234
Введение
Часть 2 Эфиродинамические основы оптических явлений
Введение
Известно, что оптика - раздел физики, занимающийся изучением световых явлений, прошла длительный путь развития, начиная от древних времен до наших дней. Законы оптики нашли широкое применение, в первую очередь, конечно, при создании оптических приборов, используемых в самых разнообразных областях - в астрономии, морском деле, военном деле, биологии, медицине и многих других. Оптические устройства, основанные на результатах трудов многих исследователей, позволили значительно расширить область исследования природных явлений и принесли громадную пользу людям, создали возможность наблюдать тела, до той поры неизвестные науке. Многие из оптических приборов, например, очки, выпускаются миллионными тиражами, что свидетельствует об их пользе и о соответствии принципов, которые в них заложены, законам природы. Но, тем не менее, в оптике, как и во всех областях естествознания, есть принципиальные недостатки, ограничивающие возможности ее развития. Речь, прежде всего, идет о степени понимания физической сущности световых явлений.
Во всей истории оптики имели место две принципиальные методические ошибки:
1. Всегда считалось, что свет это поперечные колебания, распространяющиеся в эфире (кроме предложений Ньютона, полагавшего, что свет - это поток корпускул, или предложений квантовой механики об излучении света порциями - фотонами, фактически возвращающихся к тем же корпускулам);
Введение
235
2. Всегда считалось, что в вакууме, включая все космическое пространство, никаких искажений свойств света не может быть ни в части его свойств, например, спектральных характеристик, ни в части прямолинейности распространении.
И то, и другое неверно.
Свет не может быть поперечными колебаниями эфира по той простой причине, что поперечные колебания не могут распространяться ни в какой сплошной однородной среде, в сплошных средах могут распространяться только продольные колебания типа звука, распространяющегося в воздухе. Поперечные же волны, в которых отклонение от равновесного положения перпендикулярно направлению распространения, это так называемые волны Релея, распространяющиеся только в пределах 4-5 межмолекулярных промежутков среды.
Это происходит потому, что любое возмущение среды есть местное изменение ее плотности, которое распространяется вдоль возмущения, это есть первый звук. В поперечном же направлении происходит только поворот молекул, доля энергии, затрачиваемая на этот поворот, относительно мала, и эта энергия быстро затухает.
Поперечные волны существуют при выполнении двух условий. Первое условие - это существование градиента плотности, например, при наличии двух сред с разной плотностью, когда имеется четкая граница их раздела, например, струна и воздух, мембрана и воздух, поверхность воды и воздух и т. п. Второе условие - наличие потенциальной силы, восстанавливающей равновесие при его нарушении. Это силы упругости струны или мембраны или сила тяжести для водной поверхности. Ничего этого в сплошной среде нет, поэтому и волны поперечного типа в сплошных средах существовать не могут.
Что же тогда представляют собой электромагнитные «волны» и свет, которые проявляют все известные ныне волновые свойства, в том числе интерференцию - сложение колебаний и дифракцию - отклонение в сторону тени? С этим надо
