3. Волновая теория света и законы геометрической оптики

В конце XVII в. на основе многовекового опыта и развития представлений о свете Ньютон выдвинул теорию истечения световых частиц (корпускул), которые летят прямолинейно и подчиняются законам механики. По этой теории отражение света уподоблялось отражению упругих шариков при ударе о плоскость, что приводило к известному из школьного курса закону геометрической оптики: «угол падения равен углу отражения». Закон преломления света на границе двух сред объяснялся притяжением световых частиц преломляющей средой, вследствие чего изменялась траектория их движения и скорость. Расчеты приводили к выводу, что скорость световых частиц в более плотных средах больше, чем в воздухе. Однако этот вывод Ньютона в дальнейшем был экспериментально опровергнут. Современник Ньютона X. Гюйгенс предложил другую теорию света — волновую. Впоследствии волновая теория получила свое обоснование как в экспериментах, так и в рамках теоретических представлений об электромагнитной природе света — уравнениях Максвелла и следующих из них свойствах электромагнитных волн. Она позволила объяснить и изучить такие оптические явления, как дифракция, интерференция и поляризация. Но сначала мы познакомимся в этой главе с тем, как волновая теория объясняет хорошо известные законы геометрической оптики.