§ 48 Интерференция и дифракция света
На протяжении многих веков учёные пытались выяснить, что собой представляет свет.
В XVII веке существовали две конкурирующие теории:
- корпускулярная теория Ньютона, рассматривающая свет как поток мельчайших частиц;
- волновая теория Гюйгенса, утверждавшая, что свет — это волна, распространяющаяся в особой среде — эфире.
Обе концепции могли объяснить такие явления, как отражение и преломление, но окончательное подтверждение волновой природы света физики получили только в XIX веке благодаря экспериментам.
Интерференция света
Интерференцией называют явление наложения волн одинаковой частоты. В одних областях волны усиливают друг друга, образуя максимумы, а в других — ослабляют, создавая минимумы. Так возникает характерная интерференционная картина в виде чередующихся светлых и тёмных полос.
Интерференция наблюдается не только в воде или звуковых волнах, но и в свете.
В 1802 году Томас Юнг поставил знаменитый опыт с двумя узкими щелями. Свет, проходя через них, создавал на экране чередующиеся светлые и темные полосы — убедительное доказательство того, что свет обладает волновыми свойствами. Юнг также впервые определил длины световых волн: красный свет имеет самые длинные волны, а фиолетовый — самые короткие.
Дифракция света
Дифракция — это способность волн огибать препятствия и отклоняться от прямолинейного пути. Для света явление становится заметным при прохождении через очень узкие отверстия или щели.
Классический опыт, выполненный Френелем и Араго, показал, что даже в области геометрической тени может возникнуть светлое пятно. Этот эффект стал ещё одним убедительным подтверждением волновой природы света.