菲涅尔的故事
菲涅尔是法国著名的物理学家,最主要的贡献就是光的波动理论了,这个理论的提出是由托马斯杨观察得到的,之后写信告诉了阿拉果,阿拉果又将这一想法说给了菲涅尔,菲涅尔才开始了横波的研究。
菲涅尔画照
菲涅尔的故事非常有教育意义,他的第一个故事就是关于光的波动理论,第二个故事就是泊松亮斑的故事。横波理论是由阿拉果告知,之后阿拉果与菲涅尔一同来研究,两个人根据这个猜想做了许多工作,包括光的偏振,光的折射理论等,最后终于可以发表这一理论了,但是当时倡导的理论是以太学说,按照当时的理论稀薄以太学说是不可能有横波,为此阿拉果不敢再论文上署名,而菲涅尔凭着自己的勇气,以及那种大无畏的革命精神发表了论文,引起反响,他的名声也大了起来。
另外一个菲涅尔的故事与泊松亮斑有关,1818年法国科学院提出了征文竞赛题目,内容就是关于光的传播,当时菲涅尔在阿拉果的帮助下成功了解释了偏振理论,但是这一理论并没有得到粒子学说的泊松的认可,泊松按照菲涅尔方程计算并得出了“泊松亮斑”,当时眼看菲涅尔的论文就要成功了,但是菲涅尔还是接受了挑战,开始了实验,重新研究亮斑,最后用亮斑这个说法彻底打败了粒子说。菲涅尔一生生活清苦,最后死于肺痨,但对科学却是充满了斗志,经常用工作的薪水来补贴研究费用,欠了很多债,与其说是病死,不如说是穷死的更贴切。
菲涅尔的成就
菲涅尔的一生都奉献给了科学事业,他的研究成果将光学带进了一个新的时期,打开了牛顿物理学中的缺口,人们称菲涅尔为物理光学的缔造者。菲涅尔在饱受身体折磨的情况下来进行研究,这种为科学事业献身的精神值得后人学习。
菲涅尔照片
菲涅尔的成就主要是经典光学波动理论的提出和验证。主要来说包括两个方面,第一个方面是光的衍射。菲涅尔以惠更斯原理和干涉原理为基础,采用新的定量形式建立了以他们姓氏来命名的惠更斯,也就是菲涅尔原理。这项原理菲涅尔还做出了报告,在1812年提出了《光的衍射报告 》。菲涅尔的实验很直观,而且说明性很强,非常容易理解。
其次菲涅尔的成就就是偏振。1817年,马斯·杨在寻找波动说解决办法的时候,感觉到光的振动如果不是像声波那样沿运动方向作纵向振动,而是垂直方向运动的振动,就可以轻松解决问题,之后将这一想法告知阿拉果,阿拉果又将这一想法告之菲涅尔,于是他立即以这种定律来解释了偏振光的干涉定律,还得出一系列的相关理论,其中就包括著名的偏振理论以及反射和折射理论,双折射理论。但是偏振理论的提出是非常冒险和大胆的,根据弹性的相关理论来看在稀薄以太里不可能产生横向振动的,所以虽然阿拉果和菲涅尔一起研究偏振光干涉问题,但是对于实验观点的阐述并没有署名。