История открытия оптических явлений
241
Ньютону - «изначальное» свойство света, объясняемое определенной ориентацией световых частиц по отношению к образуемому ими лучу.
Гипотеза эфира появляется у Ньютона впервые в 1672 г. в ответе на полемические замечания Гука на «Теорию света и цветов Ньютона». Сравнивая эмиссионную и волновую гипотезы света, Ньютон пишет: «Колебания эфира одинаково полезны и нужны и в той, и в другой, ибо если мы примем, что световые лучи состоят из маленьких частиц, выбрасываемых по всем направлениям светящимся телом, то эти частицы, попадая на преломляющие или отражающие поверхности, должны возбудить в эфире колебания столь же неизбежно, как камень, брошенный в воду». Однако это требовало пояснения свойств эфира.
Ньютон пишет (Мемуары 1675 г.):
«Предполагается, что существует некая эфирная среда, во многом имеющая то же строение, что и воздух, но значительно более разреженная, тонкая и упругая. .Нельзя, однако, предполагать, что эта среда есть однообразная материя: она складывается частью из основного, косного тела эфира, частью из других эфирных спиритусов, во многом подобно тому, как воздух слагается из косного тела воздуха, перемешанного с различными парами или выдыханиями. В пользу такой разнородности, по- видимому, говорят эластические и магнитные истечения и начало тяготения».
«Я предполагаю, - пишет Ньютон, - что, ударяясь о жесткую сопротивляющуюся эфирную поверхность (на границе сред -
В. А.), лучи. вызывают колебания на поверхности. Эти колебания распространяются во все стороны как в разреженной, так и в плотной среде. Как колебания воздуха, производящие звук, они рождаются от удара и сильнее всего продолжаются там, где начались, попеременно сжимая и расширяя эфир в указанной физической поверхности, ибо из тепла, производимого светом в телах, явствует, что свет может привести частицы тела в движение и тем более может нагреть и привести в движение более нежный эфир. Более вероятно, что свет сообщает движение
242
Глава 1.
грубым частицам тела не непосредственно, а посредством эфира».
«Если луч ударяется о среду во время большого сжатия, - рассуждает Ньютон, - то, предполагаю я, поверхность тогда слишком плотна и жестка, чтобы пропустить луч, она отражает его. Но лучи, ударяющиеся о поверхность в другое время, когда она расширена в промежутке между двумя колебаниями, или не слишком сжата и сгущена, проходят насквозь и преломляются».
Ньютон объясняет цвета тонких пластинок и интерференционные кольца тем, что эфирные колебания распространяются быстрее, чем свет, их вызвавший. «При таком предположении, - пишет он, - при падении света на тонкую пленку или пластинку какого-нибудь прозрачного тела волны, возбужденные прохождением света через первую поверхность, обгоняют лучи один за другим. Когда луч дойдет до второй поверхности, то волны заставят его там отразиться или преломиться соответственно тому, какая часть волны обгоняет там луч, сгущенная или разреженная»..»
Однако в дальнейшем Ньютон фактически отказался от попыток объяснения описания оптических явлений с помощью эфира. Если в первом издании «Оптики» (1704 г.) эфир просто замалчивается, то в издании 1706 года он резко отрицается.
Г юйгенс, следуя идеям Леонардо да Винчи и развивая работы Гринальди и Гука, исходил из аналогии между многими акустическими и оптическими явлениями. Он полагал, что световое возбуждение есть импульсы упругих колебаний эфира.
Термин «поляризация света» был предложен в 1808 г. Эмалюсом. С его именем и с именами Ж.Био, О. Френеля, Д.Араго, Д.Брюстера и других связано начало широкого исследования эффектов, в основе которых лежит поляризация света. Существенное значение для понимания поляризации света имело ее проявление в эффекте интерференции света. Именно тот факт, что два световых луча, линейно поляризованных, под прямым углом друг к другу не интерферируют, явился решающим доказательством поперечности световых волн.
