Какие опыты позволяют утверждать, что световые волны являются поперечными?
Вопрос пользователя
Какие опыты позволяют утверждать, что световые волны являются поперечными?
Ответ эксперта
Опыты с турмалином
Возьмем прямоугольную пластину турмалина, вырезанную таким образом, чтобы одна из ее
граней была параллельна оси кристалла. Если направить нормально на такую пластину пучок света от электрической лампы, то вращение пластины вокруг пучка никакого изменения
интенсивности света, прошедшего через нее, не вызовет. Можно подумать, что свет только частично поглотился в турмалине и приобрел зеленоватую окраску. Больше ничего, кажется, и не произошло. Но это не так. Световая волна проявила новые свои свойства. Эти новые свойства проявляются, если пучок света заставить пройти через второй точно такой же кристалл турмалина параллельный первому. При одинаково направленных осях кристаллов опять ничего интересного не происходит: просто световой пучок еще более ослабляется за счет поглощения во втором кристалле. Но если второй кристалл вращать, оставляя первый неподвижным, то обнаружится удивительное явление — гашение света. По мере увеличения угла между осями интенсивность света уменьшается. И когда оси перпендикулярны друг другу, свет не проходит совсем. Он целиком поглощается вторым кристаллом. Полное объяснение опыта можно получить, сделав два предположения,
Первое предположение относится к самому свету.
Свет — поперечная волна. В падающем от обычного источника пучке световых волн происходят колебания всевозможных направлений, перпендикулярных направлению распространения волн. Согласно этому предположению световая волна обладает осевой симметрией, являясь в то же время поперечной.
Второе предположение относится не к световой волне, а к кристаллу. Кристалл турмалина обладает способностью пропускать световые волны с колебаниями, происходящими в одной определенной плоскости. Такой свет называется поляризованным. Прямыми опытами доказано3 что световая волна является поперечной. В поляризованной световой волне колебания происходят в строго определенном — поперечном направлении.
