Вълнова теория

    През 1678 г. холандският физик Кристиян Хюйгенс предложил една противоположна теория, в която разглеждал светлината като вълна, която се разпространява в безтегловна, обхващаща всичко среда, наречена етер. Той твърдял, че всяка точка, до която достигат светлинните вълни, става източник на нови вълни и по такъв начин светлината се разпространява във всички посоки на пространството, заобикалящо светлинния източник. Тази хипотеза обяснявала съвсем лесно различната степен на пречупване на различните видове светлина в пречупващата среда, при условие че се приеме, че светлината се движи по-бавно през пречупващата среда, отколкото във въздуха. В такъв случай степента на пречупване трябвало да се променя в зависимост от дължината на вълната: колкото по-къса е вълната, толкова по-голямо ще е пречупването. Това означавало, че виолетовата светлина (която се пречупва най-силно) е с по-малка дължина на вълната от синята, синята и по-малка от зелената и т.н. Именно на тази разлика в дължината на вълната се дължал фактът, че окото възприема различните цветове. И разбира се, ако светлината се състои от вълни, двата лъча могли да се пресичат без каквито и да било затруднения.
    Теорията на Хюйгенс обяснявала добре явленията отражение и пречупване, но не могла да даде цялостно разбиране на вълновия процес. По това време изглеждало невъзможно да се свърже праволинейното разпространение с вълновия процес. Идеята за безтегловния етер, в който се разпространяват светлинните вълни, също не намерила подкрепа всред по-голямата част от учените, а и Нютон имал много по-голям научен авторитет. Неговите принципи били основата на тогавашната наука. 

    Но и вълновата теория на Хюйгенс не била твърде задоволителна. Тя не обяснявала защо светлинните лъчи се движат по права и хвърлят контрастна сянка, нито защо светлинните вълни не могат да заобикалят препятствия за разлика от водните и звуковите вълни. Освен това, ако светлината се състои от вълни, как успява да премине през вакуум, което безсъмнено й се отдава, тъй като пристига към нас през космическото пространство от Слънцето и звездите? Коя среда я прави вълнообразна?

   
Томас Йънг -  английски учен, изследовател,
философ и
енциклопедист


Снимки: Уикипедия
Огюстин Френел - френски физик


 
Йозеф фон Фраунхофер - немски
учен и изобретател



 
    В продължение на около един век двете теории си съперничели. Корпускулярна теория била далеч по-популярна, отчасти защото като цяло изглеждала по-логична, отчасти защото се крепела на известността на Нютон като учен. Но през 1801 г. английският лекар и физик Томас Юнг осъществил експеримент, който наклонил везните в обратна посока. Той наблюдавал интерференция на светлината. Била измерена и дължината на вълната на светлинните вълни. Оказало се, че тя е много малка. На червената светлина например дължината на вълната била около 700 nm, на виолетовата светлина - 400 nm, а дължините на вълните на цветовете от видимия спектър лежели между тези стойности.
    През 1818 г. френският физик Огюстен Жан Френел показал, че ако една преграда е достатъчно малка, светлинната вълна действително ще я заобиколи. Той наблюдавал явлението дифракция на светлината.

 Около 1821 г. Френел успява да покаже с помощта на математически методи, че поляризацията на светлината може да бъде обяснена само с помощта на вълновата теория при напълно напречна вълна, без каквато и да е надлъжна компонента. 

    Йозеф фон Фраунхофер първи използва  дифракционни решетки.

    През 1850 г. френският физик Жан Фуко успява експериментално да докаже, че във вода светлината се разпространява с по-малка скорост отколкото във въздуха. Този експериментален факт, който е пълно съответствие с вълновата теория на светлината, влиза в остро противоречие с корпускулярната теория на Нютон. След опитите на Фуко теорията на Нютон за светлината е окончателно отхвърлена.


Жан Бернар Леон Фуко - френски физик

Снимка: Уикипедия