исключительно плодотворным для всего последующего развития учения об излучении и распространении С. внутри поглощающих тел.
Первым наиболее ярким подтверждением этого представления было открытое в 1896 Зееманом явление расщепления спектральных линий, когда источник С. помещён в сильное магнитное поле (см. Зеемана явление). Теория явления Зеемана была дана Лоренцом. Это открытие положило начало главе оптики, называемой магнитооптикой (см.), занимающейся исследованием излучениями распространения С. в телах, помещённых в магнитное поле. Явление Зеемана оказалось в дальнейшем чрезвычайно ценным при построении теории атомных спектров. Наряду с действием на оптич. явления магнитного поля были открыты и действия электрич. поля. В 1875 Керр (Kerr) открыл двойное лучепреломление в некоторых телах, помещённых в электрич. поле — Расщепление спектральных линий источника, помещённого в сильное электрич. поле, было открыто значительно позднее, только в 1913, Штарком.
Совокупность явлений излучения и распространения С. в телах, помещённых в электрич. поле, составила главу оптики, называемую электрооптикой (см.).
Заслугой электронной теории является то, что она позволила объяснить ряд явлений, связанных с излучением С., в частности, она дала возможность построить теорию расширения спектральных линий. Основы этой теории были положены Лоренцом и Рейлеем. Фундаментальные экспериментальные исследования были сделаны Майкельсоном (в 1892—95), Фабри и Бюиссоном (в 1912) и П. П. Кохом (в 1909—13). Подробное перечисление работ, последовавших во всех областях оптики на основе электромагнитной и электронной теорий С., бдесь не представляется возможным.
Достаточно сказать, что они представляют собой одну из основных частей современного учения о С. (см. ниже) и что исследования во всех областях продолжаются в наст, время как теоретически, так и экспериментально. Эти исследования составляют отдел оптики, обычно называемый классической оптикой, в отличие от квантовой оптики, начавшей своё развитие с начала 20 в. Однако в наст — время такое деление невозможно. Классическая оптика и квантовая оптика почти всюду переплетаются между собой.
Распространение света в движущихся телах.
При рассмотрении явлений распространения С. существенное значение имеет относительное движение источника и наблюдателя или же прозрачной среды, к-рая между ними находится. При тдких движениях возникает ряд явлений, привлекших большое внимание физиков, Сюда относятся астрономии, аберрация света, Допплер-эффект, явление Физо (частичное изменение скорости С. в движущемся прозрачном веществе); возникает также вопрос о влиянии поступательного движения Земли и вращательного движения Земли на скорость С. Все эти проблемы сводятся к одной — о взаимодействии движущегося вещества^ излучающего (и поглощающего) С., и эфира, в к-ром С. распространяется. Одна из первых гипотез об этом взаимодействии была выдвинута Стоксом (см.) (1819—1903) в 1845. Согласно гипотезе Стокса, эфир, окружающий движущиеся тела, в частности Землю, полностью увлекается ими при движении. Стокс применил свою гипотезудля объяснения аберрации С. Однако она привела к неразрешимым противоречиям, обойти к-рые пытался Планк (см.) (1898). Противоположная точка зрения была развита значительно раньше Френелем (1818), к-рый стоял на точке зрения неподвижного эфира. Вещество, по Френелю, является сгущением эфира. При движении тел перемещается лишь избыток плотности эфира. Из этой теории получалось, что эфир частично увлекается движущимися телами, благодаря чему скорость С. в движущейся среде становится равной o' = -±v(l — V), (1) где с’ — скорость С. в движущейся среде, с — скорость С. в вакууме, скорость движения среды, п — показатель преломления. Формула (1) была выведена Френелем в 1819. Проверку её производил Физо в 1860. При помощи специальной установки (рис. 17) он наблюдал распространение С. в движущейся воде. Луч С.
Рис. 17. Схема опыта Физо: S — источник света, Р->плоско-параллельная пластинка, Т — «трубка, М — «зеркало, О-^окуляр зрительной трубы: стрелки показывают направление течения воды.
разбивался на два луча, из к-рых один шёл по направлению движения воды, а другой — против этого направления. Затем оба луча соединялись вместе и интерферировали. По смещению интерференционных полос можно было судить о величине изменения скорости С., обусловленной течением воды. Позднее аналогичные опыты были проделаны Майкельсоном и Морлеем (1887) и Зееманом (1914—16). Эти опыты подтвердили формулу (1). Таким образом, казалось, что правильной является гипотеза частично увлекаемого эфира. Однако Лоренц показал, что формула (1) легко может быть выведена на основе электронной теории и гипотезы абсолютно неподвижного эфира. Изменение же скорости С. в движущемся веществе обусловлено тем, что колеблющиеся электроны вещества перемещаются вместе с атомами и благодаря этому происходит «увлечение» С., в точности равное тому, к-рое даётся формулой (1). Гипотеза неподвижного эфира даёт возможность объяснить также явление аберрации С.
Итак, явление аберрации и опыт Физо подтверждают гипотезу абсолютно неподвижного эфира. Однако, если эту гипотезу принять, то тогда оказывается возможным поставить вопрос о скорости движения тел относительно эфира, а следовательно, и по отношению к абсолютному пространству Ньютона. Для этой цели казалось достаточным сравнить скорость С. относительно Земли в направлении движения последней и в противоположном направлении. В самом деле, как показывают наблюдения, скорость С. не зависит от скорости движения источника С., а определяется исключительно (как и скорость всякого волнового процесса) свойствами среды, в к-рой он распространяется, т. е. свойствами эфира. Если принять, что эфир неподвижен, то скорость С. должна быть одинаковой для любых направлений в нём. Но т. к. Земля движется относительно эфира, то,
