Найти в Дзене
Интересная физика

Свет: частица или волна?

Электричество и теплоту мы не можем наблюдать непосредственно - всё это воспринимается через их влияние. Однако свет мы видеть можем. К началу 19 века чётко сформировались две теории света, и ставить вопрос, какая из них верна, значит смотреть на природу света односторонне.

Христиан Гюйгенс
Христиан Гюйгенс
Исаак Ньютон
Исаак Ньютон

В 1678 году голландец Христиан Гюйгенс предположил, что свет - это волна, а тридцать лет спустя англичанин Исаак Ньютон опроверг это, выдвинув на первый план "корпускулярную" теорию. Свет он представлял как поток частиц. Ньютону нравилось, что это позволяло ему рассматривать движение света как и любого другого вещества, ведь крошечные корпускулы отскакивают от любой поверхности по всем законам движения. Когда Ньютон опубликовал свою теорию, его авторитет в мире науки уже был велик. Поэтому долгое время не появлялось опровержение его взглядов.

Вот в континентальной Европе взгляды на природу света были иными. Хотя первенство оставалось за Гюйгенсом, набирал популярность эфирный подход Рене Декарта. По теории Гюйгенса получалось, что свет - это периодические колебания, распространяющиеся с определённой конечной скоростью во всех направлениях от источника света. Голландский физик разработал геометрию, которая показывала, как световые волны ведут себя при встрече с препятствием. Самой уязвимой точкой теории Ньютона было то, что она не могла объяснить интерференцию - взаимодействие двух пучков света друг с другом.

Томас Юнг
Томас Юнг

Молодой английский врач Томас Юнг в свои двадцать с небольшим лет оказался достаточно смелым, чтобы выступить против взглядов Ньютона. Как бы то ни было, но хор несогласных с волновой теорией Юнга вскоре затих, поскольку к 1804 году он провёл две публичные демонстрации, доказавшие правоту Гюйгенса (об экспериментах Юнга вы сможете узнать из следующей статьи).

Корпускулярно-волновой дуализм.

Корпускулярно-волновой дуализм - это концепция, согласно которой квантовая частица может вести себя и как частица, и как волна. Французский физик Луи Де Бройль предполагал, что она характерна не только для видимого света, но также и для других форм излучаемой энергии. Например, это явление можно было попытаться применить к имеющим массу частицам - электрону и протону.

Луи Де Бройль
Луи Де Бройль

Де Бройль стал рассматривать каждую частицу как некий цуг волн, впоследствии названный волновым пакетом. Конечно, такие волновые формы не распространяются как видимый свет, но имеют с ним много общего. Скорость частицы оказалась обратно пропорциональна длине волны её волновой формы - более быстрые частицы имеют более короткую длину волны. А кинетическая энергия частицы получалась пропорциональной частоте её волновой формы (о доказательстве также в следующей статье)

-6

Хорошего дня!

Наука
7 млн интересуются