Оптика.

Френель Огюстен Жан (10.05.1788-14.07.1827) – французский физик, член Парижской АН (1823), Лондонского королевского общества (1825), медаль Румфорда. Родился в Брольи в семье архитектора. Окончил Политехническую школу (1806) и школу мостов и дорог (1809) в Париже. Работал инженером по ремонту и строительству дорог в различных департаментах Франции, с 1817 – в Политехнической школе.

Работы в области волновой оптики. В 1811 под влиянием Э.Малюса стал самостоятельно изучать физику и начал эксперименты по оптике. В 1815 переоткрыл принцип интерференции, в 1816 дополнил принцип Гюйгенса. В 1818 разработал теорию дифракции света. Выполнил опыты с бизеркалами (1816) и бипризмами (1819). В 1821 доказал поперечность световых волн. Открыл в 1823 эллиптическую и круговую поляризацию света. Установил (1823) законы отражения и преломления света на плоской неподвижной поверхности раздела двух сред. Исследовал влияние движения Земли на оптические явления, положив начало оптике движущихся тел (1818).

После реферирования мемуаров Френеля Араго добился, чтобы тот был приглашен в Париж для повторения опытов в более благоприятных условиях. Исследуя тени, отбрасываемые, как и у Гримальди тонкими препятствиями, Френель вторично открыл принцип интерференции. Развивая идеи волновой оптики, он провел классические опыты с бизеркалами и бипризмой. Гениально объединив принцип интерференции с предложенными Гюйгенсом принципами элементарных волн и огибающей, он окончательно построил основы волновой оптики. При этом было преодолено основное затруднение волновой теории - невозможность объяснения прямолинейности распространения света.

После создания теории дифракции Френель совместно с Араго установили, что перпендикулярно поляризованные два пучка света никогда не интерферируют. Это привело его к выводу о поперечности колебаний световых волн. Вместе с тем такая гипотеза, объясняющая основные свойства поляризованного света, требовала от эфира - носителя световых волн безумного сочетания свойств: он должен быть тончайшим и невесомым флюидом и одновременно наитвердейшим телом, т.к. только твердые тела передают поперечные колебания. Это было очень смелым шагом и даже явно поддерживающий Френеля Араго не смог разделить такие взгляды. Используя свою гипотезу эфира, Френель построил механистическую модель света, обсчет которой позволил получить формулы для поведения света на границе двух сред, хорошо согласующиеся с экспериментом и использующиеся и до настоящего времени в вычислительной оптике.

Вместе с тем, вследствие, прежде всего такой "грубой" идеи эфира позиции волновой теории не были общепринятыми. В этих условиях ирландский ученый Уильям Роуан Гамильтон (1805-1865) задумал создать формальную теорию, которая согласовывалась бы как с волновой, так и с корпускулярной теорией по аналогии с аналитической механикой Лагранжа. Гамильтон развивает целую научно-философскую доктрину. В эволюции науки есть две стадии: 1 - восхождение от отдельных фактов к законам с использованием индукции и анализа и 2 - переход от законов к следствиям с использованием дедукции и синтеза. На первой стадии научное воображение позволяет вскрыть внутренние законы, позволяющее понимать единство всего разнообразия явлений, а на второй - из этого единства вновь получается новое разнообразие, позволяющее проникать в будущее.

Гамильтон применил такой подход, рассматривая принцип наименьшего действия как принцип экстремального действия и говоря о стационарном или варьируемом действии. Он пришел к формулировке своего принципа, согласно которому некоторая физическая величина (гамильтониан), точно определенная математически, стационарна при распространении света. Так удается рационализировать геометрическую оптику, превратив ее в формальную теорию, не прибегая к волновой или корпускулярной гипотезе. Затем Гамильтон в 1834-35 г.г. распространил свою теорию на механику, т.е. был достигнут синтез оптики и механики. Общее применение этой теории было развито немецким математиком Карлом Густавом Якобом Якоби (1801-1854), который упростил и обобщил ее и такую уже ставшую классической теорию называют теорией Гамильтона-Якоби.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Дополнительные материалы

Фазовая, групповая и сверхсветовая скорости
Критически проанализированы понятия фазовой и групповой скоростей в дисперсной среде. На основании проведенного анализа был сделан вывод о неправомерности введения понятия “групповая скорость”. Также был сделан вывод, что модулирующий сигн ...

Программное обеспечение
На рис. 3. изображена блок-схема -программы, которая находится в ПЗУ. Все “свободное” время микропроцессор выводит на индикатор результат. При приходе на вход маскируемых прерываний сигнала от Датчика1, процессор прерывает вывод на индикатор и ...

О возможностях физической нереализуемости космологической и гравитационной сингулярностей в общей теории относительности
Обоснована возможность нереализуемости космологической сингулярности Большого Взрыва Вселенной непосредственно в ортодоксальной ОТО. Показано отсутствие ограничения массы астрономического тела, самосжимающегося в СО Вейля, если тело являет ...

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