[ 342 |
57. Эта теорема—один из самых важных постулатов физической оптики.
Открыв сложность белого света, Н ь ю т о н постулирует неизменяемость
его составных лучей. Последующее развитие оптики внесло две
существенных поправки к этому постулату. Воспринимаемая част•ота излу-
чаемого, отражаемого или преломляемого света зависит от
ной скорости наблюдателя и излучающего (или отражающего и прело-
мляющего) т•ела, при чем У — уо 1 + _
— , где (у — воспринимаемая частота,
уо—чаегота при относительной скорости с — скорсть света. В этом
заключается принцип Д о п пл е р а- Ф и 30 - М их ель о н а, подтвер-
ждаемый опытом. Опыты с рентгеновыми и - лучами показали, с другой
стороны, что при рассеянии таких лучей легкими телами длина волны
рассеянного света отличается от длины падающего на величину
где Э—угол между падающим и рассеянным лучом. Это ничтожное изме-
нение заметно только у лучей с огромной частотой колебаний (эффект
Ко м п тона) и при рассеянии от очень легких тел со слабо связан-
ными электронами.
С какоЙ точностью выполняется постулат Н ь ю т о н а на опыте в ви-
димой области спектра? У самого Н ь ю т о н а, как видно из текста, кри-
терием служит непосредственное наблюдение цветности. Изменение длины
волны на несколько уже с трудом воспринимается глазом в централь-
ной части спектра. Таким образом точность определения неизменности
длины волны на глаз не больше долей процента. О неизменности
длины волны или частоты колебаний точнее всего можно судить по
интерференционным явлениям. Рассмотрим, например, простейший интер-
“енционный опыт Лл о й д а, в котором интерферируют лучи, идущие
непосредственно, с лучами, отраженными по пути от зеркала. Пусть —
расстояние точки отражения от точки интерференции, — расстояние от
точки, в котороЙ непосредственно идущий луч находился в момент отра-
жения второго луча. Пусть отраженный луч испытывает изменение ча-
стоты — Ду. Псх:тоянное изменение фазы при отражении для нас значения
не имеет. Тогда световой вектор в точке интерференции будет иметь
величину:
9)
Если время когерентности лучей велико, а Ду очень мало
(например, несколько раз в секунду), то в результате написанного сло-
жения волн с разными частотами возникнут „биения“, которые скажутся
в виде „бегущей“ интерференционной картины, — интерференционные по-