Оптика.

В 18 веке зарождается фотометрия как самостоятельный раздел оптики. Французским ученым Пьером Бугером (1698-1758) были проведены первые систематические исследования потери интенсивности при прохождении света через среду и предложена конструкция фотометра, а также замечено избирательное поглощение различных цветов и сформулирован экспоненциальный закон поглощения. Основы фотометрии были четко сформулированы немецким математиком и физиком Иоганном Ламбертом (1728-1777) в работе "Фотометрия, или об измерениях и сравнениях света, цветов и тени" (1760). Здесь он вводит понятия яркости и освещенности и выводит основные законы фотометрии о зависимости освещенности от расстояния, угла падения света, характеристик освещающего источника.

После почти векового господства корпускулярной теории в оптике в самом начале 19 века были проведены работы, ознаменовавшие триумф волновой теории. Это сделал в первую очередь Юнг, врач по профессии, но имевший весьма разносторонние интересы.

Юнг Томас (13.06.1773-10.05.1829) – английский ученый, член Лондонского королевского общества (1794, с 1802 - секретарь), Парижской АН. Родился в Милвертоне в семье торговца. С ранних лет обнаружил незаурядные способности: в 2 года бегло читал, в 4 знал на память стихи многих английских поэтов, в 8-9 овладел токарным ремеслом и делал различные физические приборы, к 14 годам познакомился с дифференциальным исчислением по Ньютону, изучил много языков. Учился в Лондонском, Эдинбургском, Геттингенском и Кембриджском университетах, где сначала изучал медицину, а потом физику, одновременно проводя научные исследования. В 1801-03 – профессор Королевского института, с 1811 – врач в больнице Святого Георгия (Лондон), одновременно с 1818 – секретарь бюро долгот, руководил изданием “Морского календаря.

Работы в области оптики, акустики, теплоты, механики, математики, астрономии, геофизики, филологии, зоологии. Объяснил (1793) аккомодацию глаза изменением кривизны хрусталика. В трактате “Опыты по звуку и свету” (1800) провел аналогию между явлениями акустики и оптики, применил принцип суперпозиции и сформулировал принцип интерференции, которым в 1801 объяснил интерференцию, кольца Ньютона. В 1802 сделал первый демонстрационный эксперимент по наблюдению интерференции света, получив два когерентных источника. Показал потерю полуволны при отражении света от более плотной среды. В теории упругости в 1807 ввел модуль растяжения (Юнга). В последние годы составлял египетский словарь.

Самой неясной Юнгу представлялась ньютоновская теория "приступов" для объяснения окрашивания тонких пластин. В докладах Королевскому обществу с 1801 по 1803 г.г., цитируя рассуждения Ньютона об аномальных приливах на Филиппинском архипелаге как результате наложения волн, он вводит общий принцип интерференции и подкрепляет это опытами с двумя отверстиями, развивая представления Гримальди о дифракции. Рассматривая интерференцию света различных длин волн, Юнг выводит полученные Ньютоном эмпирически законы для его колец. Он с поразительной точностью определил длины волн различных цветов: для красного - 0,7 мкм и фиолетового - 0,42 мкм. Работы Юнга были первым экспериментальным подтверждением гипотез Ферма и Гюйгенса. Он также ввел сам термин "физическая оптика".

Однако эти принципиальные работы Юнга были восприняты с недоверием отчасти из-за того, что он иногда подкреплял свои рассуждения недостаточно строгими математическими доказательствами. К тому же появились работы французского военного инженера Этьенна Малюса (1775-1812) по поляризации света, который для объяснения найденного им закона поляризации привлекал теорию Ньютона. Исследования по поляризации света были продолжены во Франции Жаном Батистом Био (1774-1862), обнаружившим круговую поляризацию, и Домиником Франсуа Араго (1786-1853), установившим поляризацию лунного света и радуги (доказательство отраженного света), а также открывшим хроматическую поляризацию. В Англии Дэвид Брюстер (1781-1868) открыл закон о поляризации отраженного и преломленного лучей, а шотландский ученый Уильям Николь (1768-1851) разработал призму, которая пропускала только необыкновенный луч. Все эти работы проводились под флагом корпускулярной теории, которая, казалось, получает в поляризации света важное подтверждение. Но это возрождение корпускулярной теории продолжалось недолго. В 1815 г. молодой дорожный инженер Френель представил Парижской Академии наук два мемуара, которые он написал по результатам работ по дифракции, выполненных на примитивном оборудовании после увольнения со службы за антинаполеоновские выступления во времена 100 дней.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Дополнительные материалы

Разумный замысел во Вселенной
Если мы откроем Большую Советскую энциклопедию за 1970 год, то найдем в ней статьи "Астробиология" и "Астроботаника". В этих статьях рассматривается вопрос о возможности существования жизни за пределами Земли. В статье ...

Верификация физической нереализуемости гравитационных сингулярностей
Рассмотрено совместное решение уравнений ОТО и термодинамики для идеальной жидкости, обладающей топологией полого тела. Найдены пространственные распределения основных термодинамических и гравитермодинамических её параметров и характеристи ...

Червячный редуктор
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Назначение редуктора – понижение угловой скорости и ...

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