Электромагнитная природа света

Во всех лабораторных методах измерения скорости света использовался один и тот же принцип увеличения расстояния, которое должен был пройти свет. Он заключался в том, что прежде, чем попасть к наблюдателю, свет испытывал многократное отражение. В первом лабораторном опыте, который выполнил французский физик А. Физо, было получено значение скорости света, равное 313 300 км/с. По результатам точных современных экспериментов значение скорости света в вакууме составляет 299 792 458 м/с.

Совпадение значений скорости света, полученных экспериментально и теоретически, является одним из доказательств того, что свет — это электромагнитные волны определённой частоты.

5. В курсе физики 7 класса, кроме отражения и преломления света, вы изучали явление разложения белого света в спектр при прохождении через трёхгранную призму (рис. I на форзаце). Разложение белого света происходит потому, что пучки разного цвета по-разному преломляются призмой.

Вы также знаете, что угол преломления света зависит от скорости распространения света в среде. Световые пучки разного цвета имеют разные углы преломления, поскольку скорость их распространения в среде различна.

Возникает вопрос: чем различаются физические характеристики световых волн, соответствующих разным цветам? Оказалось, что частотой или длиной волны. Так, частота волн, соответствующих красному цвету, лежит в диапазоне 3,85 • 10₁₁ — 4,84 • 10₁₁ Гц, а частота волн, соответствующих фиолетовому цвету, — 6,67 • 10₁₁ — 7,89 • 10₁₁ Гц.

Следовательно, показатель преломления среды зависит от частоты волн.

Дисперсией света называют зависимость скорости света в среде от частоты света.

6. Вы уже наблюдали интерференцию и дифракцию механических и электромагнитных волн. Эти явления характерны и для световых волн.

Проблема наблюдения интерференции световых волн связана с тем, что довольно сложно создать два источника света, которые излучали бы волны одинаковой частоты. Принципиальное решение этой проблемы заключается в том, что пучок света от одного источника делится на два с помощью либо двух зеркал, либо двух призм, либо иным способом.

Если два световых пучка, имеющих одинаковую частоту и разность хода, равную целому числу длин волн, встречаются в некоторой точке пространства, то они усиливают друг друга и в этом месте наблюдается интерференционный максимум — светлая или разноцветная полоса (для белого света) или окрашенная полоса (для света определённой частоты).

Если разность хода равна нечётному числу полуволн, то в некоторой точке пространства наблюдается интерференционный минимум — тёмная полоса.

Во всех других точках колебания происходят с постоянными амплитудами, значения которых лежат в интервале от минимального до максимального.

Интерференцию света вы можете наблюдать в тонком слое бензина, покрывающего лужу, или в мыльных плёнках.

Дисперсией объясняется радуга, иногда в солнечный день можно наблюдать дисперсию при преломлении света в капле воды.

<<< К началу Окончание >>>