Grecii antice nu știau ce lumină este, ce este natura ei. Cu toate acestea, ei au formulat legile care au stat la baza opticii geometrice. Cu ajutorul acestor legi se pot descrie fenomene optice, le pot folosi pentru a descrie procesele care apar în diferite sisteme optice, pentru a crea dispozitive cum ar fi telescopul, telescopul sau microscopul. Apoi aproape simultan în secolul al XVII-lea au apărut și s-au dezvoltat două teorii complet diferite: ceea ce este lumina, care este natura ei. Una dintre aceste teorii este legată de numele lui Newton (teoria corpusculară), cealaltă cu numele Huygens (teoria undei).
Conform teoriei corpusulare. lumina este un flux de particule (corpusculi) emise de corpuri luminoase. Newton credea că mișcarea corpusculilor lumina respectă legile mecanicii. Din teoria corpusculară rezultă că viteza luminii în mediu ar trebui să fie mai mare decât viteza luminii într-un vid.
Wave theory. spre deosebire de corpul corpuscular, considerat ca fiind valuri care se propagă într-un mediu special - eter, care umple întregul spațiu și pătrunde în toate corpurile. Conform teoriei undelor, viteza luminii în mediu ar trebui să fie mai mică decât viteza luminii într-un vid. Teoria valurilor a explicat legile opticii geometrice, fenomenul de interferență, difracție, polarizarea luminii. Numai la mijlocul secolului al XIX-lea sa dovedit experimental că viteza luminii în materie este mai mică decât în vid. Teoria undelor a primit recunoaștere universală. Numai oamenii de știință erau jenant. Nu am reușit să aflu experimental acest mediu ipotetic - eter.
Cu toate acestea, aceste dificultăți au fost depășite. În anii 60 ai secolului al XIX-lea, Maxwell a stabilit legile generale ale câmpului electromagnetic, ceea ce la condus la concluzia că lumina este undă electromagnetică. a căror lungime este cuprinsă între 0,4 și 0,78 km. O confirmare importantă a acestei viziuni a fost coincidența vitezei luminii într-un vid cu viteza unui val electromagnetic (vezi subiectul 15). Natura electromagnetică a luminii a fost recunoscută după experimentele lui H. Hertz asupra undelor electromagnetice (1887-1888).
Lumina joacă un rol extrem de important în viața noastră. Copleșitoarele cantități de informații despre lumea din jurul nostru sunt obținute de lumină. Cu toate acestea, în domeniul opțiunii, ca secțiune a fizicii sub lumină, înțelegem nu numai lumina vizibilă, ci și spectrul larg al spectrului de radiații electromagnetice care este adiacentă - infraroșu (IR) și ultraviolet (UV). În ceea ce privește proprietățile sale fizice, lumina este fundamental indistinguizabilă de radiația electromagnetică a altor intervale - diferite regiuni ale spectrului diferă între ele doar prin lungimea de undă # 955; și frecvența # 957; Fig. 16.1 oferă o idee despre scara undelor electromagnetice.
Teoria electromagnetică a luminii a făcut posibilă explicarea multor fenomene optice, cum ar fi interferența, difracția, polarizarea etc. Cu toate acestea, această teorie nu a completat înțelegerea naturii luminii. Deja la începutul secolului XX a devenit clar că această teorie nu era suficientă pentru a explica procesele de radiație și absorbția luminii. Pentru a explica fenomene precum radiația corpului negru, efectul fotoelectric, efectul Compton etc., a fost necesară introducerea unor concepte cuantice. Știința a revenit din nou la ideea de corpusculi - cuantele ușoare.
Fig. 16.1. Scară de undă electromagnetică. Limitele dintre diferitele intervale sunt condiționate.