Корпускулярная теория света - Corpuscular theory of light

В оптика, то корпускулярная теория света, возможно, выдвинутый Декарт в 1637 г., говорится, что свет состоит из мелких дискретных частиц, называемых "тельца "(маленькие частицы), которые движутся по прямой линии с конечная скорость и обладать толчок. Это было основано на альтернативном описании атомизм периода времени.

Исаак Ньютон был пионером этой теории; он особенно подробно остановился на этом в 1672 году. Эта ранняя концепция теория частиц света был одним из первых предшественников современного понимания фотон. Эта теория не может объяснить преломление, дифракция и вмешательство, которые требуют понимания волновая теория света из Кристиан Гюйгенс.

Механическая философия

В начале 17 века натурфилософы искали новую информацию, чтобы заменить Аристотелизм, которая на протяжении веков была доминирующей научной теорией. Различные европейские философы приняли то, что стало известно как механическая философия где-то между 1610 и 1650 годами, которые описывали вселенную и ее содержимое как своего рода крупномасштабный механизм, философия, объясняющая, что вселенная создана с помощью дело и движение.[1] Эта механическая философия была основана на эпикурейство, и работа Левкипп и его ученик Демокрит и их атомизм, в котором все во Вселенной, включая тело, разум, душу и даже мысли человека, было сделано из атомы; очень маленькие частицы движущегося вещества. В начале XVII века атомистическая часть механической философии была в значительной степени развита Гассенди, Рене Декарт и прочие атомщики.

Теория атомистической материи Пьера Гассенди

Ядро Пьер Гассенди философия его атомистическая теория материи. В своей большой работе Syntagma Philosophicum, («Философский трактат»), опубликованный посмертно в 1658 году, Гассенди пытался объяснить аспекты материи и природных явлений мира с точки зрения атомов и пустота. Он взял эпикурейский атомизм и модифицировал его, чтобы он был совместим с христианским богословием, предложив несколько ключевых изменений:[1]

  1. Бог существуют
  2. Бог создал конечное число неделимых и движущихся атомов.
  3. У Бога есть постоянный божественное отношение к творению (материи)
  4. У людей есть свободная воля
  5. Человек душа существуют
  6. Бог не родился и никогда не умрет (Бог всегда был здесь и всегда будет)

Гассенди считал, что атомы движутся в пустом пространстве, классически известном как пустота, что противоречит аристотелевской точке зрения, согласно которой Вселенная полностью состоит из материи. Гассенди также предполагает, что информация, собранная человеческими органами чувств, имеет материальную форму, особенно в случае видение.[2]

Корпускулярные теории

Корпускулярные теории, или корпускуляризм, похожи на теории атомизма, за исключением того, что в атомизме предполагалось, что атомы неделимы, тогда как корпускулы в принципе могут быть разделены. Корпускулы - это отдельные бесконечно маленькие частицы, которые имеют форму, размер, цвет и другие физические свойства, которые изменяют их функции и эффекты в явлениях в механических и биологических науках. Позже это привело к современной идее о том, что соединения обладают вторичными свойствами, отличными от элементов этих соединений. Гассенди утверждает, что корпускулы - это частицы, которые несут другое вещество или вещества и относятся к разным типам. Эти частицы также являются выбросами из различных источников, таких как солнечные объекты, животные или растения. Роберт Бойл был ярым сторонником корпускуляризма и использовал теорию, чтобы проиллюстрировать различия между вакуумом и пленум, которым он стремился поддержать свою механическую философию и общую атомистическую теорию.[2] Примерно через полвека после Гассенди Исаак Ньютон использовал существующие корпускулярные теории для разработки своей теории частиц физики света.[3]

Исаак Ньютон утверждал, что геометрическую природу отражения и преломления света можно было бы объяснить, только если бы свет состоял из частиц, называемых корпускулами, потому что волны не имеют тенденции распространяться по прямым линиям. Ньютон стремился опровергнуть Кристиан Гюйгенс Теория о том, что свет состоит из волн. В своем 44-м испытании в серии экспериментов, касающихся физики света, он пришел к выводу, что свет состоит из частиц, а не волн, пропустив луч белого света через две призмы, которые находились под таким углом, что свет расщеплялся на спектр после прохождения через первую призму, а затем снова был преобразован в белый свет второй призмой.[нужна цитата ]

Исаак Ньютон

Корпускулярная теория в значительной степени была разработана Исааком Ньютоном. Теория Ньютона преобладала более 100 лет и преобладала над Гюйгенса волновая теория света отчасти из-за большого авторитета Ньютона.[4] Когда корпускулярная теория не смогла адекватно объяснить дифракция, вмешательство и поляризация света от него отказались в пользу волновой теории Гюйгенса. В некоторой степени корпускулярная (частичная) теория света возродилась в 20 веке, поскольку явление света в настоящее время объясняется как частица и волна.

Корпускулярная теория Ньютона была развитием его взгляда на реальность как на взаимодействие материальных точек посредством сил. Заметка Альберт Эйнштейн описание ньютоновской концепции физической реальности:

[Ньютон] физическая реальность характеризуется концепциями Космос, время, то материальная точка и сила (взаимодействие между материальные очки ). Физические события следует рассматривать как движения в соответствии с законом материальные очки в космосе. В материальная точка является единственным представителем реальности, поскольку она подвержена изменениям. Концепция материальная точка очевидно из-за наблюдаемых тела; материальная точка задумана по аналогии с подвижными телами, опуская характеристики расширение, форма, пространственная локальность и все их «внутренние» качества, сохраняя только инерция, перевод, а дополнительная концепция сила.[5][6]

  1. Каждый источник света испускает большое количество крошечных частиц, известных как корпускулы, в среде, окружающей источник.
  2. Эти тельца совершенно упругие, жесткие и невесомые.[7]

Поляризация

Тот факт, что свет мог быть поляризованный был впервые качественно объяснен Ньютоном с помощью теории частиц. Этьен-Луи Малюс в 1810 г. создал математическую теорию поляризации частиц. Жан-Батист Биот в 1812 г. показал, что эта теория объясняет все известные явления поляризации света. В то время поляризация рассматривалась как доказательство теории частиц.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б Постоянная ссылка WorldCat.org Реконфигурация мира: природа, Бог и человеческое понимание от средневековья до ранней современной Европы. Ослер, Маргарет Дж. Балтимор; Мэриленд, США: Издательство Университета Джона Хопкинса. 2010. С. 78–82. С. 84–86.
  2. ^ а б plato.stanford.edu Стэнфордская энциклопедия философии: Пьер Гассенди. Фишер, Сол. 2009 г.
  3. ^ virginia.edu - Конспект лекций по теории частиц Ньютона. Линдгрен, Ричард А. Профессор-исследователь физики. Университет Вирджинии, факультет физики.
  4. ^ Аспект, Ален (ноябрь 2017 г.). «От волн Гюйгенса до фотонов Эйнштейна: странный свет». Comptes Rendus Physique. 18 (9–10): 498–503. Bibcode:2017CRPhy..18..498A. Дои:10.1016 / j.crhy.2017.11.005.
  5. ^ Влияние Максвелла на развитие представления о физической реальности (Английский перевод Сони Баргманн 1954 г.), оценка Альберта Эйнштейна, стр. 29–32, Динамическая теория электромагнитного поля. (1865), Джеймс Клерк Максвелл, отредактированный Томасом Ф. Торренсом (1982); Юджин, Орегон: Wipf and Stock Publishers, 1996.
  6. ^ Влияние Максвелла на развитие концепции физической реальности , Альберт Эйнштейн, Джеймс Клерк Максвелл: Памятный том 1831-1931 (Кембридж, 1931), стр. 66–73
  7. ^ gutenberg.org Оптика, или трактат об отражении, преломлении, изгибах и цветах света. Сэр Исаак Ньютон. 1704. Электронная книга Project Gutenberg, выпущена 23 августа 2010 г.

внешние ссылки