Читая закон преломления света, складывается мнение, что ученые физики предпочитают разводить всех и вся, чтобы без труда иметь «масло на бутерброд».
Какой справочник или учебник не возьми везде видим инженера, который подменяет реальное описание физики происходящего процесса, техницизмом, о чем многие даже не подозревают.
Показатель преломления n = c/v, где c - скорость света в вакууме. v - скорость света в среде. v=fλ где f - частота, λ - длина волны.
Чуть внимательней посмотрим на формулы закона преломления света и невольно возникают «детские вопросы».
Как скорость может отклонять (преломлять) свет? Скорость — это путь, деленный на время, то есть скаляр. С грехом пополам можно присвоить ей название «вектор». Тогда, откуда у скорости возникает сила, которая ломает «вектор»?
«Путь – расстояние», деформировать (преломлять) физические объекты не может. «Время», как физическая, сущность не существует, то есть ВООБЩЕ ничего изменять не может.
Но вот, перед глазами, луч света проходя через призму, неведомой силой отклоняется от своего прямолинейного движения и чудесным образом, превращается в радугу, - никак мистика. Причем цвета не перепутываются в радуге цвета, а занимают ВСЕГДА свои строго определенные места.
Как природа, не имея калькуляторов, рассчитывает длину волны каждого цвета и как умудряется не путать очередность цветов?
Закон преломления света, на границе раздела сред, был сформулирован профессором Лейденского университета Виллебрордом Снеллиусом (Снеллем) в 1621 году. В книге Декарта «Диоптрика», изданная в 1637 году, так же описывается закон преломления света. Из истории не известно открыл ли Декарт заново закон преломления света или воспользовался записями Снеллиуса. Виллеброрд сформулировал «Закон преломления света» перенеся знания о треугольниках из геодезии в оптику.
Преломление (рефракция) — изменение направления распространения волн (лучей) электромагнитного излучения, возникающее на границе раздела двух прозрачных для этих волн сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами, в частности – в которых скорость распространения неодинакова. Осуществляется преломление волн по общему закону для электромагнитных и акустических волн. Гипотеза зависимости явления преломления от скорости распространения в среде выдвинута П.Ферма (1662г.) и К.Гюйгенсом (1690г.).
Юнг и Френель впервые выдвинули теорию о том, что световые колебания совершаются под прямым углом к направлению распространения света, они в то же время указали, что эту особенность можно объяснить, создав новую гипотезу природы светоносной среды, а именно: светоносная среда обладает способностью сопротивляться попыткам вызвать ее деформацию. Именно эта способность отличает твердые тела от жидкостей, которые никоим образом не сопротивляются деформации, а значит, идею Юнга и Френеля можно выразить простым утверждением: материя-Эфир ведет себя как упругое твердое тело.
Джордж Габриэль Стокс предположил, что эфир тоже может обладать комбинацией таких свойств, выраженных в чрезвычайно высокой степени, поскольку он ведет себя как упругое твердое тело при распространении быстрых колебаний, подобных световым. В то время, когда открыли поперечное распространение света, не существовало общего метода математического исследования свойств упругих твердых тел; но благодаря открытиям Френеля этим предметом заинтересовались некоторые лучшие умы столетия.
В 1828г. Пуассон на основе трудов Навье и Огюстен Луи Коши обнаружил, что в упругом твердом теле существует два вида волн: волны
с — поперечные и распространяются со скоростью (n/ρ)½ , а волны
b — продольные и распространяются со скоростью (k + 4n/3ρ)½ . Последний тип волн — это волны разрежения и сгущения, подобные звуковым волнам; с другой стороны, в c-волнах среда не разрежается и не сгущается, а только деформируется согласно закону сохранения постоянной плотности.
И.Ньютон Закон II Изменение количества движения пропорционально приложенной движущей силе и происходит по направлению той прямой, по которой эта сила действует.
Как видно, из сопоставления всех этих результатов исследований, уже 200 лет тому назад, физике надо было сделать только шаг, чтобы сформулировать следствия из закона движения силы:
Следствие -1. Изменение направления движения возможно только по углу или по азимуту.
Следствие -2. Одновременное отклонение по углу и азимуту невозможно.
Следствие -3. Отклонение прямолинейного движения происходит в сторону наибольшего сопротивления.
Попробуем приложить эти следствия к преломлению света при прохождении фотонов (ЭМВ) через призму, рис.1.
Например, (рис.1) фронт фотонов F1, F2, F3, распространяется через среду с плотностью (твердостью) меньшей, чем плотность (твердость) призмы.
Фотоны группы F1 в более твердой среде пройдут расстояние dL1. Группы фотонов F3, при этом пройдут намного большее чем dL1, расстояние - dL2, так как большую часть пути они пройдут по менее плотной (прочной) среде.
Если рассмотреть фотоны как Электромагнитную Волну (ЭМВ), то при прохождении расстояния L1 длина ЭМВ, из-за большего пути прохождения в среде с большим сопротивлением, уменьшится больше, чем длина ЭМВ3 при прохождении расстояния L3.
Отсюда, в рассматриваемой призме, нижние ЭМВ1 это короткие, ультрафиолетовые фотоны, а верхние ЭМВ3, более длинноволновые, инфракрасные фотоны.
Продолжение следует.
Подписывайтесь на сайт.