Волновая теория Френеля

Век корпускулярной теории света длился недолго. Молодой дорожный инженер Огюстен Френель(1788-1827), оказавшийся не у дел, посвятил себя изучению дифракции, имея лишь примитивное оборудование. Во время проведения его опытов теория располагала тремя принципами: 1)элементарных волн, 2)огибающей и 3)интерференции. Френель решил объединить их.

Его работы критиковались Лапласом, Пуассоном и Био за математическую нестрогость. Однако, после перерыва в занятиях оптикой он все же решил представить их на конкурс Парижской академии наук в 1818 году.

Пуассон указал на противоречия расчетов Френеля со здравым смыслом: в центре геометрической тени непрозрачного диска при определенных его размерах, по представлениям Френеля, должно наблюдаться светлое пятно. Когда Френель экспериментально подтвердил, что “здравый смысл” ошибается, комиссия, в которую входили Пуассон, Лаплас, Араго, Био и Гей-Люссак присудила ему премию. Используя вместе с Араго интерференцию поляризованного света, Френель пришел к выводу о поперечных колебаниях эфира (аналогий в акустике не было). Отсюда следовало, что тонкая материя эфир должна быть и абсолютно упругой, ибо только в упругих телах наблюдали поперечные (механические) колебания. Араго отказался подписать совместную статью с таким выводом.

Скорость распространения света в среде зависит от длины волны, а при данной длине волны тем меньше, чем более преломляющей является среда. Из корпускулярной же теории следовало как раз обратное. В период с 1815 по 1823 годы благодаря Френелю было воздвигнуто здание волновой оптики. Его помогали строить молодые физики: Джордж Эйри, Джон Гершель, Франц Нейман.