Світло - електромагнітна хвиля.
У XVII столітті виникло дві теорії світла: хвильова і корпускулярна. Корпускулярну 1 теорію запропонував Ньютон, а хвильову - Гюйгенс. Згідно з уявленнями Гюйгенса світло - хвилі, що поширюються в особливому середовищі - ефірі, що заповнює весь простір. Дві теорії тривалий час існували паралельно. Коли одна з теорій не пояснювала якогось явища, то воно пояснювалося іншою теорією. Наприклад, прямолінійне поширення світла, що приводить до утворення різких тіней не можна було пояснити виходячи з хвильової теорії. Однак на початку XIX століття було відкрито такі явища як дифракція 2 і інтерференція 3. що дало привід для думок, що хвильова теорія остаточно перемогла корпускулярну. У другій половині XIX століття Максвелл показав, що світло - окремий випадок електромагнітних хвиль. Ці роботи послужили фундаментом для електромагнітної теорії світла. Однак на початку XX століття було виявлено, що при випромінюванні і поглинанні світло поводиться подібно до потоку частинок.
Існує кілька способів визначення швидкості світла: астрономічний і лабораторні методи.
Вперше швидкість світла виміряв датський вчений Ремер в 1676 р використовуючи астрономічний метод. Він засікав час, який найбільший з супутників Юпітера Іо перебував у тіні цієї величезної планети. Ремер провів вимірювання в момент, коли наша планета була найближче до Юпітера, і в момент, коли ми перебували небагато (за астрономічними поняттями) далі від Юпітера. У першому випадку проміжок між спалахами склав 48 годин 28 хвилин. У другому випадку супутник спізнився на 22 хвилини. З цього був зроблений висновок, що світла необхідно 22 хвилини, щоб пройти відстань від місця попереднього спостереження до місця справжнього спостереження. Знаючи відстань і час запізнювання Іо він обчислив швидкість світла, яка виявилася величезною, приблизно 300 000 км / с 4.
Вперше швидкість світла лабораторним методом вдалося виміряти французькому фізику Фізо в 1849 р Він отримав значення швидкості світла рівне 313 000 км / с.
За сучасними даними, швидкість світла дорівнює 299 792 458 м / с ± 1.2 м / с.
Отримати картину інтерференції світлових хвиль досить важко. Причина цього в тому, що світлові хвилі, які випромінює різними джерелами, не узгоджені між собою. Вони повинні мати однакові довжини хвиль і постійну різницю фаз в будь-якій точці простору 5. Рівності довжин хвиль досягти неважко, використовуючи світлофільтри. Але здійснити постійну різницю фаз неможливо, через те, що атоми різних джерел випромінюють світло незалежно один від одного 6.
Проте інтерференцію світла вдається спостерігати. Наприклад, райдужний перелив квітів на мильній бульбашці або на тонкій плівці гасу або нафти на воді. Англійський вчений Т. Юнг першим прийшов до геніальної думки, що колір пояснюється складанням хвиль, одна з яких відбивається від зовнішньої поверхні, а інша ѕ від внутрішньої. При цьому відбувається інтерференція 7 світлових хвиль. Результат Інтерфом-ренції залежить від кута падіння світла на плівку, її товщини і довжини хвилі.
Було відмічено, що якщо розгойдувати один кінець мотузки з правильно підібраною частотою (інший її кінець закріплений), то до закріпленого кінця побіжить безперервна хвиля, яка потім відіб'ється з втратою напівхвилі. Інтерференція падаючої і відбитої хвилі призведе до виникнення стоячій хвилі, яка буде виглядати нерухомо. Стійкість цієї хвилі удовлетворякт умові:
Де L ѕ довжина мотузки; n ѕ 1,2,3 і т.д .; u ѕ швидкість розповсюдженням хвилі, яка залежить від натягу мотузки.
Стоячі хвилі збуджуються в усіх тілах здатних здійснювати коливання.
Освіта стоячих хвиль є резонансним явищем, яке відбувається на резонансних або власних частотах тіла. Точки, де інтерференція гаситься, називають вузлами, а точки, де інтерференція посилюється, ѕ пучностями.