/ / Å avsløre lysets hemmeligheter. Huygens Fresnel-prinsipper

Å avsløre lysets hemmeligheter. Prinsippene til Huygens Fresnel

Lysfenomener er det for ossvanlig, at når vi oppfatter deres forskjellige manifestasjoner, tenker vi ikke engang på essensen av de pågående prosessene. Andelen informasjon som mottas av den menneskelige hjerne gjennom lysfenomener når nitti prosent, noe som indikerer deres enorme rolle i livet vårt. Rikdommen i verden rundt oss, den blå nyansen på himmelen, regnbuen, vår egen refleksjon i speilet er gjenstand for beskrivelse mer for mennesker som er lyrisk stemt enn med en vitenskapelig tankegang. Men blant vitenskapsmennene og naturforskerne som søker å trenge inn i essensen av objektene og fenomenene som omgir oss, for å foreta sin kvantitative måling og kvalitative vurdering, var det mange som ønsket å avsløre lysets hemmelighet.

De første forskerne av lysfenomener, hvis verkoverlevde til i dag, visste om egenskapene til buede overflater. Euklid (300 f.Kr.) og Ptolemaios (127-151) var i stand til å beskrive lovene for geometrisk optikk, men de fikk allerede praktisk anvendelse mye senere i utformingen av de første glassene (1285), teleskoper (1450), mikroskoper (1595) .

Videre undersøkelse av lysfenomenertvunget til å gå fra geometrisk optikk til bølgeteorien om lys, hvis beskrivelse er kjent for oss som Huygens-Fresnel-prinsippene. Huygens var den første som stilte spørsmål ved Newtons teori og foreslo å betrakte en lysstråle ikke som en strøm av de minste raskt forplantende partiklene, men som en bølge. Huygens' bølgeteori bekreftet ikke bare lovene for geometrisk optikk fullt ut, men tillot også et nytt blikk på alle lysfenomener. Ved å ta utgangspunkt i uttrykket at hvert punkt i mediet der bølgen forplanter seg har egenskapen til å bli en kilde for sekundære bølger, var jeg i stand til å forklare Huygens-prinsippet, loven om refleksjon av lys og andre fenomener tidligere beskrevet av Newtons teori. Men begrepet diffraksjon kunne ikke forklares med prinsippene i den nye teorien, og det var så mange tilhengere av Newtonske synspunkter at uenighet om lysets sanne natur pågikk i hundre år.

Forklaring av begrepet "lysdiffraksjonsprinsipp".Huygens-Fresnel gir ved å bestemme dens avhengighet av bølgelengde. Vi hører lyden bak veggen, men lyset går ikke rundt hindringen, men gir en skygge. Men prinsippene til Huygens-Fresnel blir ikke tilbakevist av dette eksemplet. Diffraksjon er også iboende i lysbølger, men den er så umerkelig på grunn av den knappe størrelsen på lysets bølgelengde at det rett og slett var umulig å fikse det, og bare Fresnel var i stand til å beskrive dette fenomenet, han var også i stand til å beregne bølgelengden av lys, som er en halv mikron (en halv tusendels millimeter) .

Etter å ha gitt et betydelig bidrag til utviklingen ogbevis på sannheten av bølgeteorien om lys på det nittende århundre, Fresnel regnes med rette som en av grunnleggerne. Navnet hans gikk ned i verdensvitenskapens historie, og grunnlaget for teorien som ble lagt på 1600-tallet av Huygens, kalles vanligvis "Huygens-Fresnel-prinsippene."

I et nøtteskall, fordeleneHuygens' bølgeteori om lys består i å forklare mange fenomener som den newtonske versjonen av lysets natur ikke forklarer. Superposisjonen av lysbølger fører til fenomenet interferens, de mørke områdene i form av Newtons ringer kunne ikke den store vitenskapsmannen selv forklare. Faktisk, ifølge hans teori, burde påleggingen av lysstrømmer ha vært ledsaget av en økning i deres styrke. Og Fresnel var i stand til å bekrefte manifestasjonen av diffraksjon i en lysbølge med sine eksperimenter, som fullstendig fjernet tvil om lysets bølgenatur.

Et nytt blikk på egenskapene til en lysstråle, basert påsom dannet prinsippene til Huygens-Fresnel, ga drivkraft til utviklingen av vitenskapelig og teknisk tanke. Som et resultat har vi vært vitne til fremveksten av en slik oppfinnelse som laseren (60-tallet av det 20. århundre), som har blitt et kraftig verktøy i hendene på forskere, leger og teknologer. Fotografer har vært i stand til å lage sine mesterverk ved hjelp av lysfiltre, astronomer kan studere sammensetningen av fjerne stjerner på avstand, og mange andre områder av menneskelivet har blitt beriket med fremkomsten av nye syn på naturen til en vanlig lysstråle.