Кем было доказано что свет это электромагнитная волна кратко

Обновлено: 05.07.2024

Первые представления о природе света возникли у древних греков и египтян. Свет распространяется в упругих средах.Какая среда находится на пути от Солнца к Земле? Сторонники волновой теории света предположили что всё пространство во вселенной заполнено некоторой невидимой упругой средой. Они даже придумали ей название – светоносный эфир. В то время, ученые еще не знали о существовании каких либо волн, кроме механических. По мере изобретения и совершенствования различных оптических приборов (параболического зеркала, микроскопа, зрительной трубы) эти представления развивались и трансформировались. В конце XVII века возникли две теории света: корпускулярная (И. Ньютон) и волновая (Р. Гук и Х. Гюйгенс).

Согласно корпускулярной теории, свет представляет собой поток частиц (корпускул), испускаемых светящимися телами.

Волновая теория, в отличие от корпускулярной, рассматривала свет как волновой процесс, подобный механическим волнам. В основу волновой теории был положен принцип Гюйгенса, согласно которому каждая точка, до которой доходит волна, становится центром вторичных волн, а огибающая этих волн дает положение волнового фронта в

следующий момент времени. Под волновым фронтом Гюйгенс понимал геометрическое место точек, до которых одновременно доходит волновое возмущение. С помощью принципа Гюйгенса были объяснены законы отражения и преломления.

К концу 18 века было доказано, что свет является поперечной волной. А упругие поперечные волны могут возникать только в твердых телах, следовательно, светоносный эфир является твердым телом.

Это вызывало сильную головную боль у ученых того времени. Как небесные тела могут двигаться сквозь твердый светоносный эфир, и при этом не испытывать никакого сопротивления.

Свет - электромагнитная волна

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.

Важным подтверждением такой точки зрения послужило совпадение скорости света в вакууме с электродинамической постоянной Электромагнитная природа света получила признание после опытов Г. Герца по исследованию электромагнитных волн (1887–1888 гг.). В начале XX века после опытов П. Н. Лебедева по измерению светового давления (1901 г.) электромагнитная теория света превратилась в твердо установленный факт.

Актуально также было представление о том, что в некоторых случаях свет ведет себя как поток частиц. Теория Максвелла противоречила некоторым экспериментальным фактам.

Электромагнитная теория света позволила объяснить многие оптические явления. Однако, эта теория не завершила понимание природы света. Уже в начале XX века выяснилось, что эта теория недостаточна для истолкования явлений атомного масштаба, возникающих при взаимодействии света с веществом.


Но, в 1900 году, физик Макс Планк выдвинул гипотезу, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями – квантами.

А 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. В настоящее время квант электромагнитного излучения называют фотоном. Фотон не обладает ни массой, ни зарядом и всегда распространяется со скоростью света.


То есть при излучении и поглощении свет проявляет корпускулярные свойства, а при перемещении в пространстве волновые. Для объяснения таких явлений, как излучение черного тела, фотоэффект, потребовалось введение квантовых представлений. Наука вновь вернулась к идее корпускул – световых квантов. Тот факт,

что свет в одних опытах обнаруживает волновые свойства, а в других – корпускулярные, означает, что он имеет сложную двойственную природу, которую принято характеризовать термином корпускулярно-волновой дуализм.

Для приема излучаемых волн, Герц использовал резонатор, представляющий собой проволочное незамкнутое кольцо диаметром 70 см, с латунными шариками на концах (такими же, как и у "передатчика"). Изменяя размеры и положение резонатора, Герц настраивал его на частоту колебаний вибратора. В результате, между шариками приемника проскакивали искры в тот же самый момент, когда они появлялись шариками вибратора. Искры были очень слабые, поэтому наблюдать за ними приходилось в темноте.

Благодаря своим опытам Герц пришёл к следующим выводам:
1. Волны Максвелла "синхронны" (справедливость теории Максвелла, что скорость распространения радиоволн равна скорости света).
2. Можно передавать энергию электрического и магнитного поля без проводов.


Раздел физики, в котором изучается свет, носит название оптика.

Свет может рассматриваться либо как электромагнитная волна, скорость распространения в вакууме которой постоянна, либо как поток фотонов — частиц, обладающих определённой энергией, импульсом, собственным моментом импульса и нулевой массой.

Содержание

Характеристики света

Одной из характеристик света является его цвет, который для монохроматического излучения определяется длиной волны, а для сложного излучения — его спектральным составом.

Свет может распространяться даже в отсутствие вещества, то есть в вакууме. При этом наличие вещества влияет на скорость распространения света.

Скорость света в вакууме с = 299 792 458 м/с (точно, так как с 1983 года единица длины в СИ — метр — определяется как расстояние, проходимое светом за определённый промежуток времени).

Свет на границе между средами испытывает преломление и отражение. Распространяясь в среде, свет поглощается веществом и рассеивается. Оптические свойства среды характеризуются показателем преломления, действительная часть которого равна отношению фазовой скорости света в вакууме к фазовой скорости света в данной среде, мнимая часть описывает поглощение света. В изотропных средах, где распространение света не зависит от направления, показатель преломления является скалярной функцией (в общем случае — от времени и координаты); в анизотропных средах он представляется в виде тензора. Зависимость показателя преломления от длины волны света (дисперсия) приводит к тому, что свет разных длин волн распространяется в среде с разной скоростью; благодаря этому возможно разложение немонохроматического света (например, белого) в спектр.

Как любая электромагнитная волна, свет может быть поляризованным. У линейно поляризованного света определена плоскость (т.н. плоскость поляризации), в которой происходят колебания электрического вектора волны. У циркулярно поляризованного света электрический вектор, в зависимости от направления поляризации, вращается по или против часовой стрелки. Неполяризованный свет является смесью световых волн со случайными направлениями поляризации. Поляризованный свет может быть выделен из неполяризованного пропусканием через поляризатор или отражением/прохождением на границе раздела сред при падении на границу под определённым углом, зависящим от показателей преломления сред (см. угол Брюстера). Некоторые среды могут вращать плоскость поляризации проходящего света, причём угол поворота зависит от концентрации оптически активного вещества; это явление используется, в частности, в поляриметрическом анализе веществ (например, для измерения концентрации сахара в растворе).

Количественно интенсивность света характеризуют с помощью фотометрических величин нескольких видов. К основным из них относятся энергетические и световые величины. Первые из них характеризуют свет безотносительно к свойствам человеческого зрения. Они выражаются в единицах энергии или мощности, а также производных от них. К энергетическим величинам в частности относятся энергия излучения, поток излучения, сила излучения, энергетическая яркость, энергетическая светимость и облучённость.

Каждой энергетической величине соответствует аналог – световая фотометрическая величина. Световые величины отличаются от энергетических тем, что оценивают свет по его способности вызывать у человека зрительные ощущения. Световыми аналогами перечисленных выше энергетических величин являются световая энергия, световой поток, сила света, яркость, светимость и освещённость.

Учёт световыми величинами зависимости зрительных ощущений от длины волны света приводит к тому, что при одних и тех же значениях, например, энергии, перенесённой зелёным и фиолетовым светом, световая энергия, перенесённая в первом случае, будет существенно выше, чем во втором. Такой результат находится в полном согласии с тем, что чувствительность человеческого глаза к зелёному свету выше, чем к фиолетовому.

Скорость света

Скорость света в вакууме определяется в точности 299792458 м/с (около 300 000 км в секунду). Фиксированное значение скорости света в СИ связано с тем, что метр в настоящее время определяется в терминах скорости света. Все виды электромагнитного излучения, как полагают двигаются с точно такой же скоростью в вакууме.

Различные физики пытались измерить скорость света на протяжении всей истории. Галилей пытался измерить скорость света в семнадцатом веке. Ранний эксперимент по измерению скорости света был проведен Оле Рёмером, датским физиком, в 1676 году. С помощью телескопа Рёмер наблюдал движение Юпитера и одной из его лун Ио. Отмечая различия в очевидной период орбиты Ио, он подсчитал, что свету требуется около 22 минут, чтобы пересечь диаметр орбиты Земли. [2] Тем не менее, её размер не был известен в то время. Если бы Рёмер знал диаметр орбиты Земли, он бы получил значение скорости, равное 227000000 м/с.

Другой, более точный способ, измерения скорости света выполнил в Европе Ипполит Физо в 1849 году. Физо направлен луч света в зеркало на расстоянии нескольких километров. Вращающееся зубчатое колесо было помещено на пути светового луча, который путешествовал от источника к зеркалу и затем возвращаося к своему источнику. Физо обнаружил, что при определенной скорости вращения, луч будет проходить через один пробел в колесе на пути и следующий разрыв на обратном пути. Зная расстояние до зеркала, число зубьев на колесе, и скорость вращения, Физо удалось вычислить скорость света 313000000 м/с.

Леон Фуко использовал эксперимент, который использовал вращающееся зеркало, чтобы получить значение 298000000 м/с в 1862 году. Альберт А. Майкельсон проводил эксперименты на определение скорости света с 1877 г. до своей смерти в 1931 году. Он улучшил метод Фуко в 1926 году с использованием усовершенствованных вращающихся зеркал для измерения времени которое потребовалось свету, чтобы попутешествовать с горы Уилсон до горы Сан - Антонио в Калифорнии. Точные измерения дали скоростью 299796000 м/с.

Эффективная скорость света в различных прозрачных веществах, содержащих обычную материю, меньше, чем в вакууме. Например, скорость света в воде составляет около 3/4 того, что в вакууме. Тем не менее, замедление процессов в веществе, как полагают, происходит не от фактического замедления частицы света, а от их поглощения и переизлучения заряженными частиц в веществе.

Как крайний пример замедления света, можно сказать, что двум независимым группам физиков удалось "полностью остановить" свет, пропуская ее через конденсат Бозе-Эйнштейна на основе рубидия, [3] Тем не менее слово "остановить" в этих экспериментах относится только к свету, хранящемуся в возбужденных состояниях атомов, а затем повторно излучается в произвольное более позднее время, как вынужденное вторым лазерным импульсом излучение. Во времена, когда свет "остановился", он перестал быть светом.


Время распространения светового луча в масштабной модели Земля-Луна. Для преодоления расстояния от поверхности Земли до поверхности Луны свету требуется 1,255 с.

Оптические свойства света

Изучение света и взаимодействия света и материи называют оптикой. Наблюдение и изучение оптических явлений, таких как радуга и северное сияние позволяют пролить свет на природу света.

Преломление



Пример преломления света. Соломка кажется изогнутой, из-за преломления света, поскольку это входит в жидкость из воздуха.

Преломлением света называется изменение направления распространения света (световых лучей) при прохождении через границу раздела двух различных прозрачных сред. Оно описывается законом Снеллиуса:

n_1\sin\theta_1 = n_2\sin\theta_2\,

где — угол между лучом и нормалью к поверхности в первой среде, — угол между лучом и нормалью к поверхности во второй среде,а и – показатели преломления первой и второй среды соответственно. При этом для вакуума и в случае прозрачных сред.

Когда луч света пересекает границу между вакуумом и другой средой, или между двумя различными средами, длина волны света изменяется, но частота остается неизменной. Если луч света не является ортогональным (или, скорее, нормальным) к границе, изменение длины волны приводит к изменению направления луча. Такое изменение направления и является преломлением света.

Преломление света линзами часто используется для такого управления светом, при котором изменяется видимый размер изображения, как например в лупах, очках, контактных линзах, микроскопах и телескопах.

Источники света

Свет создаётся во многих физических процессах, в которых участвуют заряженные частицы. Наиболее важным является тепловое излучение, имеющее непрерывный спектр с максимумом, зависящим от температуры источника. В частности, излучение Солнца близко к тепловому излучению абсолютно чёрного тела, нагретого до примерно 6000 К , причём около 40 % солнечного излучения лежит в видимом диапазоне, а максимум распределения мощности по спектру находится вблизи 550 нм (зелёный цвет). Другие процессы, являющиеся источниками света:

  • переходы в электронных оболочках атомов и молекул с одного уровня на другой (эти процессы дают линейчатый спектр и включают в себя как спонтанное излучение — в газоразрядных лампах, светодиодах и т. п. — так и вынужденное излучение в лазерах);
  • процессы, связанные с ускорением и торможением заряженных частиц (синхротронное излучение, циклотронное излучение, тормозное излучение); при движении заряженной частицы со скоростью, превышающей фазовую скорость света в данной среде;
  • различные виды люминесценции: (в живых организмах она носит название биолюминесценция) и фосфоресценция
  • сцинтилляция

В прикладных науках важна точная характеристика спектра источника света. Особенно важны следующие типы источников:

Указанные источники имеют разную цветовую температуру.

Лампы дневного света выпускают на разные световые диапазоны, в том числе:

  • Лампы белого света (цветовая температура 3500 К),
  • Лампы холодного белого света (цветовая температура 4300 К)

Радиометрия и световые измерения


Спектральные зависимости относительной чувствительности человеческого глаза для дневного (красная линия) и ночного (синяя линия) зрения.

Световые и энергетические величины связаны друг с другом с помощью относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения [5] , имеющей смысл относительной спектральной чувствительности среднего человеческого глаза, адаптированного к дневному зрению. Для монохроматического излучения с длиной волны , соотношение, связывающее произвольную световую величину с соответствующей ей энергетической величиной , в СИ записывается в виде:

X_v(\lambda)= 683 \cdot X_e(\lambda)V(\lambda).

В общем случае, когда ограничений на распределение энергии излучения по спектру не накладывается, это соотношение приобретает вид:

 X_v=683\cdot\int\limits_<380~nm></p>
<p>^X_<e,\lambda>(\lambda)V(\lambda) d\lambda,

где (\lambda)" width="" height="" />
— спектральная плотность энергетической величины , определяемая как отношение величины , приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между и , к ширине этого интервала. Связь световой величины, характеризующей излучение, с соответствующей ей энергетической величиной, выражают также, используя понятие световая эффективность излучения.

Световые величины относятся к классу редуцированных фотометрических величин, к которому принадлежат и другие системы фотометрических величин. Однако, только световые величины узаконены в рамках СИ и только для них в СИ определены специальные единицы измерений.

Давление света

Свет оказывает физическое давление на объекты на своем пути — явление, которое не может быть выведено из уравнений Максвелла, но может быть легко объяснено в корпускулярной теории, когда фотоны соударяются с преградой и передают свой ​​импульс. Давление света равно мощности светового пучка, поделённой на с, скорость света. Из-за величины с, эффект светового давления является незначительным для повседневных объектов. Например, одномилливатная лазерная указка создаёт давление около 3,3 пН. Объект, освещенный таким образом, можно было бы поднять, правда для монеты в 1 пенни на это потребуется около 30 млрд 1-мВт лазерных указок. [6] Тем не менее, в нанометровом масштабе эффект светового давления является более значимым, и использование светового давления для управления механизмами и переключения нанометровых коммутаторов в интегральных схемах является активной областью исследований. [7]

При больших масштабах световое давление может заставить астероиды вращаться быстрее [8] , действуя на их неправильные формы, как на лопасти ветряной мельницы. Возможность сделать солнечные паруса, которые бы ускорили движение космических кораблей в пространстве, также исследуется. [9] [10]

История теорий света в хронологическом порядке

Античные Греция и Рим

В V веке до н. э., Эмпедокл предположил, что всё в мире состоит из четырёх элементов: огня, воздуха, земли и воды. Он считал, что из этих четырёх элементов, богиня Афродита создала человеческий глаз, и зажгла в нём огонь, свечение которого и делало зрение возможным. Для объяснения факта, что тёмной ночью человек видит не так хорошо, как днём, Эмпедокл постулировал взаимодействие между лучами, идущими из глаз и лучами от светящихся источников, таких, как солнце.

Корпускулярная и волновая теории света

Начиная с 17 века научные споры о природе света шли между сторонниками волновой и корпускулярной теорий. Основателем волновой теории можно считать Рене Декарта, который рассматривал свет как возмущения в мировой субстанции - пленуме. Корпускулярную теорию сформулировал Пьер Гассенди и поддержал Исаак Ньютон. Волновую теорию света разрабатывали Роберт Гук и Христиан Гюйгенс. По мнению Гюйгенса световые волны распространяются в особой среде - эфире.

В начале 19 века опыты Томаса Юнга с дифракцией дали убедительные свидетельства в пользу волновой теории. Было открыто, что свет представляет собой поперечные волны и характеризуется поляризацией. Юнг высказал предположение, что разные цвета соответствуют различным длинам волны. В 1817 году свою волновую теорию света изложил в мемуаре для Академии наук Огюстен Френель. После создания теории электромагнетизма свет был идентифицирован, как электромагнитные волны. Победа волновой теории пошатнулась в конце 19 века, когда опыт Майкельсона-Морли не обнаружил эфира. Волны нуждаются в существовании среды, в которой они могли бы распространяться, однако тщательно спланированные эксперименты не подтвердили существование этой среды. Это привело к созданию Альбертом Эйнштейном специальной теории относительности. Природа электромагнитных волн оказалась сложнее, чем просто распространение возмущений в веществе. Рассмотрение задачи о тепловом равновесии абсолютно черного тела со своим излучением Максом Планком привело к появлению идеи об излучении света порциями - световыми квантами, которые получили название фотонов. Анализ явления фотоэффекта Эйнштейном показал, что поглощение световой энергии тоже происходит квантами.

С развитием квантовой механики утвердилась идея Луи де Бройля о корпускулярно-волновом дуализме, по которой свет должен обладать одновременно волновыми свойствами, чем объясняется его способность к дифракции и интерференции, и корпускулярными свойствами, чем объясняется его поглощение и излучение.

Волновая и электромагнитная теории

Свет в специальной теории относительности

Квантовая теория

Корпускулярно-волновой дуализм

Квантовая электродинамика

Восприятие света глазом


Нормированные спектральные зависимости чувствительности колбочек трёх типов. Пунктиром показана светочувствительность палочек.

Видеть окружающий мир мы можем только потому, что существует свет и человек способен его воспринимать. В свою очередь, восприятие человеком электромагнитного излучения видимого диапазона спектра происходит благодаря тому, что в сетчатке глаза человека располагаются рецепторы, способные реагировать на это излучение.

Сетчатка человеческого глаза имеет два типа светочувствительных клеток: палочки и колбочки. Палочки обладают высокой чувствительностью к свету и функционируют в условиях низкой освещённости, отвечая тем самым за ночное зрение. Однако, спектральная зависимость чувствительности у всех палочек одинакова, поэтому палочки не могут обеспечить способность различать цвета. Соответственно, изображение, получаемое с их помощью, бывает только чёрно-белым.

Колбочки имеют относительно низкую чувствительность к воздействию света и обусловливают механизм дневного зрения, действующий только при высоких уровнях освещённости. В то же время, в отличие от палочек, в сетчатке глаза человека имеется не один, а три типа колбочек, отличающихся друг от друга расположением максимумов их спектральных распределений чувствительности. Вследствие этого колбочки поставляют информацию не только об интенсивности света, но и о его спектральном составе. Благодаря такой информации у человека и возникают цветовые ощущения.

Спектральный состав света однозначно определяет его цвет, воспринимаемый человеком. Обратное утверждение, однако, неверно: один и тот же цвет может быть получен различными способами. В случае монохроматического света ситуация упрощается: соответствие между длиной волны света и его цветом становится взаимнооднозначной. Данные о таком соответствии представлены в таблице.

В волновая теория света Это теория, которая пытается объяснить природу света и считает его электромагнитной волной. Он был сформулирован в 1678 году голландским физиком Кристианом Гюйгенсом, хотя в то время он не получил особого признания другими учеными.

На протяжении всей своей истории человечество всегда проявляло большой интерес к пониманию света, и в каждую эпоху ученые и мыслители разрабатывали различные теории. Однако волновая теория наиболее точно объясняет явления, типичные для света, такие как интерференция, которая состоит из наложения двух или более волн в одном месте в пространстве.

Интерференция - это явление, которое возникает только в волнах, а не в частицах (на макроскопическом уровне).

История

Научные открытия 19 века предоставили убедительные доказательства, подтверждающие волновую теорию. Одним из них был узор из светлых и темных полос, который английский физик Томас Янг обнаружил в своем знаменитом эксперименте с двойной щелью. Только волны способны на такое поведение (см. Рисунок 7).

Но до этого свет также рассматривался как поток частиц, исходящих от объектов: это корпускулярная теория света, предложенная Исааком Ньютоном (1642-1727), более или менее современником которого был Гюйгенс.

С помощью своей корпускулярной теории Ньютон также смог удовлетворительно объяснить повседневные явления, такие как преломление и отражение. А в начале 20 века появились новые открытия в пользу этой теории.

Тогда стоит спросить: а что же наконец свет? Ответ кроется в двойственном характере: при распространении свет проявляет волновое поведение, а при взаимодействии с веществом он действует как частица: фотон.

Объяснение

Отражение и преломление света - это поведение света при переходе из одной среды в другую. Благодаря отражению мы видим свое отражение на полированных металлических поверхностях и зеркалах.

Преломление наблюдается, когда кажется, что карандаш или стержень раскалываются надвое при частичном погружении в воду или когда мы просто видим их через стекло.

С другой стороны, свет распространяется по прямой линии, что также наблюдал и объяснял Кристиан Гюйгенс. Гюйгенс предложил следующее:

-Свет состоит из плоского волнового фронта, распространяющегося по прямой линии.

- И отражение, и преломление происходят, потому что каждый фронт волны эквивалентен лучу света.

- Для распространения света требуется материальная среда, называемая эфиром, так же, как для передачи звука необходим воздух.

Гюйгенс считал, что свет представляет собой продольную волну, подобную звуку, поведение которой было гораздо лучше известно в то время благодаря экспериментам Роберта Бойля (1627–1691). Так он оставил это воплощением в своей работе под названием Трактат о свете.

Многие ученые активно искали эфир, предложенный Гюйгенсом, но так и не нашли его.

А поскольку корпускулярная теория Ньютона также объясняла отражение и преломление, она преобладала до начала XIX века, когда Томас Янг провел свой знаменитый эксперимент.

Принцип Гюйгенса

Чтобы объяснить отражение и преломление света, Гюйгенс разработал геометрическую конструкцию, названную Принцип Гюйгенса:

Любая точка на волновом фронте, в свою очередь, является точечным источником, который также производит вторичные сферические волны.

Это сферические волны, поскольку мы предполагаем, что среда, в которой они распространяются, однородна, поэтому источник света испускает лучи, которые распространяются во всех направлениях одинаково. На волновых фронтах или поверхностях все точки находятся в одинаковом состоянии вибрации.

Но когда источник находится достаточно далеко, наблюдатель видит, что свет распространяется в направлении, перпендикулярном волновому фронту, который из-за расстояния воспринимается как плоскость, а также движется по прямой линии.

Так обстоит дело с лучами от относительно удаленного источника, такого как Солнце.

Свет как электромагнитная волна

Это предсказание на основе уравнений, сформулированных Джеймсом Клерком Максвеллом (1831–1879) в 19 веке. Когда электрические и магнитные поля зависят от времени, они связаны таким образом, что одно из них порождает другое.

Вместе поля распространяются как электромагнитная волна, способная распространяться даже в вакууме.

Электрическое и магнитное поля перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны. Свет - это не продольная волна, как полагал Гюйгенс, а поперечная волна.

Когда атомы и молекулы перестраивают составляющие их электроны, они излучают свет, вот что происходит на нашем Солнце. Оттуда свет перемещается в космическом вакууме с постоянной скоростью, достигает Земли и продолжает свой путь через материальные среды, такие как воздух и Вода.

Видимый свет занимает небольшую полосу частот в электромагнитном спектре, поскольку мы видим только те, к которым чувствителен глаз.

Примеры корпускулярной теории

Волновая природа света и его прямолинейное распространение показаны на:

- Явления волн всех видов, которые свет одинаково способен воспринимать, такие как поляризация, интерференция, дифракция, отражение и преломление.

- Переливающиеся цвета, образующиеся в тонких пленках мыла.

-Эксперимент Юнга, в котором волновой фронт попадает в две щели, вызывая новые волновые фронты, которые объединяются (интерферируют) на противоположном экране. Здесь образуется характерный узор из светлых полос, чередующихся с темными полосами.

-Образование теней, темных участков, которые появляются, когда объект проходит между светом и нашими глазами. Если бы свет не распространялся прямолинейно, можно было бы видеть сквозь непрозрачные объекты.

Приложения

Обладая волновыми качествами, свет имеет бесчисленное множество применений:

Тонкие пленки

Деструктивная интерференция света в тонких пленках, таких как вышеупомянутые мыльные пузыри, применяется для создания антибликовых покрытий для очков.

Лазер

Это интенсивный и когерентный источник света, который можно было создать после того, как стало понятно, что природа света состоит из волновых частиц.

Голография

Это метод, при котором интерференционная картина трехмерного объекта записывается на плоскую фотопластинку.

Затем, освещая пластину подходящим источником света (обычно лазером), восстанавливается трехмерное изображение объекта.

Поляриметрия

Это метод, который использует поляризацию света, явление, которое возникает, когда электромагнитное поле всегда колеблется в одном и том же направлении.

Поляриметрия применяется в промышленности, чтобы узнать области, в которых детали испытывают большие механические нагрузки. Таким образом оптимизируются дизайн и строительные материалы.

Интерферометрия

Интерферометрия - это метод, использующий явление световой интерференции. Он используется в астрономии путем объединения света от нескольких телескопов для формирования сети с более высоким разрешением.

Применяется как в радиочастоте (другая невидимая область электромагнитного спектра), так и в оптическом диапазоне. Еще одно применение интерферометрии - обнаружение трещин и дефектов в изготовленных деталях.

Читайте также: