Простой убедительный опыт, подтверждающий волновую природу света, осуществил Юнг. Его знаменитый опыт по интерференции света от двух щелей также является классикой эксперимента в физике. Это самый простой опыт по интерференции, в нем – минимум оборудования, что сводит к минимуму нежелательные ложные эффекты. В то же самое время опыт чрезвычайно нагляден, т.к. позволяет количественно оценить наблюдаемое явление. В отличие от дифракции в опытах Френеля, которую можно рассчитать, но достаточно сложно, полосы Юнга описываются очень простой теорией. Их можно использовать для измерения длин волн света, получая результаты с точностью примерно до 1%.
Великие эксперименты в физике обычно приводили к новым идеям и новым опытам. Так и опыт Юнга побудил Араго и Френеля провести опыты по интерференции поляризованного света, в которых было окончательно установлено, что свет является поперечной волной.
Еще одно важное свойство света было установлено в конце ХУП века – свет обладает конечной скоростью. До этого все попытки Галилея измерить скорость света оставались безуспешными, и вообще не было уверенности в том, что свет обладает скоростью, которую можно измерить. Декарт же уверенно утверждал, что скорость света бесконечна, подкрепляя свою уверенность логическими выкладками. Например, он предлагал представить, что мы будем наблюдать во время затмения Солнца, если свет проходит расстояние от Луны до Земли, к примеру, за час. По его мнению, мы не должны были бы видеть тень Луны на Земле, когда она находится на одной прямой с Солнцем, потому что Луна должна была бы пройти дальше за тот час, за который ее тень дойдет до нас. Насколько этот аргумент убедителен для вас?
Первое реальное свидетельство конечности скорости распространения света получил Рёмер из наблюдений кажущихся расхождений между моментами затмений спутников Юпитера. Работа Рёмера кажется на первый взгляд очень прозаичной, он как бы заметил то, на что другие исследователи не обращали внимания. На самом деле его наблюдения - это научный подвиг, т.к. ряд объективных факторов их существенно усложняет.
Согласно расчетам Рёмера скорость света должна быть несколько меньше 320 тысяч километров в секунду. Это было первое определение величины, которая по современным представлениям является важнейшей мировой физической константой.
Только в Х1Х веке удалось проверить результат Рёмера, измерив скорость распространения света в земных условиях. Первыми такие измерения выполнили Физо и Фуко. Оба они использовали исключительно быстрое вращение элементов установки, а это стало возможным только после того, как были созданы прочные сплавы, выдерживающие громадные центробежные нагрузки. В этих опытах очень любопытно решены проблемы сокращения базы, светового пути, т.е. главного препятствия, помешавшего Галилею измерить скорость света.
Открытие линейчатых спектров – еще один важный момент в развитии физики – принадлежит Гершелю и Фраунгоферу. Оно привело к рождению новой области физики – спектроскопии. И, вместе с тем, в очередной раз озадачило ученых. Почему атомы испускают излучение определенной длины волны? Зависит ли это излучение от структуры атома, несет ли информацию о ней? И вновь история повторяется! Должно было пройти почти столетие, прежде чем ученые смогли объяснить происхождение линейчатых спектров.
Список литературы
1. Анцелиович Е.С. Галилео Галилей. – М.: Учпедгиз, 1955.
2. Артоболевский И.И. Выдающийся советский ученый - С.И.Вавилов. – М.: Знание, 1951.
3. Бернал Д. Наука в истории общества. – М.: ИЛ, 1956.
4. Биографический словарь деятелей естествознания и техники. – М.: БСЭ, 1959.
5. Блудов М.И. Беседы по физике. – М.: Просвещение, 1972. - Ч.1; 1973. - Ч.2; 1974 – Ч.3.
6. Болховитинов В.Н. Александр Григорьевич Столетов. – М.:Молодая гвардия, 1965.
7. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. – М.: Наука, 1970.
8. Бублейников Ф.Д. Галилео Галилей. – М.: Просвещение, 1964.
9. Бублейников Ф.Д., Веселовский И.Н. Физика и опыт. – М.: Просвещение, 1970.
10. Бугер П. Оптический трактат о градации света. Серия «Классики науки». – М.: Изд-во АН СССР, 1950.
11. Вавилов С.И. Глаз и Солнце. – М.: Наука, 1981.
12. Вавилов С.И. Исаак Ньютон. – М.: Изд-во АН СССР, 1960.
13. Веселовский И.Н. Христиан Гюйгенс. – М.: Учпедгиз, 1959.
14. Галилей Галилео. Избранные труды в двух томах. Серия «Классики науки». – М.: Наука, 1964.
15. Гиндикин С.Г. Рассказы о физиках и математиках. – М.: Наука, 1981.
16. Гюйгенс Х. Трактат о свете. – М.-Л.: ОНТИ, 1935.
17. Гюйгенс Христиан. Три мемуара по механике. Серия «Классики науки». – М.: Изд-во АН СССР, 1956.
18. Джефф Б. Майкельсон и скорость света. – М.: ИЛ, 1963.
19. Дорфман Я.Г. Всемирная история физики с древнейших времен до конца ХУШ века. – М.: Наука, 1974.
20. Замечательные ученые/ Под ред.С.П.Капицы –М.: Наука, 1980.
21. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика. Статьи. Выступления. – М.: Наука, 1974.
22. Кравец Т.П. От Ньютона до Вавилова. – Л.: Наука, 1967.
23. Кудрявцев П.С. Исаак Ньютон. – М.: Учпедгиз, 1963.
24. Кудрявцев П.С. История физики. – М.: Учпедгиз, 1956. – Т.1; 1956. – Т. 2; 1971. – Т.3.
25. Кудрявцев П.С. Курс истории физики. – М.: Просвещение, 1982.
26. Кудрявцев П.С., Конфедератов И.Я. История физики и техники. – М.: Просвещение, 1965.
27. Кузнецов Б.Г. Галилей. – М.: Наука, 1964.
28. Кузнецов Б.Г. Развитие научной картины мира в физике ХУП-ХУШ вв. – М.: Изд-во АН СССР, 1955.
29. Кузнецов Б.Г. Развитие физических идей от Галилея до Эйнштейна. – М.: Изд-во АН СССР, 1963.
30. Лазарев П.П. Очерки истории русской науки. – М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1950.
31. Лазаревич Э.А. Искусство популяризации. Академики С.И.Вавилов, В.А.Обручев, А.Е.Ферсман – популяризаторы науки. – М.: Изд-во АН СССР, 1960.
32. Лауэ М. История физики. – М.: ГИТТЛ, 1956.
33. Левшин Л.В. Сергей Иванович Вавилов. – М.: Наука, 1977.
34. Ливанова А. Физики о физиках. - М.: Молодая гвардия, 1968.
35. Линник В.П. Труды Кеплера в области оптики. – УФН, т.109, вып.1.
36. Липсон Г. Великие эксперименты в физике. – М.: Мир, 1972.
37. Лишевский В.П. Ученые – популяризаторы науки. – М.: Знание, 1987.
38. Льоцци Марио. История физики. – М.: Мир, 1970.
39. Марчук Г.И. Молодым о науке. – М.: Молодая гвардия, 1980.
40. Мощанский В.Н., Савелова Е.В. История физики в средней школе. – М.: Просвещение, 1981.
41. Нейгебауэр О. Точные науки в древности. – М.: Наука, 1968.
42. Ньютон И. Оптика / Пер. С.И.Вавилова. – М.: ГИЗ, 1927.
43. Ньютон И. Лекции по оптике. Серия «Классики науки». – М.: Изд-во АН СССР, 1946.
44. Ньютон И. Оптические мемуары. – УФН, 1927, т.7, вып.1.
45. Очерки развития основных физических идей / Под ред. А.Т.Григорьяна и Л.С.Полака. – М.: Изд-во АН СССР, 1959.
46. Планк М. Единство физической картины мира. – М.: Наука, 1966.
47. Подкорытов Г.А. Историзм как метод научного познания. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1967.
48. Резников Л.И. Фундаментальные научные эксперименты в школьном курсе физики. Советская педагогика, 1973, № 10.
49. Розенберг Ф. История физики. Т.1-3 – М.-Л., 1935-1937.
50. Ронки В. Оптика Кеплера и оптика Ньютона. – В кн.: Вопросы истории естествознания и техники, вып. 15. – М., 1963.
51. Ронки В. Падре Гримальди и его эпоха. – УФН, 1965, т.87, вып.2.
52. Савелова Е.В. Вопросы истории физики и техники в курсе физики средней школы. – Л.: Учпедгиз, 1956.
53. Сергей Иванович Вавилов. Очерки и воспоминания. – М.: Наука, 1981.
54. Сердюков А.Р. Петр Николаевич Лебедев. – М.: Наука, 1978.
55. Спасский Б.И. Вопросы методологии и историзма в курсе физики средней школы. – М.: Просвещение, 1975.
56. Спасский Б.И. История физики. – М.: Высшая школа, 1977. – Т.1,2.
57. Суворов С.Г. О теориях познания – Макса Борна и диалектического материализма. Успехи физических наук, 1976, 118, № 4.
58. Столетов А. Собрание сочинений. – М.-Л.: ГТТИ, 1939.-Т.1; 1941. –Т.2; 1947. – Т.3.
59. Тарасов Л.В. Оптика, рожденная лазером: Книга для внеклассного чтения. – М.: Просвещение, 1977.
60. Творцы физической оптики. – М.: Наука, 1973.
61. Тепляков Г.М., Кудрявцев П.С. Александр Григорьевич Столетов. – М.: Просвещение, 1966.
62. Толанский С. Удивительные свойства света. – М.: Мир, 1969.
63. Толанский С. Революция в оптике. – М.: Мир, 1971.
64. Тригг Дж. Решающие эксперименты в современной физике. М.: Мир, 1974.
65. Филонович С.Р. Самая большая скорость. – М.: Наука, 1983.
66. Филонович С.Р. Лучи. Волны. Кванты. – М.: Наука, 1978.
67. Франкфурк У.И., Френк А.М. Христиан Гюйгенс. – М.: Изд-во АН СССР, 1962.
68. Франкфурт У.И., Френк А.М. У истоков квантовой теории. – М.: Наука, 1975.
69. Френель О. Избранные труды по оптике. – М.: Гостехиздат, 1955.
Френель О. О свете. – М.-Л.: ГИЗ, 1928.
70. Фрум К., Эссен Л. Скорость света и радиоволн. - М.: Мир, 1973.
71. Хазен А.М. Поле, волны, частицы и их модели. – М.: Просвещение, 1979.
72. Храмов Ю.А. Физики. Биографический справочник. – М.: Наука, 1984.
73. Хрестоматия по физике: Учеб. Пособие для учащихся 8-10 кл. сред. шк. / Сост. А.С.Енохович и др.; Под ред.Б.И.Спасского. – М.: Просвещение, 1987.
74. Шпольский Э.В. Выдающийся советский ученый С.И.Вавилов (1891-1951). – М.: Знание, 1956.