Wave Theory a lui Huygens Light
Huygens ' teoria undelor de lumină a definit lumina ca un val, similar valurilor sonore sau mecanice produse în apă. Pe de altă parte, Newton a afirmat că lumina a fost formată din particule de material la care el denumește corpuscul.
Lumina a trezit întotdeauna interesul și curiozitatea ființei umane. Astfel, de la începuturile sale, una dintre problemele fundamentale ale fizicii a fost aceea de a dezvălui misterele luminii.
b) Fiecare punct al undelor este la rândul lor un nou centru de emițători de valuri secundare, care sunt emise cu aceeași frecvență și viteză care caracterizează undele primare. Infinitatea undelor secundare nu este percepută, astfel încât valul care rezultă din aceste valuri secundare este plicul lor.
Cu toate acestea, teoria undelor lui Huygens nu a fost acceptată de oamenii de știință ai timpului său, cu excepția câtorva excepții ca Robert Hooke.
Prestigiul enorm al lui Newton și marele succes care a atins mecanica sa, împreună cu problemele de a înțelege conceptul eterului, au determinat pe majoritatea oamenilor de știință contemporani să opteze pentru teoria corpusculară a fizicianului englez.
reflecție
Reflexia este un fenomen optic care are loc atunci când un val lovește oblic pe o suprafață de separare între două medii și suferă o schimbare de direcție, fiind returnat la primul mediu împreună cu o parte din energia mișcării.
Legile de reflecție sunt următoarele:
Prima lege
Raza reflectată, incidenta și normal (sau perpendicular), sunt situate în același plan.
A doua lege
Valoarea unghiului de incidență este exact aceeași cu cea a unghiului de reflexie.
Principiul Huygens permite demonstrarea legilor de reflecție. Se verifică faptul că atunci când un val ajunge la separarea mediei, fiecare punct devine o sursă nouă de emisie care emite valuri secundare. Fața reflectată a undelor este plicul undelor secundare. Unghiul acestei reflecții secundare reflectate este exact același cu unghiul incident.
refracție
Cu toate acestea, refracția este fenomenul care apare atunci când un val lovește oblic peste un decalaj între două medii, care au un indice de refracție diferit.
Când se întâmplă acest lucru, valul pătrunde și este transmis de cel de-al doilea mediu, împreună cu o parte din energia mișcării. Refracția are loc ca o consecință a vitezei diferite cu care se propagă undele în diferitele medii.
Un exemplu tipic al fenomenului de refracție poate fi observat când un obiect este introdus parțial (de exemplu, un stilou sau un stilou) într-un pahar de apă.
Principiul lui Huygens a oferit o explicație convingătoare asupra refracției. Punctele de pe frontul de undă situate la granița dintre cele două medii acționează ca surse noi de propagare a luminii și astfel se schimbă direcția propagării.
difracție
Difracția este un fenomen fizic caracteristic valurilor (apare în toate tipurile de valuri) care constă în abaterea undelor atunci când găsesc un obstacol în calea lor sau trec printr-o fantă.
Trebuie avut în vedere faptul că difracția are loc numai atunci când undele sunt distorsionate datorită unui obstacol ale cărui dimensiuni sunt comparabile cu lungimea de undă.
Teoria lui Huygens explică faptul că atunci când lumina cade pe o fantă, toate punctele avionului ei devin surse secundare de unde emite, așa cum a explicat deja, valuri noi care în acest caz primesc numele de unde difracționate.
Întrebările fără răspuns ale teoriei lui Huygens
Principiul Huygens a lăsat o serie de întrebări fără răspuns. Afirmația sa potrivit căreia fiecare punct al unei valuri a fost, la rândul său, o sursă a unui nou val, nu a explicat de ce lumina se propagă atât în spate, cât și în față.
De asemenea, explicația conceptului de eter nu a fost în întregime satisfăcătoare și a fost unul dintre motivele pentru care teoria sa nu a fost acceptată inițial.
Recuperarea modelului de undă
Nu a fost decât până în secolul al XIX-lea, când modelul de undă a fost recuperat. A fost în principal datorită contribuțiilor lui Thomas Young care au reușit să explice toate fenomenele de lumină pe baza faptului că lumina este un val longitudinal.
În special, în 1801 a făcut faimosul său experiment cu două tăișuri. Cu acest experiment, Young a testat un model de interferență în lumină dintr-o sursă de lumină îndepărtată atunci când a difuzat după trecerea prin două fante.
În mod similar, Young a explicat și prin modelul de undă împrăștierea luminii albe în diferite culori ale curcubeului. El a arătat că în fiecare mediu fiecare dintre culorile care alcătuiesc lumina are o frecvență caracteristică și o lungime de undă.
În acest fel, datorită acestui experiment, el a demonstrat natura valurilor luminii.
Interesant, în timp, acest experiment sa dovedit a fi esențial pentru a demonstra dualitatea corpului de lumină, o caracteristică fundamentală a mecanicii cuantice.
