Изучая распространение, отражение и преломление света, мы до сих пор не ставили вопрос о том, что такое свет, какова его природа. Ответ на этот вопрос интересовал людей с давних вре-мён. К концу XVII в. представления о природе света оформились в две различные теории - корпускулярную и волновую. Ньютон был сто-ронником корпускулярной теории, в которой свет от источника света рассматривался как поток частиц (корпускул). Он считал, что движе-ние световых корпускул подчиняется законам механики. Так, отражение света Ньютон рассматривал аналогично отражению упругого шарика от плоскости. Волновая теория была развита Гюйгенсом. Согласно этой теории, свет пред-ставляет собой волну, которая распространяется в особой среде (эфире), заполняющей всё вокруг. Обе теории успешно объясняли закон прямо-линейного распространения света, законы отражения и преломления. В течение всего XVIII в. они существовали одновременно, каждая имела своих сторонников. Однако в начале XIX в. ситуация изменилась - были поставлены экспе-рименты, доказывающие, что свет обладает волновыми свойствами. Прежде чем рассмотреть эти доказательства, необходимо познакомиться с важным явлением, характерным для любых волновых процессов, — интерференцией волн (от лат. inter — взаимно и ferio - ударяю). Знакомство с интерференцией начнём с наблю-дения за волнами на поверхности жидкости. Над поверхностью воды установим стержень с насадкой, состоящей из пластинки с прикреп-лёнными к ней двумя проволочками. При вертикальных колебаниях стержня концы проволочек будут периодически погружаться в воду и возбуждать колебания, распространяющиеся по её поверхности в виде волн одинаковой ча-стоты. Каждая из проволочек возбуждает свою систему волн. Две системы волн, налагаясь од-на на другую, образуют на поверхности воды картину, показанную на рисунке 175. Некоторые точки поверхности воды (на-пример, точки, принадлежащие линии АА' на рисунке 175) остаются почти неподвижными. В то же время существуют точки, которые колеблются с большой амплитудой (например, точки, принадлежащие линии ВВ' на рисун-ке 175). Такую не меняющуюся со временем картину чередующихся максимумов и минимумов амплитуд колебаний называют интер-Ференционной картиной. Рассмотрим механизм её образования. Точка поверхности воды, находящаяся на пути двух волн, участвует одновременно в ко-лебаниях обеих волн. Пусть в некоторый момент времени в некоторую точку обе волны, имеющие одинаковую частоту, приходят в противоположных фазах (гребень одной волны сходится с впадиной другой). Колебания при этом взаимно ослабятся (рис. 176, а), т. е. амплитуда результирующей волны в такой точке будет меньше, чем амплитуда каждой из исходных волн. Если разность фаз этих волн не будет меняться со временем, то ослабление будет происходить в каждый момент времени. Мы увидим, что волнение воды в данном месте почти отсутствует. Наоборот, в том месте, куда обе волны приходят в одинаковой фазе, будут всё время происходить усиленные колебания поверхности воды (рис. 176, б). Интерференционная картина возникает в том случае, когда налагаю-щиеся волны имеют одинаковую частоту и постоянную во времени разность фаз в каждой точке. В рас-смотренном опыте это условие вы-полнено, поскольку обе проволочки прикреплены к одной и той же колеблющейся пластинке (разность фаз двух воли определяется разностью расстояний от точки до источников волн). Явление наложения волн, при котором образуется постоянное во времени распределение амплитуд результирующих колебаний, называют ин-терференцией. S2 с. 177. Опыт Юнга Явление интерференции волн присуще не только волнам на поверхности жидкости, но и любым другим видам волн. Так, если установить в комнате два громкоговорителя, подклю-чённых к общему звуковому генератору, то, перемещаясь по комнате на небольшие расстоя-ния, можно обнаружить, что в одних точках пространства звучание громкое (звуковые волны усиливают друг друга), а в других - тихое (звуковые волны друг друга ослабляют). Если свет обладает волновыми свойствами, то в результате наложения двух световых пучков может произойти не только усиление, но и ослабление света. А это значит, что совмест-ное действие световых пучков может привести к возникновению темноты. Повседневный опыт показывает, что две лампы вместе дают больше света, чем каждая в отдельности. Однако при выполнении определённых условий (они будут обсуждаться в курсе физики старших классов) возможна обратная ситуация. В 1802 г. английский учёный Томас Юнг (1773—1829) провёл опыт по сложению световых пучков, ставший доказательством того, что свет обладает волновыми свойствами. В опыте Юнга пучок света от ярко освещённой щели S направлялся на непрозрачный экран с двумя узкими параллельными прорезями •1 и 52 (рис. 177). При этом на удаленном экране возникал ряд чередующихся светлых и тёмных полос. Когда одну из щелей S, или S, закры-вали, тёмные полосы исчезали и на экране оставалась лишь светлая полоса. Если бы свет, падаю-щий на щели S1 и S2, представлял собой поток частиц, то в слу-чае открытия обеих щелей на экране можно было бы увидеть только две светлые полосы, пространство между которыми оставалось бы почти неосвещённым. Юнг смог дать правиль-ное толкование результатов опыта, объяснив возникновение чередующихся светлых и тёмных полос интерференцией света. Измерив ширину интерференционных по-лос, Юнг впервые в истории науки определил длины световых волн. Оказалось, что свету разных цветов соответствуют разные интервалы длин волн. Самые большие значения длин волн у красного света: от 7,6 • 10-7 до 6,2 • 10-7 м. Поскольку частота колебаний в волне об-ратно пропорциональна длине волны, то красному цвету соответствуют наименьшие по сравнению с другими цветами частоты: 4,0 • 1014 - 4,8 • 1014 Гц. Длины волн убывают (а частоты возраста-ют) в следующей последовательности: крас-ный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. Из этого ряда следует, что фиолетовый свет — самый коротковолновый, его длины волн лежат в интервале 4,5 • 10-7— 3,8 • 10-7 м, им соответствует интервал частот 6,7 • 1014 - 8,0 • 1014 Гц. Итак, полученные Юнгом световые интер-ференционные картины свидетельствовали о том, что свет обладает волновыми свойствами. Повседневный опыт показывает, что в неко-торых случаях механические волны способны огибать препятствия, встречающиеся на их пу-ти. Так, волна от брошенного в пруд камня оги-бает торчащее из воды бревно, а сигнал машины за углом дома мы можем слышать, даже когда самой машины не видно. Явление огибания волнами препятствий называют дифракцией. Дифракция — от лат. diffractus - разло- манный. конспект напиши краткий