Işık Üzerine İnceleme -Treatise on Light

Işık Üzerine İnceleme

Yazar	Christian Huygens
Dilim	Fransızca
Tür	Optik
Yayınlanan	1690

Işık Üzerine İnceleme : Yansıma ve Kırılmada Meydana Gelen Şeylerin Nedenlerinin Açıklandığı ( Fransızca : Traité de la Lumière : Où font expliquées Les Reasons de ce qui luy Arrival Dans la Reflexion & Dans la Refraction ) Hollandaca tarafından yazılmış bir kitaptır. Polimath Christiaan Huygens , 1690'da Fransızca olarak yayınlandı. Kitap, Huygens'in, Huygens'in yerine koymayı amaçladığı Descartes ' Dioptrique'de gösterildiği gibi geometrik optik yasalarını açıklamayı mümkün kılan ışığın doğasına ilişkin anlayışını anlatıyor.

Newton'un Opticks'te sunulan rakip cisimcik kuramından farklı olarak , Huygens ışığı ses dalgalarına benzer şekilde esir içinde çok büyük ama sonlu bir hızla ilerleyen düzensiz bir şok dalgaları dizisi olarak tasarladı . Ayrıca, bir dalga cephesinin her noktasının kendisinin, bugün Huygens-Fresnel ilkesi olarak bilinen bir ilke olan ikincil bir küresel dalganın kaynağı olduğunu öne sürdü . Kitap, teorik ve matematiksel fiziğin öncü bir çalışması ve gözlemlenemeyen bir fiziksel fenomenin ilk mekanik açıklaması olarak kabul edilir.

genel bakış

Huygens'in ışık hakkındaki fikirleri, 1652'de başlayan Dioptrica adlı merceklerin özellikleri ve konfigürasyonları üzerine yayınlanmamış çalışmasından kaynaklandı. 1672'de İzlanda Kristalinin garip kırılması sorunu, Huygens'in istediği kırılma fiziği ile ilgili bir bilmece yarattı. çözmek için. Huygens sonunda bu sorunu 1677'de eliptik dalgalar aracılığıyla çözebildi ve teorisini ancak 1679'da kritik reaksiyonlardan sonra deneylerle doğruladı.

Açıklaması üç hipoteze dayanıyordu: (1) Kristalin içinde ışık dalgalarının ilerlediği iki ortam vardır, (2) bir ortam sıradan eter gibi davranır ve normal olarak kırılan ışını taşır ve (3) dalgaların hızı diğer ortam yöne bağlıdır, böylece dalgalar küresel biçimde değil, dönüş elipsoidleri olarak genişler; bu ikinci ortam anormal şekilde kırılan ışını taşır. Huygens, kristalin simetrisini inceleyerek, elipsoidlerin ekseninin yönünü belirleyebildi ve anormal ışının kırılma özelliklerinden eksenler arasındaki oranı belirledi. Doğal kristal tarafları dışındaki kristalin düzlem bölümlerindeki ışınların kırılmasını hesapladı ve nihayetinde tüm sonuçlarını deneysel olarak doğruladı.

Huygens kapsamında kendisinden sonuçlarını yayınlamak amacıyla Dioptrica ancak geçiş işaretleme, son dakikada işin geri kalanından teorisini ayrılmaya karar geometrik optik için fiziksel optik .

Yayılma Ortamı

İlk bölümde, Huygens ışığı, eterik olarak adlandırdığı ve sesi yayan ortamdan farklı, bilinmeyen bir doğaya sahip bir madde ortamında hareket eden bir rahatsızlık olarak tanımlar . Bu eterik madde, 1669'da keşfettiği yasalara göre çarpışan elastik madde parçacıklarından oluşur. Üçüncü bölümde, Kırılma Üzerine , ışığın sıvılarda ve şeffaf katılarda nasıl yayıldığını sorgular. İlkinde, sıvıdaki parçacıkların hareket edebileceğini ve ışık bozulmasını iletebileceğini düşünmekte bir sorun yoktur.

Bununla birlikte, cam veya yarı saydam mineraller gibi katılarda ışığın yayılması o kadar kolay açıklanamaz. Katı maddenin yapısının atomik olduğunu düşünür: "bu katılık bize göründüğü gibi değildir, çünkü bu cisimlerin daha ziyade yalnızca yan yana yerleştirilmiş parçacıklardan oluşması muhtemeldir [... ] düşük yoğunluk], mıknatısın girdaplarının maddesinin içlerinden geçiş kolaylığıyla veya yerçekimine neden olan şeyle ortaya çıkar [...] Bu nedenle, söylendiği gibi, birbirine temas eden parçacık toplulukları olarak kalır. sürekli bir katı oluşturmadan." Işık dalgaları bu nedenle yer değiştirmeden bir parçacıktan diğerine hareket edebilir.

Işığın katılara veya sıvılara nüfuz etmesi sorununa bakmanın ikinci bir yolu, ışığı geçirenin saydam ortamın parçacıkları değil, katı veya sıvı maddenin boşluklarına nüfuz eden eterik madde parçacıkları olduğunu düşünmektir. hatta Torricelli'nin barometresinin tepesinde yaratılan boşluktan ışık geçtiği için bir boşluk bile : “Şeffaf cisimlerin nadirliği bu nedenle söylediğimiz gibi olduğundan, dalgaları dolduran eterik maddede devam edebileceğini hayal etmek kolaydır. Son olarak, Huygens, ilk ikisinin bir kombinasyonu olacak üçüncü bir yayılma türünü ele alıyor.

Işık hızı

Huygens, Pierre de Fermat'ın zamansal kavramını benimser . Işık dalgaları üreten "sallama"nın, çok yüksek olsa bile, zorunlu olarak sonlu bir hızda hareket ettiğini düşünür. Bu nokta çok önemlidir çünkü gösterimleri farklı yollardaki seyahat sürelerinin denkliğine dayanmaktadır.

Danimarkalı astronom Ole Christensen Rømer'in kendisine ışık hızının ses hızından en az 100.000 kat daha hızlı ve muhtemelen altı kat daha yüksek olduğunu söylediğini bildiriyor . İkinci durumda, Rømer tarafından bulunan hız (214.000 km / s ), bugün kabul edilen ışık hızıyla aynı büyüklükteydi.

Miras

Huygens'in Işık Üzerine İncelemesi, küresel ve düzlem dalgaların yayılmasının nitel bir açıklamasını sağlar ve onlardan yansıma ve kırılma yasalarını türetir. Huygens'in analizinin eksiksizliği etkileyici olsa da, kırılan ışın oryantasyonu değişen ikinci bir kristalden yönlendirilirse meydana gelen, bizim şimdi polarizasyon olarak tanıdığımız etkiyi kavrayamadı . Ayrıca , her ikisi de Newton tarafından açıklanan kromatik sapma ve renk gibi bir takım konulara, teleskoplarını inşa ederken deneyimlemiş olmasına rağmen, değinmedi.

Huygens'in fikirleri Augustin-Jean Fresnel tarafından Mémoire sur la Diffraction de la Lumière'de (1818) bağımsız olarak ele alınacak ve geliştirilecek ve Huygens-Fresnel Prensibi'ne yol açan ışığın girişim ve kırınımını açıklayacaktır .

Ayrıca bakınız

• İzlanda direği
• ışık saçan eter

Referanslar

Dış bağlantılar

• C. Huygens, Traité de la Lumière , Leiden: Pieter van der Aa, 1690; arşiv.org/details/bub_gb_kVxsaYdZaaoC
• C. Huygens (Silvanus P. Thompson tarafından çevrilmiştir), Treatise on Light , Londra: Macmillan, 1912; arşiv.org/ details/ treatiseonlight031310mbp (ve Errata )
• C. Huygens (Silvanus P. Thompson tarafından çevrilmiştir, 1912), Treatise on Light , Project Gutenberg, 2005, gutenberg.org/ebooks/14725 (ve Errata )