Page 10 - 6377
P. 10
Густава Кірхгофа (1824 − 1887 р.). За цей час було розв’язано багато оптичних проблем,
однак пояснення основ оптики залишалося незадовільним.
У цей же час практично незалежно від оптичних робіт проводилися дослідження з
електрики й магнетизму, що призвели до відкриття Майкла Фарадея (1791 − 1867 рр.).
Джеймсу Кларку Максвеллу (1831 − 1879 рр.) вдалося підсумувати всі знання, що були, у
цій області, сформулювавши систему рівнянь; найбільш важливим їхнім наслідком виявилася
можливість існування електромагнітних хвиль, що поширюються з швидкістю, величину якої
можна обчислити з результатів чисто eлeктричних вимірів. Коли Рудольф Кольрауш (1809 −
1858 рр.) і Вільгельм Вебер (1804 − 1891 рр.) виконали ці виміри, швидкість
электромaгнітних хвиль збіглася з швидкістю світла. Звідси Максвелл зробив висновок, що
світло є електромагнітною хвилею; його висновок було експериментельно підтверджено в
1888 р. Генріхом Герцем (1857 − 1894 рр.).
Нe дивлячись на це, електромагнітна теорія Максвелла витримала тривалу боротьбу,
перш ніж одержала загальне визнання. Очевидно, одна з характерних властивостей мислення
людини полягає в тому, що воно вкрай важко відмовляється від звичних уявлень, особливо
якщо доводиться жeртвувати заради цього конкретною картиною явища. Протягом тривалого
часу сам Максвелл і його послідовники намагалися описати електромагнітне поле за
допомогою механічних моделей. Тільки потім, коли ідеї Максвeлла стали більш звичними,
учені поступово залишили спроби пояснення його рівнянь на основі механіки; у наш час не
виникає труднощів у представленні електромагнітного поля Максвелла у вигляді деякої
субстанції, що не зводиться ні до чого більш простішого.
Але навіть електромагнітна теорія світла досягла згодом границь, за якими вона стає
незастосовною. Вона здатна пояснити в загальних рисах всі явища, пов’язані з поширенням
світла. Однак вона не змогла описати процеси випромінювання й поглинання, які
визначаються більш тонкими особливостями взаємодії речовини з оптичним полем.
Закони, що управляють цими процесами, є предметом дослідження сучасної оптики,
навіть більше того, – сучасної фізики. Їх історія починається з відкриття деяких
закономірностей у спектрах. Першим було відкриття (в 1814 − 1817 рр.) темних ліній у
сонячному спектрі Джозефом Фраунгофером (1787 − 1826 рр.), названих його ім’ям, і їх
інтерпретація як ліній поглинання, дана в 1861 р. на основі експериментів Робертом
Вільгельмом Бунзеном (1811 − 1899 рр.) і Густавом Кірхгофом (1824 − 1887 рр.). Сонячне
світло, що володіє безперервним спектром, проходячи через більш холодні гази сонячної
атмосфери, поглинається в атмосфері саме на тих довжинах хвиль, які випромінюють самі гази.
Це відкриття поклало початок розвитку спектрального аналізу, в основі якого лежить
твердження, що всі газоподібні хімічні елементи мають характерний лінійчатий спектр.
Вивчення цих спектрів було й залишається головним завданням фізичних досліджень;