Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 167 стр.

                                                                          ТЕМА 10

                             ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ И ВОЛНОВАЯ ОПТИКА

     Основные представления о свете человек выработал еще на заре
цивилизации. Это связано с тем, что при помощи зрения он получает около
90% сведений об окружающем его мире. Задолго до установления природы
света были известны основные законы оптики: закон прямолинейного
распространения света в оптически однородной среде, законы отражения и
преломления света. Эти законы легли в основу представления о свете как о
потоке движущихся частиц.
     Через много столетий (в XVIII веке) были выявлены волновые свойства
света, проявившиеся в явлениях интерференции и дифракции; а из опытов по
поляризации следовало, что свет – это поперечная волна. Максвелл в 70-х
годах XIX века, в построенной им электродинамике связал оптику с
электромагнетизмом, показав, что свет – электромагнитная волна.
     Изучение взаимодействия света с веществом, выполненное на рубеже XIX
и XX веков и в начале XX века, показало недостаточность волновых
представлений для понимания этих явлений. Такие явления, как фотоэффект,
тепловое излучение, спектры испускания и поглощения, получили объяснения
на основе новой теории – квантовой физики, в которой нашли объяснения
кажущиеся противоречия между волновыми и корпускулярными свойствами
света.
     В полном спектре электромагнитных волн видимое излучение
(диапазон длин волн в вакууме λ = 400 ÷ 750 нм) занимает малую часть, но
играет для человека решающую роль. Волны с λ = 750 нм вызывают у
человека ощущение красного цвета, а с λ = 400 нм – фиолетового. Волны с λ
> 750 нм (инфракрасные) и λ < 400 нм (ультрафиолетовые) не вызывают у
человека зрительных ощущений, но оказывают на него физиологическое
воздействие. Поскольку природа электромагнитных волн с любым 
одинакова, термин «свет» в физики часто применяют ко всем излучениям,
т.е. шире, чем в обыденной жизни.
     В заключение приведем полный спектр электромагнитных волн (рис. 10.1).
                      - 12             -8            -7                       -6        -5              -4    -3                     3
                 10               10          10                         10        10              10        10                 10
                                                                                    инфракрасные
                      рентгеновские




                                                          видимый свет




                                                                                                                                         λ, м
                                                                                                                   радиоволны
                                        фиолетовые
       - лучи



                                          ультра-

                                           волны




                                                                                       волны
                          лучи




                                                                          Рис. 10.1.

166