новый период в развитии физики. Свет, теплота, а затем электричество и магнитизм начинают рассматриваться как формы движения материи. На основе многочисленных опытов устанавливается единство физич. процессов, к-рое находит наиболее полное выражение в законе сохранения и превращения энергии, открытом в 40 — х гг. В области учения о С. начало решительной борьбы против ньютоновской теории истечения связано с именем выдающегося англ. физика Томаса Юнга (1773—1823). Фундаментальным трудом Юнга, сыгравшим исключительную роль в развитии волновой теории С., является теория интерференции волнообразных движений (т. е. усилений и ослаблений колебаний, происходящих при наложении нескольких волн) (1802). Юнгом же введён термин «интерференция». Теория интерференции дала возможность объяснить цвета тонких пластинок. Однако Юнг не воспользовался в своих работах принципом Гюйгенса; поэтому он не сумел правильно объяснить диффракцию; это позднее было сделано Френелем.
Принцип интерференции Юнг распространил и на невидимые лучи; он доказал справедливость принципа на ультрафиолетовых лупах, заставляя их действовать на бумагу, пропитанную азотнокислым серебром. Недостатком первоначальной теории Юнга было то, что она сохранила Гюйгенсово представление о свето — волнах попеременного сжатия z\ /г\ и разрежения \ i V i V j X эФиР. а — Поэтому \iZ \iz \iz > она ‘натолкнулась на непреа б Рис. 11. Схемы сложения волне одолимые трудодинаковыми (а) и противополож
ности при объными (б) фазами. яснении явлений поляризации С., исследование которых в это время значительно подвинулось вперёд.
В 1808 Малюс (см.) (1775—1812) открыл поляризацию С. при отражении; поляризация здесь, в частности, проявляется в том, что луч света, отражённый от прозрачной среды (напр., от стеклянного зеркала), вторично отражается уже в различной степени, в зависимости от ориентации отражающих поверхностей относительно друг друга. Теория Юнга не была в состоянии объяснить это явление; поэтому Малюс считал своё открытие неопровержимым доказательством теории истечения. На стороне теории истечения тогда были такие выдающиеся умы, как Лаплас, Пуассон, Био и др. Тем более велика заслуга Френеля (см.) (1788—1827), гениальные исследования к-рого принесли окончательную победу волновой теории С.
Главная заслуга Френеля состоит в том, что он возродил принцип Гюйгенса и соединил его с принципом интерференции. Подобно Гюйгенсу, Френель рассматривает каждую точку волны (вернее, каждый малый участок поверхности волны) как элементарный источник вторичных волн. Действие волн, испускаемых этими точечными источниками, он вычисляет, учитывая разницу в длине пути от точек волны до точки наблюдения и применяя при этом правило интерференции волновых движений (рис. 11). Этим способом он полностью объяснил все наблюдавшиеся явления диффракции, а кроме того, и прямолинейность распространения С. (1818). Наряду со строгими законами диффракции Френель дал простой способделения световой волны на элементарные источники С., т. н. зоны Френеля (рис. 13). Действия двух соседних зон на точку наблюдения равны, но противоположны по знаку, т. е. взаимно уничтожают друг друга. На основе этого простого построения легко найти интенсивность С. в диффракционной картине для простейших случаев.
Наконец, Френель осуществил свой знаменитый опыт с интерференцией С. от двух зеркал, поставленных с легка наклонно друг к другу (рисунок 14). Лучи, идущие от одного источника, отражаются от зеркал и, попадая затем на экран, создают интерференционные полосы, т. е. попеременно усиливают и ослабляют друг друга. Этот ОПЫТ рис> ^2, Интерференция понельзя ОЫЛО даже верхностных волн от двух с натяжками объисточников. яснить с точки зрения теории истечения, ибо немыслимо, чтобы две корпускулы С., попадая на одно и то же место экрана, ослабляли действие друг друга.
В области явлений интерференции и диффракции волновая теория Френеля доказала своё полное превосходство над корпускулярной теорией Н^отона. Тем не менее, теория истечения имела ещё много выдающихся приверженцев, из к-рых наиболее ревностным был Био (1774—1862). Ему удалось при помощи дополнительной гипотезы (гипотезы подвижной поляризации) объяснить различные поляризационные явления, в частности явление хроматической поляризации (иначе, интерференции поляризованных лучей), открытое Араго и исследованное Брюстером (1781—1868).
Для объяснения поляризационных явлений Френель и горячо поддерживавший его Араго (1819) предприняли целый ряд исследований по интерференции поляризованных лучей.
Результатом этих замечательных работ было важнейшее открытие, сделанное Френелем и Араго, а именно, что свеА товые колебания попе* речны, а не продольны к направлению распространения волны. Световые волны в этом . отношении аналогичны упругой волне, распространяющейся вдоль натяну
Рио. 13. Зоны Френетой верёвки; колебания ля: А — точка наблюдения, го, Г1... Г4.... — рачастиц верёвки происхо
диусы, проведенные из дят перпендикулярно на
этой точки и поверхности плоской волны. правлению распространеДва соседних радиуса ния волны. Такие волны выделяют на поверхназываются поперечныности зону. ми. Исходя из этого нового представления о световых волнах, Френель открыл эллиптическую поляризацию С. (т. е. эллиптические световые колебания) и объяснил вращение плоскости поляризации. Несмотря на эти блестящие результаты теории Френеля, большинство физиков его времени считало представление о поперечности световых колебаний невероятным. Действительно, т. к. поперечные волны в сплошной среде возможны
