utemeljitelja. Njegovo je ime ušlo u povijest svjetske znanosti, a temelji teorije koje je u sedamnaestom stoljeću postavio Huygens obično se nazivaju "Huygens-Fresnelovi principi".

Ukratko, blagodatiHuygensova valovna teorija svjetlosti sastoji se u objašnjavanju mnogih fenomena koje newtonovska verzija prirode svjetlosti ne objašnjava. Superpozicija svjetlosnih valova dovodi do pojave interferencije, zamračenih područja u obliku Newtonovih prstenova koji sam veliki znanstvenik nije mogao objasniti. U stvari, prema njegovoj teoriji, superpozicija svjetlosnih tokova trebala je biti popraćena povećanjem njihove snage. A Fresnel je svojim eksperimentima mogao potvrditi manifestaciju difrakcije u svjetlosnom valu, što je u potpunosti odagnalo sumnje u valnu prirodu svjetlosti.

Novi pogled na svojstva svjetlosne zrake, u osnovikoji su formirali principe Huygens-Fresnela, dali su poticaj razvoju znanstvene i tehničke misli. Kao rezultat toga, svjedoci smo nastanka takvog izuma kao što je laser (60-ih godina 20. stoljeća), koji je postao moćan alat u rukama znanstvenika, liječnika i tehnologa. Fotografi imaju priliku stvarati svoja remek-djela pomoću svjetlosnih filtera, astronomi mogu proučavati sastav udaljenih zvijezda na daljinu, a mnoga druga područja ljudskog života obogaćena su novim uvidima u prirodu obične zrake svjetlosti.