Автор: Подобед Юлия Алексеевна, учащаяся 11 класса УО «Климовичская районная государственная гимназия имени И.С.Николаева» Научный руководитель: Карелина Татьяна Васильевна 2016

Рассматривая оптику XVIII в., был отмечен тот факт, что хотя в этот период корпускулярная и волновая теории света сосуществовали, однако преимущество отдавалось корпускулярной теории. Несмотря на то, что явления дифракции и интерференции, открытые ещё в XVII в., не объяснялись на основе корпускулярных представлений, учёные того времени надеялись на их объяснение на основе корпускулярной теории в будущем. Но это была тщетная надежда. XIX век стал веком торжества волновой теории света, созданной и обоснованной, главным образом, работами Томаса Юнга ( ) и Огюстена Жана Френеля ( ). Огюстен Жан Френель Томас Юнг

Опыт Юнга Юнг подтвердил интерференцию на известном опыте, когда свет из небольшого отверстия в ставне освещал экран с двумя маленькими отверстиями, проколотыми булавкой. Измеряя ширину полос, Юнг определил впервые в истории физики длину световой волны. Он доказал волновую природу и ультрафиолетовых лучей, открытых в 1802 г.

На основе принципа суперпозиции: «световые колебания распространяются в эфире от различных источников, не мешая друг другу», Юнг формулирует следующий закон: «Везде, где части одного и того же света попадают в глаз по разным направлениям, свет становится или более сильным, где разность путей есть целое кратное некоторой длины, и наименее сильным в промежуточных состояниях… и эта длина различна для света различных цветов». Интерференция

Ослабление света Усиление света Если в точку C от монохроматических источников частотой ω пришли две волны, прошедшие разные расстояния d 1 и d 2, то разность расстояний Δd = d 1 – d 2, которую называют разностью хода, обусловливает сдвиг по фазе: Δφ = 2π ΔdΔd λ Формула ослабления света: Δd = (2k + 1) Δd = (2k + 1) λ 2 Формула усиления света: Δd = 2k Δd = 2k λ 2

Почему мы наблюдаем переливы цветов? При освещении белым светом, в котором имеются лучи с различными длинами волн, для одних из этих лучей по условиям интерференции получается усиление, а для других – ослабление света. Следовательно. Вследствие интерференции в отражённом свете часть лучей определённого цвета будет отсутствовать. Окраска оказывается близкой к цвету тех лучей, которые максимально усиливаются при интерференции. Если изменять положение предмета, на который направлен свет, по отношению к лучам, то окраска будет меняться.

Опыт Юнга можно легко повторить самим, причём его можно немного видоизменить: взять яркую настольную лампу – источник света, за ней поставить составную линзу, после которой лучи в потоке света станут параллельно друг другу, а вместо шторы использовать закопчённое стекло. С помощью двух острых бритв, сложенных вместе, в слое сажи надо сделать два тонких просвета, расположенных рядом, – и оборудование для оптических экспериментов готово.

Источник: М. Колтун, Л. С. Жданов, В. А. Маранджян, В. В. Жилко, Л. Г. Маркович, Ф. М. Дягилев