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.
|
|
 |
