ВОЛНОВАЯ ОПТИКА

Раздел физ. оптики, изучающий совокупность явлений, в к-рых проявляется волн. природа света. Представления о волн. хар-ре распространения света восходят к основополагающим работам голл. учёного 2-й пол. 17 в. X. Гюйгенса. Существ. развитие В. о. получила в исследованиях Т. Юнга (Великобритания), О. Френеля, Д. Араго (Франция) и др., когда были проведены принципиальные опыты, позволившие не только наблюдать, но и объяснить явления интерференции света, дифракции света, измерить длину волны, установить поперечность световых колебаний и выявить другие особенности распространения световых волн. Но для согласования поперечности световых волн с осн. идеей В. о. о распространении упругих колебаний в изотропной среде пришлось наделить эту среду (мировой эфир) рядом трудносогласуемых между собой требований. Гл. часть этих затруднений была разрешена в кон. 19 в. англ. физиком Дж. Максвеллом при анализе ур-ний, связывающих быстропеременные электрич. и магн. поля. В работах Максвелла была создана новая В. о.— эл.-магн. теория света, с помощью к-рой оказалось совсем простым объяснение целого ряда явлений, напр. поляризации света и количеств. соотношений при переходе света из одного прозрачного диэлектрика в другой (см. ФРЕНЕЛЯ ФОРМУЛЫ). Применение эл.-магн. теории в разл. задачах В. о. показало согласие с экспериментом. Так, напр., было предсказано явление светового давления, существование к-рого было доказано П. Н. Лебедевым (1899). Дополнение эл.-магн. теории света модельными представлениями электронной теории (см. ЛОРЕНЦА — МАКСВЕЛЛА УРАВНЕНИЯ) позволило просто объяснить зависимость показателя преломления от длины волны (дисперсию света) и др. эффекты.

Дальнейшее расширение границ В. о. произошло в результате применения идей спец. теории относительности (см. ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ТЕОРИЯ), эксперим. обоснование к-рой было связано с тонкими оптич. опытами, в к-рых осн. роль играла относит. скорость источника и приёмника света (см. МАЙКЕЛЪСОНА ОПЫТ). Развитие этих представлений позволило исключить из рассмотрения мировой эфир не только как среду, в к-рой распространяются эл.-магн. волны, но и как абстрактную систему отсчёта.

Однако анализ опытных данных по равновесному тепловому излучению и фотоэффекту показал, что В. о. имеет определ. границы приложения. Распределение энергии в спектре теплового излучения удалось объяснить нем. физику М. Планку (1900), к-рый пришёл к заключению, что элементарная колебат. система излучает и поглощает энергию не непрерывно, а порциями — квантами. Развитие А. Эйнштейном теории квантов привело к созданию физики фотонов — новой корпускулярной оптики, к-рая, дополняя эл.-магн. теорию света, полностью соответствует общепризнанным представлениям о дуализме света.