Номер 6.29, страница 36 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

VI. Электромагнитная природа света - номер 6.29, страница 36.

Условие.

6.29 Объясните, какое значение для выяснения природы света имело открытие поляризации света.

Решение.

Открытие явления поляризации света имело фундаментальное значение для понимания его природы. Оно позволило сделать однозначный вывод о том, что световые волны являются поперечными.

На протяжении XVII–XIX веков велись споры между сторонниками корпускулярной (И. Ньютон) и волновой (Х. Гюйгенс) теорий света. Явления интерференции и дифракции свидетельствовали в пользу волновой природы, но тип волн (продольные или поперечные) оставался неизвестным. По аналогии со звуком, который является продольной волной, многие учёные изначально предполагали, что и световые волны являются продольными.

Поляризация — это выделение из естественного света волн с определённой ориентацией колебаний. В естественном свете колебания происходят во всех направлениях, перпендикулярных направлению распространения волны. Поляризатор же пропускает колебания только в одной определённой плоскости (плоскости поляризации).

Ключевым моментом является то, что явление поляризации присуще исключительно поперечным волнам. У поперечных волн колебания происходят перпендикулярно направлению их распространения, и поэтому можно выделить определённую плоскость этих колебаний. У продольных волн колебания частиц среды происходят вдоль направления распространения, поэтому у них нет такой «боковой» асимметрии, и их невозможно поляризовать.

Экспериментальное обнаружение поляризации света (Э. Малюс, 1808 г.) и последующие теоретические работы О. Френеля показали, что свет можно поляризовать. Это стало решающим доказательством того, что световые волны являются поперечными. Этот факт не могла объяснить ни корпускулярная теория в её первоначальном виде, ни волновая теория продольных волн.

В дальнейшем, в рамках электромагнитной теории Дж. К. Максвелла, свет был окончательно описан как поперечная электромагнитная волна, в которой перпендикулярно направлению распространения колеблются векторы напряженности электрического поля $ \vec{E} $ и магнитной индукции $ \vec{B} $.

Ответ: Открытие поляризации света стало неопровержимым доказательством того, что свет представляет собой поперечные волны, а не продольные. Это позволило отвергнуть гипотезу о продольном характере световых волн (по аналогии со звуком) и стало важнейшим шагом в становлении волновой оптики и последующей электромагнитной теории света.