Номер 1, страница 136, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

1. Какие теории света возникли в XVII веке? Почему они существуют так долго?

1. В XVII веке возникли две основные, конкурирующие между собой теории природы света:

Корпускулярная теория. Её главным сторонником был Исаак Ньютон. Согласно этой теории, свет представляет собой поток мельчайших частиц — корпускул, — которые испускаются светящимися телами. Движение этих частиц подчиняется законам механики. Эта теория легко объясняла прямолинейное распространение света (что приводит к образованию резких теней), а также явления отражения и преломления. Благодаря огромному авторитету Ньютона, корпускулярная теория стала доминирующей на более чем сто лет.

Волновая теория. Её разработал голландский учёный Христиан Гюйгенс. Он предположил, что свет — это волны, распространяющиеся в особой гипотетической среде, заполняющей всё пространство, — светоносном эфире. Волновая теория также успешно объясняла законы отражения и преломления. Более того, она предсказывала явления интерференции и дифракции, которые корпускулярная теория объяснить не могла.

Эти теории, а точнее, лежащие в их основе идеи, существуют так долго по нескольким причинам:

1. Каждая из теорий была по-своему успешна и хорошо объясняла определённый набор оптических явлений. Корпускулярная теория была интуитивно понятнее и лучше объясняла прямолинейное распространение света, в то время как волновая теория давала объяснение дифракции.

2. Долгое время (до начала XIX века) не существовало экспериментальных данных, которые могли бы однозначно опровергнуть одну теорию и подтвердить другую. Решающие эксперименты, доказавшие волновую природу света (опыты Томаса Юнга по интерференции и Огюстена Френеля по дифракции), были проведены лишь спустя более чем столетие.

3. Самая главная причина их "живучести" заключается в том, что обе теории, как выяснилось в XX веке, отражают реальные свойства света. Свет обладает корпускулярно-волновым дуализмом: в одних явлениях (например, при распространении) он ведёт себя как волна, а в других (при поглощении и излучении, например, в явлении фотоэффекта) — как поток частиц (фотонов). Таким образом, старые теории не были полностью неверными, они просто были односторонними. Современная квантовая механика объединила волновые и корпускулярные представления в единой, более полной теории.

Ответ: В XVII веке возникли корпускулярная (Ньютон) и волновая (Гюйгенс) теории света. Они существуют так долго, потому что каждая из них успешно объясняла свой круг явлений, а решающие эксперименты были проведены значительно позже. В конечном счёте оказалось, что обе теории отражают разные аспекты единой, двойственной природы света (корпускулярно-волновой дуализм), которая является основой современного понимания света.