Zjawiska świetlne są takiezwyczajnym, że dostrzegając ich różne przejawy, nawet nie myślimy o istocie zachodzących procesów. Proporcja informacji otrzymywanych przez ludzki mózg poprzez zjawiska świetlne sięga dziewięćdziesięciu procent, co świadczy o ich ogromnej roli w naszym życiu. Bogactwo barw otaczającego nas świata, błękit nieba, tęcza, własne odbicie w lustrze są przedmiotem opisu raczej dla ludzi nastrojonych lirycznie niż z naukowym nastawieniem. Ale wśród naukowców i przyrodników dążących do wniknięcia w istotę otaczających nas obiektów i zjawisk, dokonania ich ilościowego pomiaru i oceny jakościowej, było wielu, którzy chcieli odkryć tajemnicę światła.
Первые исследователи световых явлений, чьи труды przyszedł do naszych czasów, wiedział o właściwościach zakrzywionych powierzchni. Euclid (300 pne) i Ptolemeusz (127-151) potrafili opisać prawa optyki geometrycznej, ale mieli praktyczne zastosowanie znacznie później w konstrukcji pierwszych okularów (1285), teleskopów (1450) mikroskopy (1595).
Dalsze badanie zjawisk świetlnychwymusiło przejście od optyki geometrycznej do falowej teorii światła, której opis znany jest nam jako zasady Huygensa-Fresnela. Huygens jako pierwszy zakwestionował teorię Newtona i zaproponował rozważenie wiązki światła nie jako strumienia najmniejszych szybko propagujących się cząstek, ale jako fali. Teoria falowa Huygensa nie tylko w pełni potwierdziła prawa optyki geometrycznej, ale także umożliwiła świeże spojrzenie na wszystkie zjawiska świetlne. Opierając się na stwierdzeniu, że każdy punkt ośrodka, w którym fala się rozchodzi, ma wrodzoną właściwość stania się źródłem fal wtórnych, był w stanie wyjaśnić zasadę Huygensa, prawo odbicia światła i inne zjawiska opisane wcześniej przez Newtona. teoria. Ale pojęcie dyfrakcji nie dało się wyjaśnić zasadami nowej teorii, a zwolenników poglądów newtonowskich było tak wielu, że debata o prawdziwej naturze światła ciągnęła się przez sto lat.
Wyjaśnienie pojęcia zasady „dyfrakcji światła”Huygens-Fresnel podaje, określając jego zależność od długości fali. Słyszymy dźwięk za ścianą, ale światło nie załamuje się wokół przeszkody, tylko daje cień. Ale ten przykład nie obala zasad Huygensa-Fresnela. Dyfrakcja jest nieodłączna w falach świetlnych, ale jest tak niedostrzegalna ze względu na skąpość długości fali świetlnej, że po prostu nie można jej było naprawić, a tylko Fresnel był w stanie opisać to zjawisko, był również w stanie oblicz długość fali świetlnej, która wynosi pół mikrona (pół tysięcznej milimetra) ...
Wnosząc znaczący wkład w rozwój iJako dowód prawdziwości falowej teorii światła w XIX wieku Fresnel jest powszechnie uważany za jednego z jej założycieli. Jego nazwisko przeszło do historii światowej nauki, a fundamenty teorii ustanowionej w XVII wieku przez Huygensa są powszechnie nazywane „zasadami Huygensa-Fresnela”.
Krótko mówiąc, korzyściFalowa teoria światła Huygensa polega na wyjaśnieniu wielu zjawisk, których nie wyjaśnia newtonowska wersja natury światła. Nakładanie się fal świetlnych prowadzi do zjawiska interferencji, zaciemnionych obszarów w postaci pierścieni Newtona, których sam wielki naukowiec nie potrafił wyjaśnić. Rzeczywiście, zgodnie z jego teorią, superpozycji strumieni świetlnych powinien towarzyszyć wzrost ich siły. A Fresnel był w stanie potwierdzić manifestację dyfrakcji w fali świetlnej swoimi eksperymentami, które całkowicie rozwiały wątpliwości co do falowej natury światła.
Nowe spojrzenie na właściwości wiązki światła w podstawiektóry ukształtował zasady Huygensa-Fresnela, dał impuls do rozwoju myśli naukowej i technicznej. W efekcie byliśmy świadkami pojawienia się takiego wynalazku jak laser (lata 60. XX w.), który stał się potężnym narzędziem w rękach naukowców, lekarzy, technologów. Fotografowie mają okazję tworzyć swoje arcydzieła za pomocą filtrów świetlnych, astronomowie mogą badać skład odległych gwiazd na odległość, a wiele innych dziedzin ludzkiego życia zostało wzbogaconych o nowe wglądy w naturę zwykłej wiązki światła.
