Оптика и скорость света

Всего существует два способа воздействовать на другой предмет:

1. Перенос вещества

2. Изменение окружающей среды.

Например, как мы можем заставить струну гитары колебаться? Необходимо либо щипнуть её, либо дернуть соседнюю струну, которая своими колебаниями заставит колебаться эту струну. В соответствии с этим в старые времена развивались параллельно две теории света: волновая и корпускулярная. 

Две теории света

Согласно первой волновой теории, свет - это поперечная волна, распространяющаяся в светоносном эфире, которым заполнено все вокруг. Согласно второй теории, свет – есть поток частиц, идущий от источника в различные стороны.

Каждая из теорий имела своих последователей. Известные на то время законы распространения света более или менее объясняли обе теории. В начале 19 века были исследованы такие явления как дифракция и интерференция света. Эти явления присущи только волнам, и волновая теория света подтверждалась. Конечно в то время, уже ни о каком светоносном эфире речи не шло. 

Во второй половине 19 века Максвелл доказал теоретически существование электромагнитных волн, которые могут распространяться даже в вакууме. И он предположил, что свет тоже является электромагнитной волной. Потом это предположение подтвердилось.

После этого многие сторонники корпускулярной теории света открестились от неё, приняв за истину волновую природу этого явления. Но в 20 веке корпускулярная теория снова дала о себе знать. В 1905 г. Альберт Эйнштейн выдвинул идею о том, что электромагнитные волны с некоторой частотой можно рассматривать как поток квантов излучения с энергией E = р*ν.

Скорость света

Оказалось, что при излучении и поглощении свет проявляет корпускулярные свойства, а при перемещении в пространстве волновые. Такая двойственность свойств света получила название корпускулярно-волновой дуализм. Вопрос о скорости распространения света интересовал ученых с давних времен.

Предпринимались различные попытки измерить скорость с помощью часов, но они не увенчались успехом. Стали даже полагать, что скорость света бесконечно велика. Но потом эти предположения рассеялись.

Впервые удалось измерить скорость света астроному О. Рёмеру. Это произошло в 1676 году. Он наблюдал за затмениями спутников Юпитера. Если быть точнее, то за спутником Ио. Астроном засек время между двумя вспышками, оно составляло 42 часа 28 минут.

Повторив свои наблюдения, когда Земля была на большем расстоянии от Юпитера, он обнаружил, что время изменилось на 22 минуты. Исходя из этих данных, и зная изменение расстояния, он вычислил скорость света. Получил значения 300000 км/с.

Спустя почти 200 лет скорость света удалось измерить в условиях лаборатории. В 1849 году эти измерения провел француз И. Физо. Получив при этом значение 313000 км/с.

Нужна помощь в учебе?