Лет пятнадцать назад в газете «The New York Times» была опубликована статья Роберта Криза и Стони Бука. В ней рассказывалось о результатах опроса, проведенного среди физиков. Каждый опрошенный должен был назвать десять самых красивых за всю историю физических экспериментов.
Пятым признан эксперимент Томаса Юнга по интерференции (1801 г)
Пропуская световые лучи сквозь две близко расположенные щели, он обнаружил, что получающееся изображение не равномерно засвечено, а состоит из чередующихся темных и светлых полос. Так было открыто явление интерференции, подтверждающее волновую природу света.
До начала XIX века преобладали представления о корпускулярной природе света. Свет считали состоящим из отдельных частиц — корпускул. Хотя явления дифракции и интерференции света наблюдал еще Ньютон («кольца Ньютона»), общепринятая точка зрения оставалась корпускулярной.
Рассматривая волны на поверхности воды от двух брошенных камней, можно заметить, как, накладываясь друг на друга, волны могут интерферировать, то есть взаимогасить либо взаимоусиливать друг друга.
Основываясь на этом, английский физик и врач Томас Юнг проделал в 1801 году опыты с лучом света, который проходил через два отверстия в непрозрачном экране, образуя, таким образом, два независимых источника света, аналогичных двум брошенным в воду камням. В результате он наблюдал интерференционную картину, состоящую из чередующихся темных и белых полос, которая не могла бы образоваться, если бы свет состоял из корпускул. Темные полосы соответствовали зонам, где световые волны от двух щелей гасят друг друга. Светлые полосы возникали там, где световые волны взаимоусиливались. Таким образом была доказана волновая природа света.
Этот эксперимент (крайне простой в постановке, и поэтому особенно убедительный) временно поставил точку в длившемся более ста лет, со времен Ньютона и Гюйгенса, споре о том, является свет потоком корпускул или волной. Несомненная волновая природа явлений интерференции и дифракции, наблюдение поляризации света и других явлений, которые объяснимы только с позиций волновой теории, заставили сторонников корпускулярной теории на время отступить.
Однако в начале ХХ в. зародилась квантовая теория, и в 1905 г. Эйнштейн высказал гипотезу о том, что свет является потоком фотонов – квантов электромагнитного поля.
А потом начался полный кавардак. Оказалось, что электроны, вроде бы вполне себе частицы, рисуют на двух щелях точно такую же полосатую картинку. Но об этом потом...
В общем, теперь, чтобы поразить собеседника своей учёностью, полезно многозначительно употребить: "корпускулярно-волновой дуализм, однако...". Причём по любому поводу.
Эксперименты №6, №7 , №8 , №9 , №10
