Теория:
В \(1672\) году Ньютон опубликовал свою теорию, согласно которой свет — это поток частиц с различными свойствами, что объясняло дисперсию и аберрации. Уже в \(1678\) году Гюйгенсом была высказана гипотеза о волновой природе света. Опираясь на эту гипотезу, Юнг смог объяснить происхождение разноцветных концентрических колец, которые наблюдаются, если положить линзу на плоскую стеклянную пластину. В \(1816\) году французский физик Френель дополнил принцип Гюйгенса и ввёл понятие когерентности. В \(60\)-х годах \(XIX\) века Максвелл записал систему уравнений, а в \(80\)-х годах Герц доказал существование электромагнитных волн и подтвердил экспериментально их свойства, предсказанные Максвеллом.
Скорость света можно определить астрономическими методами.
Пример:
в \(1676\) году французский физик Ремер, рассчитывая время затмения Ио (спутник Юпитера), обнаружил, что время между затмениями различно в разные времена года. Причём когда Земля и Юпитер далеки друг от друга, интервал между затмениями большой, а когда Земля и Юпитер близки, этот интервал мал. Это было объяснено конечной скоростью света, которая и была вычислена: \(c=2,2\cdot 10^8\) м/с.
Также скорость света может быть определена лабораторными методами.
Пример:
в \(1849\) году для точного измерения скорости света французский физик Арман Физо поставил следующий эксперимент. Свет от источника отражается от зеркала и возвращается. Однако на пути прохождения света стоит прерыватель — вращающееся зубчатое колесо, \(N\) зубцов и \(N\) прорезей которого имеют одинаковую ширину.
Если колесо вращается с достаточной скоростью, то свет не поступает на детектор вообще. То есть свет, прошедший в прорезь после некоторого времени \(t_1=\frac{2L}{c}\), за которое он доходит до зеркала и обратно, попадает в зубец.
Скорость света может быть определена по формуле \(c=\frac{4L}{N}=3,13\cdot 10^8\) м/с.
Если колесо вращается с достаточной скоростью, то свет не поступает на детектор вообще. То есть свет, прошедший в прорезь после некоторого времени \(t_1=\frac{2L}{c}\), за которое он доходит до зеркала и обратно, попадает в зубец.
Скорость света может быть определена по формуле \(c=\frac{4L}{N}=3,13\cdot 10^8\) м/с.
Плоской волной называют волну, поверхности с одинаковой фазой (волновые поверхности) которой являются плоскостями.
Принцип Гюйгенса: каждая точка волнового фронта является источником вторичных волн.
Пользуясь принципом Гюйгенса, можно доказать, что волновая поверхность отражённой плоской волны — это плоскость, причём выполняется закон отражения.
Из принципа Гюйгенса можно получить закон преломления света. Волновая поверхность преломлённой волны — это плоскость.
Среди явлений, для объяснения которых нужно использовать предположение о волновой природе света, — интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия.