Huygens Işığının Dalga Teorisi

Huygens'in ışık dalga teorisi, ışığı suda üretilen ses veya mekanik dalgalara benzeyen bir dalga olarak tanımlar. Öte yandan, Newton, ışığın kendisine ait olduğu corpuscles olan materyal parçacıklarından oluştuğunu onayladı.

Işık her zaman insanın ilgisini ve merakını uyandırdı. Bu şekilde, kuruluşundan bu yana fiziğin temel sorunlarından biri ışığın gizemlerini açığa çıkarmak olmuştur.

b) Bir dalganın her noktası sırasıyla, birincil dalgaları karakterize eden aynı frekans ve hızda yayılan, ikincil dalgaların yeni bir yayıcı merkezidir. İkincil dalgaların sonsuzluğu algılanmaz, böylece bu ikincil dalgalardan kaynaklanan dalga onların zarfı olur.

Bununla birlikte, Huygens'in dalga teorisi, Robert Hooke gibi birkaç istisna dışında, zamanının bilim adamları tarafından kabul edilmedi.

Newton'un muazzam prestiji ve eterik kavramını anlama problemleriyle birlikte mekaniğine ulaşan büyük başarı, çoğu çağdaş bilim insanının, her ikisinin de İngiliz fizikçinin kaba teorisini seçtiğine neden oldu.

yansıma

Yansıma, bir dalga iki ortam arasındaki ayrım yüzeyine eğik bir şekilde çarptığında ve hareket enerjisinin bir parçası ile birlikte ilk ortama geri döndüğünde, bir yön değişikliğine uğradığında meydana gelen optik bir fenomendir.

Yansıma yasaları şunlardır:

İlk kanun

Yansıtılan ışın, olay ve normal (veya dik), aynı düzlemde yer almaktadır.

İkinci kanun

Geliş açısının değeri, yansıma açısının değeri ile tamamen aynıdır.

Huygens prensibi yansıma yasalarını göstermeye izin verir. Bir dalga ortamın ayrımına ulaştığında, her bir noktanın ikincil dalgalar yayan yeni bir yayan kaynak haline geldiği doğrulanmaktadır. Yansıyan dalga önü ikincil dalgaların zarfıdır. Yansıtılan bu ikincil dalga cephesinin açısı tam olarak aynı açı ile aynıdır.

kırılma

Bununla birlikte, kırılma, bir dalga farklı bir kırılma indisine sahip olan iki ortam arasındaki boşluğa eğik bir şekilde çarptığında meydana gelen bir olgudur.

Bu olduğunda, dalga hareketin enerjisinin bir kısmı ile birlikte orta ikinci tarafından nüfuz eder ve iletilir. Kırılma, dalgaların farklı ortamlarda yayıldığı farklı hızların bir sonucu olarak ortaya çıkar.

Kırılma fenomeninin tipik bir örneği, bir nesnenin bir bardak suya kısmen (örneğin bir kalem veya bir kalem) sokulmasıyla gözlemlenebilir.

Huygens prensibi kırılma konusunda ikna edici bir açıklama yaptı. İki medya arasındaki sınırda yer alan dalga cephesindeki noktalar yeni ışık yayma kaynakları olarak hareket eder ve böylece yayılma yönü değişir.

kırınım

Kırınım, yollarında bir engel bulduğunda veya bir yarıktan geçtiğinde dalgaların sapmasından oluşan dalgaların karakteristik bir özelliğidir (tüm dalga türlerinde ortaya çıkar).

Kırınımın, yalnızca dalga boyu ile karşılaştırılabilecek bir engel nedeniyle dalga bozulduğunda meydana geldiği unutulmamalıdır.

Huygens teorisi, ışığın bir yarığa düştüğü zaman, uçağının tüm noktalarının, daha önce de açıklandığı gibi, bu durumda kırınım dalgaları adını alan yeni dalgaların ikincil dalga kaynakları haline geldiğini açıklar.

Huygens teorisinin cevaplanmamış soruları

Huygens prensibi bir dizi soruyu cevapsız bıraktı. Bir dalga cephesinin her noktasının yeni bir dalga kaynağı olduğu iddiası, ışığın neden hem ileri hem de geri yayıldığını açıklamadı.

Aynı şekilde, eter kavramının açıklaması tamamen tatmin edici değildi ve teorisinin başlangıçta kabul edilmemesinin sebeplerinden biriydi.

Dalga modelinin geri kazanımı

Dalga modelinin geri kazanıldığı 19. yüzyıla kadar değildi. Işığın uzunlamasına bir dalga olduğu temelinde tüm ışık olaylarını açıklamayı başaran Thomas Young'un katkıları sayesinde oldu.

Özellikle, 1801'de ünlü çift yarık deneyini yaptı. Bu deneyde, Young, iki yarıktan geçtikten sonra kırıldıklarında uzak bir ışık kaynağından gelen ışığa müdahale modelini test etti.

Benzer şekilde, Young ayrıca dalga modeliyle gökkuşağının farklı renklerinde beyaz ışığın saçılmasını açıkladı. Her ortamda, ışığı oluşturan renklerin her birinin karakteristik bir frekansa ve dalga boyuna sahip olduğunu gösterdi.

Bu şekilde, bu deney sayesinde ışığın dalga doğasını gösterdi.

İlginç bir şekilde, zaman içerisinde bu deney, kuantum mekaniğinin temel bir özelliği olan ışığın dualite corpuscle dalgasını göstermenin anahtarı oldu.