De bølgeteori om lys Det er en teori som søker å forklare lysets natur og anser dette som en elektromagnetisk bølge. Den ble formulert i 1678 av den nederlandske fysikeren Christian Huygens, selv om den på den tiden hadde liten aksept av andre forskere.
Gjennom hele sin historie har menneskeheten alltid hatt en stor interesse for å forstå lys, og i hver tidsalder utviklet forskere og tenkere forskjellige teorier. Imidlertid er bølgeteorien den som mest nøyaktig forklarer fenomenene lys, som interferens, som består av superposisjonen til to eller flere bølger på et sted i rommet..
Interferens er et fenomen som bare forekommer i bølger, ikke i partikler (på makroskopisk nivå).
Artikkelindeks
Vitenskapelige funn på 1800-tallet ga sterke bevis for å støtte bølgeteorien. En av dem var mønsteret av lyse og mørke bånd som den engelske fysikeren Thomas Young fant i sitt berømte dobbeltspalteeksperiment. Bare bølger er i stand til slik oppførsel (se figur 7).
Men før det ble også lys betraktet som en strøm av partikler som stammer fra gjenstander: det er den corpuscular teorien om lys foreslått av Isaac Newton (1642-1727), hvor Huygens var mer eller mindre moderne..
Med sin korpuskulære teori klarte Newton også å forklare hverdagsfenomener som brytning og refleksjon tilfredsstillende. Og på begynnelsen av det 20. århundre dukket det opp nye funn til fordel for denne teorien.
Da er det verdt å spørre: hva er endelig lys? Svaret har en dobbel natur: når det formerer seg, utviser lys bølgeatferd, og når det samhandler med materie, gjør det det som en partikkel: fotonet..
Refleksjon og refraksjon av lys er atferd som lys har når det går fra ett medium til et annet. Takket være refleksjon ser vi refleksjonen vår på polerte metalloverflater og speil.
Bryting observeres når en blyant eller stang ser ut til å dele seg i to når den er delvis nedsenket i vann, eller vi bare ser dem gjennom glasset i glasset.
På den annen side beveger lys seg i en rett linje, noe Christian Huygens også hadde observert og å forklare. Huygens foreslo følgende:
-Lys består av en flat bølgefront som forplanter seg langs en rett linje.
-Både refleksjon og refraksjon oppstår fordi hver bølgefront tilsvarer en lysstråle.
-Et materialmedium kalt eter er nødvendig for at lys skal forplante seg, akkurat som lyd trenger å overføre luft.
Huygens mente at lys var en langsgående bølge, som lyd, hvis oppførsel var mye bedre kjent på den tiden takket være eksperimentene til Robert Boyle (1627-1691). Slik lot han det ligge i sitt arbeid Avhandling av lys.
Mange forskere søkte travelt etter eteren foreslått av Huygens, men fant den aldri.
Og fordi Newtons korpuskulære teori også forklarte refleksjon og refraksjon, vant den til tidlig på 1800-tallet, da Thomas Young gjennomførte sitt berømte eksperiment..
For å forklare refleksjon og refraksjon av lys, utviklet Huygens en geometrisk konstruksjon kalt Huygens-prinsippet:
Ethvert punkt på en bølgefront er i sin tur en punktkilde som også produserer sekundære sfæriske bølger.
Dette er sfæriske bølger, fordi vi antar at mediet de vandrer i er homogent, så en lyskilde avgir stråler som forplanter seg i alle retninger likt. På bølgefronter eller overflater er alle punkter i samme tilstand av vibrasjon.
Men når kilden er langt nok unna, oppfatter en observatør at lyset beveger seg i en retning vinkelrett på bølgefronten, som oppfattes som et plan på grunn av avstanden, og også beveger seg i en rett linje..
Dette er tilfelle med stråler fra en relativt fjern kilde, for eksempel solen..
Dette er en prediksjon av ligningene formulert av James Clerk Maxwell (1831-1879) i løpet av 1800-tallet. Når de elektriske og magnetiske feltene er avhengig av tid, er de koblet på en slik måte at det ene genererer det andre.
Sammenkoblet ferdes feltene som en elektromagnetisk bølge som kan forplante seg selv i vakuum.
De elektriske og magnetiske feltene er vinkelrett på hverandre og i retning av forplantning av bølgen. Lys er ikke en langsgående bølge, som Huygens mente, men en tverrbølge.
Når atomer og molekyler omorganiserer deres bestanddeler, sender de ut lys, dette er tilfellet i solen vår. Derfra beveger lys seg i vakuumet i rommet med konstant hastighet, når jorden og fortsetter på vei gjennom materielle medier, for eksempel luft og luft. Vann.
Synlig lys opptar et lite frekvensbånd i det elektromagnetiske spekteret, siden vi bare ser de som øyet er følsomt overfor.
Lysets bølgenatur og dens rettlinjede forplantning er vist i:
-Fenomenene til alle slags bølger, som lys er like i stand til å oppleve, som polarisering, interferens, diffraksjon, refleksjon og refraksjon.
-De iriserende fargene som dannes på tynne såpefilmer.
-Youngs eksperiment, der en bølgefront faller på de to spaltene, noe som gir opphav til nybølgefronter som kombinerer (forstyrrer) på motsatt skjerm. Der dannes et karakteristisk mønster av lyse bånd alternerende med mørke bånd..
-Dannelsen av skygger, de mørke områdene som dukker opp når et objekt kommer mellom lyset og øynene våre. Hvis lyset ikke spredte seg på en rettlinjet måte, ville det være mulig å se gjennom ugjennomsiktige gjenstander.
Ved å ha bølgekvaliteter har lys et utall applikasjoner:
Den destruktive forstyrrelsen av lys i tynne filmer - som de nevnte såpeboblene - blir brukt for å lage antireflekterende belegg for briller.
Det er en intens og sammenhengende lyskilde, som var mulig å bygge når lysets bølge-partikkel natur ble forstått..
Det er en teknikk der interferensmønsteret til et tredimensjonalt objekt registreres på en flat fotografisk plate.
Deretter rekonstrueres det tredimensjonale bildet av objektet ved å tenne platen med riktig lyskilde (vanligvis laser)..
Det er en teknikk som bruker polarisering av lys, et fenomen som oppstår når det elektromagnetiske feltet alltid svinger i samme retning..
Polarimetri brukes industrielt for å kjenne til områdene der stykkene opplever større mekanisk belastning. På denne måten optimaliseres design og konstruksjonsmaterialer..
Interferometri er en teknikk som bruker fenomenet lysinterferens. Den brukes i astronomi ved å kombinere lyset fra flere teleskoper for å danne et nettverk med høyere oppløsning.
Den brukes både i radiofrekvens (et annet område av det elektromagnetiske spekteret som ikke er synlig), så vel som i det optiske området. En annen anvendelse av interferometri er i påvisning av sprekker og mangler i produserte deler..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.