Страница:Радиолюбитель 1928 г. №05.djvu/39

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Псточпик света, посылая световые, волны по всем направлениям, nol следовательпо приводит в колебание частицы эфира. Припцип Гюйгенса допу- скает, что можно считать каждую заколебавшуюся частицу новым самостоятельным источником колебаний, посылающим свои полны опять-таки по всем направлениям. Но его волны, идущие назад и в стороны, вследствие интерференции, взаимно уничтожаются с волнами, идущими от других частиц. Поэтому свет будет передаваться, в средпем, в одном только направлении— его мы и назвали лучом.

Теперь мы уже легко поймем, почему тень от палки у Гримальди была ненормальной величины и перерезалась светлыми по осками. Для большей ясности видоизменим этот опыт. Пропустим луч света через узкую щель, получая ее изображение па экране. Прп достаточном су-

жепип щели,светлая полоска изображепня начнет бледнеть и расширяться, как-будто световые лучи загнутся за края щелп. Присмотревшись, мы заметим, что полоска расширилась за счет множества появившихся светлых черточек, параллельных щели и дающих издали впечатление размытости основного изображения. Но все это явление диффракцпн мы сможем получить, пользуясь лишь параллельным пучком луче ; необходимость эта будет объяснена Теперь взглянем на рис. 1 Источник света, помешенный в главном фокусе линзы 1у дает, параллельный пучок света, падающий на щель CD. Между С и D раскачивается целый ргд частиц эфира. Они в свою очередь посылают уже круговые волны (как, например, частица Л), дающая изображение щели па экране ЕК. Но так как частицы в CD находятся не в обычных условиях, их волны и интерферируют необычно, производя не только изображение щели в одном средпем направлении, но и ряд светлых диффракциоиных полос.

Посмотрим, с какой последовательностью расходящаяся волна раскачивает отдельные эфирпые частицы. (Рис. 2) Сферическая нолпа КК, дойдя до ряда частиц с', Ъ а, 6, с, влияет сперва на частицу а, потом на Ь и Ь далее — па с, и с' и т. д. последовательно, вследствие своей изогнутости. Но, попадая па щель, волна имеет плоскую поверхность (лучи в ней параллельны!) и действует па все частицы между С a D одновременно. В результате, интерференция не может уничтожить волны, идущие в сторону, совсем и дает светлые боковые полоски. Конечно, это об‘яснение поверхностно, оно слишком не научно, но дает понятие об искажении принципа Гюйгепса при некоторых обстоятельствах; точное об1яснеиие дифракции завело бы нас в дебри оптики и математики.

Д.ш чего мы остановились довольно па- долго на явлениях интерференции и ди фракции? Для того, чтобы убедиться, что они подтверждают особенно удачно волновой характер света, вопреки мнению Ньютона.

Борьба этих двух грандиозных созданий человеческого ума — теории истечения, которая, кай никак, объединяла представления о свете, созданные тысячелетиями, и волновой—то затихала, то вспыхивала в спорах физики о природе света, растянувшись на сто с лишним лет! На стороне теории истечения огоял авторитет ее творца — сама личность Нью юна подавляла ее противников. В >лповая теория ие м<гла противопоставить со своей стороны ничего, кроме гипотез и догадок, правда, гениальных, по лишеипых прочной математической опоры. Ньютон и Гюйгепс давно умерли, а волнения научпого мира вокруг выдвинутых ими теорий все возрастали.

Первым смелым и убеж еппым противником Ныотопа, спустя 50 лет после его смерти, выступил некий Эйлер (1768 г.), между пр hi им, скачавший о теории истечения: .Еще Цицерон сказал, ничего нельзя представить себе столь странного, чего бы не взялся утверждать какой- нибудь философ. По я, со своей стороны, слишком мало философ, чтобы разделять это странное воззрение иа природу света".

Эйлер первым сравнил цвета света с топами звука, говоря, что как тем или иным колебанием струп соответствют те или иные тона, так и свет, колеблющий

эфир, так или иначе, дает глазу ощущение определенного цвета. Эйлер продол» жил это предположение дальше, приписывая поверхности любого тела способность колебаться под ударами световых волн лишь с определенной частотой. Вследствие этого тела и обладают различными цветами, хотя солнечный или иной свет освещает их все одинаково: их поверхности как бы выбирают из пути, белых лучей только те, на быстроту колебаний которых они способны отозваться. Допустим, что в частном случае кусок стекла .отзывается* ва зеленые лучи; он их отбрасывает и мы говорим, что это стекло — зеленое.

Колебания в световом луче

Гипотезу Эйлера вполпе доказал Томас Hour в 1800 году. Но Йонг писал малопонятно и его работы встретили в первое время жестокую критику. Теория истечения выдержала без особого ущ рба и ото вападеиио. И всо же п массе ученые, не состоявшие в руководящей группо прославленных пмен, начали все более и более критически относиться к этой удивительной теории, где капризны». корпускулы вдруг меняют свое настроенно и ударяют в сетчатку глаз с безумной скоростью, не причиняя ому вреда. В 1810 году французский физик Этьон Маллюс открыл явленно поляризации онета, когда световой луч отказывается впезааво отражаться, перелепляться и ведет себя вопроки всяким законам. Поляризация света долго пе находила удовлетворительного объяснения до 1820 года, когда на арено моровой физики появился молодой ученый Огюстен Жан Френель. Он взглянул на световые колебания — теорию истечения

оп безусловно отверг — с повой стороны и пришел к удачному об'яснению поляризации, предположив, что свет распространяется поперечно колеблющимися волнами. Эго допущение встретило сильное сопротивлепио всей физики.

Представив внимательно передачу звуковых колебапий воздухом, вы заметите, что молекулы его колеблются вдоль направления звуковой волны, в противоположность, например, водяным волнам, в которых частички воды колеблются по- переи, перпендикулярно к лучу.

Установив это, Френель дал полное объяснение явлению поляризации, которое можно кратко выразить: разница в поведении обыкновенного и поляризованного луча есть результат топ что в обыкновенном луче колебания эфира происходят перпендикулярно к лучу по всем направлениям, в поляризованном же только в одном определенном направлении, перпендикулярном к лучу. Рис. 3 сразу это это выясняет. Здесь стрелки показывают направления колебапий в луче.

Фрепель значительно переработал теорию Гюйгепса, оставив лишь самые коренные принципы. Он понял также пробелы волновой теории, отвергаемой столетием, вследствие ее большой „физичпости" и примялся вновь создавать волновую теорию, тщательно разработав математически каждую деталь. В результате физика получзла классическую теорию света, блестяще выполненную. Ее отдельные положения бессмертны, ибо как нп изменились дальнейшие представления о природе света, они положили в основу колебательные процессы, к которым применимы все разчоты и выкладки Фреиеля. Этот талантливый человек, посвятивший лучшие годы своей жизни упорной работе над извлечением из каши разнообразных и противоречивых сведений и мнений крупинок истины, неожиданно умер 39 лет, не успев достаточно развернуть свой гепий.

Теория истечения погибла, но, как мы увидим в будущем, она уступила место волновой теории, чтобы в наше время возродиться из пепла, конечно, в современной стилизованной форме, под умелыми руками Эйнштейна и Планка.

Мы положим последний штрих надгробного слова, если упомянем об измерении скорости света в воде и воздухе, совершенном Физо и Фуко в 1850 году. Не-

Рис. 3.

задолго до этого Араго указал, что такое измерение опытным путем докажет правоту Ныотопа или Гюйгенса. Но сам Араго ослеп и не мог произнести опыта; его и провели упомянутые физики, бесспорно установив, что езет движется в более плотной среде медленнее.

Суммируем кратко все то, о чем говорили и, главное, подойдем к светоным явлениям с совершенно иовой точки зрения, общей и об‘ективиой.

Действительно, в своих рассуждениях до сих иор мы держались узких чисто человеческих взглядов иа лвю но света, как существа, обладающие глазами и исследующие свет только при помощи зре-

155