волновая оптика

ВОЛНОВАЯ ОПТИКА - раздел физ. оптики, изучающий совокупность явлений, в к-рых проявляется волновая природа света. Представления о волновом характере распространения света восходят к основополагающим работам X. Гюйгенса (Ch. Huygens) 2-й пол. 17 в. Существенное развитие В. о. получила в исследованиях T. Юнга (T. Young), О. Френеля (A. Fresnel), Д. Араго (D. Arago) и др., когда были проведены принципиальные опыты, позволившие не только наблюдать, но и объяснить явления интерференции света, дифракции света, измерить длину волны, установить поперечность световых колебаний и выявить др. особенности распространения световых волн. Но для согласования поперечности световых волн с осн. идеей В. о. о распространении упругих колебаний в изотропной среде пришлось наделить эту среду (мировой эфир) рядом трудносогласуемых требований. Гл. часть этих затруднений была снята в кон. 19 в. Дж. Максвеллом (J. Maxwell) при анализе ур-ний, связывающих быстропеременные электрич. и магн. поля. В работах Максвелла была создана новая В. о.- эл--магн. теория света, с помощью к-рой оказалось совсем простым объяснение целого ряда явлений, напр. поляризации света и количественных соотношений при переходе света из одного прозрачного диэлектрика в другой (см. Френеля формулы ).Применение эл--магн. теории в разл. задачах В. о. показало отличное согласие с экспериментом. Так, напр., было предсказано явление светового давления, существование к-рого было вскоре доказано тончайшими опытами П. H. Лебедева. Дополнение эл--магн. теории света модельными представлениями электронной теории (см. Лоренца - Максвелла уравнения)позволило просто объяснить зависимость показателя преломления от длины волны (дисперсию света)и др. эффекты.

Дальнейшее расширение границ В. о. произошло в результате применения идей спец. теории относительности, обоснование к-рой было связано с тонкими оптическими экспериментами, в к-рых осн. роль играла относит. скорость источника и приёмника света (см. Майкелъсона опыт). Развитие этих представлений позволило исключить из рассмотрения мировой эфир не только как среду, в к-рой распространяются эл--магн. волны, но и как абстрактную систему отсчёта.

Однако в это же время анализ опытных данных по равновесному тепловому излучению и фотоэффекту показал, что В. о. имеет определ. границы приложения. Распределение энергии в спектре теплового излучения удалось объяснить M. Планку (M. Plank; 1900), к-рый пришёл к заключению, что элементарная колебательная система излучает и поглощает не непрерывно, а порциями - квантами. Развитие А. Эйнштейном (A. Einstein) теории квантов привело к созданию новой корпускулярной оптики - квантовой оптики, к-рая, дополняя эл--магн. теорию света, полностью соответствует общепризнанным представлениям о дуализме света (см. К орпускуляр но- волновой дуализм).

H. И. Калитеевский.

   <<      Предметный указатель      >>