Descoperind secretele luminii. Principiile lui Huygens Fresnel

Fenomenele luminoase pentru noi, ei sunt atât de banal încât, percepe diferite manifestări lor, noi nu cred chiar cu privire la natura proceselor. Ponderea producției de informații creierului uman prin exact fenomene de lumină ajunge la nouăzeci la sută, indicând faptul că rolul lor imens în viața noastră. Bogăția lumii din jurul nostru vopsea cerul de culoare albastru, curcubeu, propria reflexie în oglindă fac obiectul descrierii, mai degrabă pentru oameni, lyrically-minte decât a avea o minte științifică. Dar printre oamenii de știință și naturalisti care doresc să pătrundă în esența obiectelor din jurul nostru și fenomene pentru a produce lor de măsurare cantitativă și evaluarea calitativă a găsit mulți care doresc să rezolve misterul luminii.

Primii exploratori de fenomene luminoase, ale căror lucrări au supraviețuit, știa despre proprietățile suprafețelor curbe. Euclid (300 î.Hr.) și Ptolemeu (127-151 gg.) Au fost în măsură să descrie legile opticii geometrice, dar aplicarea practică care le-au primit deja mult mai târziu în construcția primelor puncte (1285), telescoape (1450) , microscoape (1595).

Investigarea ulterioară a fenomenelor de lumină a făcut necesară trecerea de la optica geometrică la teoria undelor luminei, a cărei descriere este cunoscută ca principii Huygens-Fresnel. Huygens a fost primul care a pus la îndoială teoria lui Newton și a sugerat ca raza de lumină să nu fie privită ca un flux al celor mai mici particule care se răspândesc rapid, ci ca un val. Teoria undelor Huygens nu numai că a confirmat pe deplin legile opticii geometrice, dar a permis, de asemenea, o privire nouă asupra tuturor fenomenelor de lumină. Luând în considerare expresia că fiecare punct din mediul în care se propagă valul, inerent proprietății de a deveni o sursă de valuri secundare, a fost capabil să explice principiul Huygens al legii reflexiile luminoase și alte fenomene descrise anterior de teoria lui Newton. Dar nu a cedat o explicație a principiilor noului concept al teoriei de difracție, și suporterii de vederi ale lui Newton au fost atât de multe încât dezbaterea cu privire la natura reală a luminii a durat timp de o sută de ani.

Explicarea conceptului "difracția luminii" Principiul Huygens-Fresnel oferă o modalitate de a-și determina dependența a lungimii de undă. Sunetul din spatele zidului pe care îl auzim, lumina nu merge în jurul obstacolului, dar dă o umbră. Dar principiile lui Huygens-Fresnel prin acest exemplu nu sunt respinse în nici un fel. Difracția este inerentă în valuri de lumină, dar este atât de vizibil din cauza magnitudinea lipsă de lungimea de undă a luminii, că era pur și simplu imposibil să-l repare, și numai Fresnel a fost capabil să descrie acest fenomen, el a fost, de asemenea, capabil să calculeze lungimea de undă a luminii, care este polmikrona (o jumătate de miime de milimetru) .

Având o contribuție semnificativă la dezvoltarea și dovada adevărului valorii teorii a luminii în secolul al XIX-lea, Fresnel este considerat drept unul dintre fondatorii săi. Numele lui a intrat în istoria științei lumii, iar fundamentele teoriei, stabilite în secolul al șaptesprezecelea de către Huygens, sunt numite de obicei "principiile Huygens-Fresnel".

Rezumând pe scurt, avantajele teoriei undelor de lumină a lui Huygens se află în explicarea multor fenomene la care versiunea newtoniană a naturii luminii nu dă o explicație. Suprapunerea undelor luminoase conduce la fenomenul de interferență, zone întunecate sub forma inelelor lui Newton pe care marele om de știință el însuși nu le-a putut explica. La urma urmei, conform teoriei sale, impunerea fluxuri de lumină a trebuit să fie însoțită de o creștere a puterii lor. Și manifestarea difracției într-un val de lumină a fost capabilă să confirme prin experimentele lui Fresnel, decât să-și îndoiască complet îndoiala în lumina undelor.

Un aspect nou la proprietățile unui fascicul de lumină, care se bazează pe principiul Huygens-Fresnel stabilit, a dat un impuls pentru dezvoltarea gândirii științifice. Ca rezultat, am văzut apariția acestei invenții ca un laser (60 de 20 st.), A devenit un instrument puternic în mâinile oamenilor de stiinta, tehnologi medicale. Fotografi au fost capabili de a crea propriile lor capodopere folosind filtre, astronomii pot studia compoziția stelelor îndepărtate în depărtare, și o mulțime de alte domenii ale vieții umane a fost îmbogățit cu noi puncte de vedere cu privire la natura fasciculului de lumină obișnuită.