Оптика.

В числе первых работ в области классической оптики следует отметить труды Кеплера, который развил идеи Альхазена и рассматривал конусы лучей, исходящие из каждой точки.

Кеплер Иоганн (27.12.1571-15.11.1630) – немецкий физик, математик и астроном. Родился в Магсштадте (Вюртенберг) в семье обедневшего дворянина - солдата. Окончил Тюбингенский университет (1593). В 1594-1600 работал в Высшей школе в Граце. В 1600 переехал в Прагу к датскому астроному Тихо Браге, вскоре после смерти которого стал математиком при дворе императора Рудольфа II. В 1612 переехал в Линц, в 1626 – в Ульм. Последние годы жизни провел в бедности и странствиях.

Основные физические работы в области оптики. В трактате “Дополнения к Виттелию” (1604) изложил основы геометрической оптики и механизм видения. В 1604 сформулировал закон об обратно пропорциональной зависимости освещенности и квадрата расстояния от источника. Сконструировал телескоп – труба Кеплера, описал явление полного внутреннего отражения, получил формулу линзы. Предложил понятие силы как причины ускорения.

Используя наблюдения Т.Браге и свои собственные, открыл три закона движения планет (законы Кеплера), является одним из творцов небесной механики, был активным сторонником учения Коперника. Трактат “Сокращение Коперниковой астрономии” был занесен Ватиканом в список запрещенных книг. В 1627 – последняя крупная работа “Рудольфовы таблицы”, по которым несколько поколений астрономов с высокой точностью вычисляли положение планет в любой момент времени.

Кеплером, по сути, построена современная геометрическая оптика. Обсуждая восприятие изображения, Кеплер приходит к выводу, что глаз не знает, какой путь прошли лучи, а помещает светящуюся точку на их продолжении. Он вводит важный экспериментальный метод, переходя от физиологической оптики к современной геометрической: в эксперименте целесообразнее получать изображение на экране, а не рассматривать его глазом. При исследовании преломления в шаре с использованием диафрагмирования, Кеплер приходит к фундаментальному открытию: одна точка изображения соответствует одной точке предмета, а параллельный пучок сходится в одной точке, которую он назвал фокусом. При рассмотрении механизма зрения Кеплер окончательно делает заключение о формировании перевернутого изображения на сетчатке глаза. Он рассматривает комбинацию линз, четко формулируя положение о том, что изображение от одной линзы является предметом для другой. Эти результаты он применил в конструкции подзорной трубы с выпуклым окуляром (труба Кеплера), а также построил теорию подзорной трубы Галилея.

Кеплер также пытался найти закон преломления, но безуспешно. Закон преломления был экспериментально открыт в 1621 г. голландским ученым Виллебродом Снелиусом (1591-1626). В то же время (1627) с помощью простых геометрических рассуждений к закону преломления пришел Декарт, предложив в соответствии с идеями Альхазена разложить скорость света на две составляющие - вдоль и поперек границы раздела сред. Своим результатам он предваряет философские рассуждения о природе света, но их не понимали даже его истые последователи (Гюйгенс), так они были противоречивы. Тем не менее, на основе полученного закона после проведения оригинальных экспериментов Декарту удалось объяснить образование радуги. Это было получено в результате серии хорошо задуманных, тщательно проведенных и подкрепленных расчетом опытов, которые можно считать образцом физического исследования.

В споре с Декартом о правомерности применения механических аналогий к свету французский математик Пьер Ферма (1608-1665) сформулировал свой принцип, что свет распространяется по пути, проходимом в кратчайшее время, из которого также следует закон преломления Декарта. Он сосредотачивал свое внимание больше на математической стороне задачи, чем на физической. А физические основы у Ферма были шаткими, они подвергались резкой критике, но сам принцип сохранился в физике и истории науки до сих пор.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Дополнительные материалы

Трех- и четырехволновое рассеяние света на поляритонах в кристаллах ниобата лития с примесями
Задачей данной работы является исследование рассеяния света на равновесных и возбуждаемых поляритонных состояниях в кристаллах. К таким типам рассеяния относятся спонтанное параметрическое рассеяние (СПР) и некоторые разновидности че ...

Физическая сущность парадокса близнецов
Показано, что мнимый парадокс близнецов имеет место в СТО из-за взаимного неразличения стандартного времени (путиподобного собственного времени движущегося объекта) и координатоподобного собственного времени инерциальной системы отсчета (И ...

Некоторые научно-технические проблемы развития электромеханики малой мощности
Научно-технические проблемы, решением которых занимаются сотрудники лаборатории микромашин кафедры электромеханики и технологий электротехнических производств Чувашского государственного университета в сотрудничестве с предприятиями, можно ...

Разделы

Электромагнитный импульс как оружие

История вопроса и современное состояние знаний в области эми.

Лабораторные стенды в учебном процессе

Обзор и сравнительный анализ существующих стендов.

Аспекты технического знания

Технический объект и предмет технических наук.

Сварка металлов плавлением

Классификация электрической дуговой сварки.

Распределение примесей в кремнии

Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель.



Наука сегодня и вчера - www.anytechnic.ru