2014-02-09
422
Дифракция Фраунгофера.
Физическая сущность дифракции.
Физическая сущность интерференции.
Света, как об электромагнитных волнах.
Тема 6. Интерференция. Дифракция.
Лекция № 15.
*) Справочный материал. Историческое развитие представлений о природе
*) Справочный материал. Историческое развитие представлений о природе
К началу XVIII в. существовало два противоположных подхода к объяснению природы света: корпускулярная теория Ньютона и волновая теория Гюйгенса.
Экспериментальное доказательство справедливости волновой теории было получено в 1851 г., когда Э. Фуко (и независимо от него А. Физо) измерил скорость распространения света в воде и получил значение, соответствующее предсказанию воновой теорией.
К началу XIX столетия корпускулярная теория была полностью отвергнута и восторжествовала волновая теория.
Далее, наука о свете накапливала экспериментальные данные, свидетельствующие о взаимосвязи световых, электрических и магнитных явлений, что позволило лорду Джеймсу Кларку Максвеллу в 70-х годах прошлого столетия создать электромагнитную теорию света.
Согласно электромагнитной теории Максвелла, 
где с и v — соответственно скорости распространения света в вакууме и в среде с диэлектрической проницаемостью e и магнитной проницаемостью m.
В своём развитии теория Лоренца ввела представление об электронах, колеблющихся внутри атома. Но несмотря на огромные успехи электромагнитной теории Максвелла и электронной теории Лоренца, их применение сопровождалось с рядом затруднений для описания некоторых экспериментов.
Возникшие затруднения и противоречия были преодолены благодаря смелой гипотезе (1900 г.) немецкого физика Макса Планка, согласно которой излучение и поглощение света происходит не непрерывно, а дискретно, т. е. определенными порциями (квантами), энергия которых определяется частотой n:
(1)
где h — постоянная Планка.
В 1905г. великий Альберт Эйнштейн. создал квантовую теорию света, согласно которой не только излучение света, но и его распространение происходит в виде потока световых квантов — фотонов, энергия которых определяется соотношением (1), а масса равна
(2)
Квантовые представления о свете хорошо согласуются с законами излучения и поглощения света, законами взаимодействия света с веществом.
