История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
этой среде, тогда как в теории Гука - это быстрое колебательное движение
малой амплитуды. Более того, в вышеприведенном отрывке Гук вводит идею о
фронте волны, или геометрическом месте точек в любой момент возмущения,
возникшего в какой-то точке, и утверждает, что это сфера, центр которой
находится в этой точке, а радиусы являются лучами света, исходящими из
этой точки.
Далее Гук направил свои усилия на создание механической теории
преломления, чтобы заменить ей теорию Декарта. "Поскольку, - говорит он,
- все прозрачные среды не однородны по сравнению друг с другом, мы
исследуем, как импульс или движение будет распространяться в средах
разной прозрачности. Здесь, согласно самому проницательному и
замечательному философу Декарту, я предположу, что синус угла падения в
первой среде относится к синусу угла преломления во второй, так же как
плотность первой среды относится к плотности второй. Под плотностью я
понимаю не плотность относительно притяжения (с которым преломление или
прозрачность сред никак не связана), а плотность относительно тра-
34
Глава 1
L
О
А
А
/
L
М
N
К
ектории лучей света. В этом отношении разница заключается только в том,
что в одной среде импульс распространяется быстрее и слабее, а в другой -
медленнее, но сильнее. Но что касается самих импульсов, то преломление
придает им некоторое свойство, которое мы сейчас попытаемся объяснить."
"Предположим, что на первом рисунке ACFD - физический луч, или ABC и DEF
- математические лучи, проведенные из очень отдаленной точки светящегося
тела через однородную прозрачную среду LL, a DA, ЕВ, FC - небольшие
отрезки сферических импульсов, которые должны пересекаться с лучами под
прямым углом, причем эти лучи при падении под непрямым углом на плоскую
поверхность N0 среды, которая обеспечивает легкий переход к
распространению света, преломляются в среде Л/Л/ в направлении
перпендикуляра к этой поверхности. И поскольку эта среда проводит свет на
треть легче предыдущей, точка С сферического импульса FC сдвинется к FI
на 4 интервала, в то время как F, другая конечная точка этого импульса,
сдвинется на 3 интервала, и следовательно, полностью преломленный импульс
в Н будет составлять с преломленными лучами СНК и GI непрямой угол".
Хотя это предположение удачно не во всех отношениях, в нем все же заметен
явный прогресс по сравнению с подходом к этой же задаче Декарта, который
использовал обычную аналогию. Гук пытается понять, что происходит с
фронтом волны, когда он попадает на поверхность раздела двух сред; с этой
целью он выдвигает верный принцип: та часть фронта волны, которая первая
достигает поверхности раздела, входит во вторую среду со скоростью,
соответствующей
История развития теории эфира до смерти Ньютона
35
этой среде, тогда как другая его часть, которая все еще находится в
первой среде, движется с прежней скоростью, поэтому фронт волны будет
преломляться при переходе из одной среды в другую.
Гук предположил, что это преломление фронта волны является источником
цветов, которые получаются при прохождении света через призму. Он
рассматривал естественный или белый свет как возмущение простейшего типа,
которое состоит из простых и однородных импульсов, перпендикулярных к
направлению распространения лучей света, поэтому он заключил, что цвет
образуется в результате искажения, которому подвергается это возмущение в
процессе преломления. "Преломление, - говорит он, - на поверхности второй
среды вызывает дисперсию, расщепление и расширение луча1. От прямой линии
луч рассеивается по поверхности под непрямым углом,
вследствие чего мы наблюдаем цвета". "Цвет, - как он замечает в 2
другом источнике , - есть не что иное, как возмущение света переходом
импульса в другие прозрачные среды, то есть преломлением". Его точная
гипотеза о различии цветов заключалась в том^, "что голубой - это
восприятие сетчаткой глаза падающего под непрямым углом и смешанного
импульса света, минимум волны которого обгоняет максимум. Красный -
восприятие сетчаткой падающего под непрямым углом и смешанного импульса
света, максимум волны которого первым достигает сетчатки".
Теория цветов Гука была полностью опровергнута через несколько лет после
ее публикации одним из первых открытий Исаака Ньютона (1642-1727). В
начале 1666 г. в руки Ньютона, который в то время был студентом Тринити
Колледж (Trinity College), Кембридж, попала треугольная призма. Ему
захотелось "тотчас произвести опыты со знаменитым явлением цветов". Для
этой цели "затемнив свою комнатку, я проделал небольшое отверстие в
ставнях окна, чтобы пропустить солнечный свет; на пути пучка лучей,
проходивших через это отверстие, я установил свою призму так, чтобы лучи
преломлялись на противоположную стену. Поначалу, наблюдать за
появившимися яркими и живыми цветами было для меня развлечением. Но
немного погодя я заставил себя взглянуть на них более внимательно, и был
удивлен, увидев, что цвета имеют вытянутую форму, хотя в соответствии с
