CUỘC CHIẾN SÓNG - HẠT


I-Mở đầu.
- Bản chất đích thực của ánh sáng khả kiến là một bí ẩn làm lúng túng loài người trong nhiều thế kỉ.
- Lịch sử nghiên cứu ánh sáng trải qua nhiều cuộc tranh luận gay gắt với nhiều quan điểm về bản chất của ánh sáng mà tiêu biểu là cuộc chiến của thuyết sóng và thuyết hạt
- Mải đến đầu thế kỉ XX,bản chất của ánh sáng mới được làm sáng tỏ khi thuyết lượng tử ra đời.
II-Nội dung.
1.Những quan điểm đầu tiên về thuyết hạt ánh sáng:
- Quan điểm nguyên tử luận của Democrit: (470-360TCN) ,Quan điểm đó như sau:
+ Xem ánh sáng được cấu thành từ các nguyên tử có hình dạng khác nhau.
+ Bản thân nguyên tử không có màu,sự kết hợp các tính chất như kích thước,hình dạng,trọng lượng,vị trí hay chuyển động mới tạo nên màu sắc.
+ Màu sắc ánh sáng do hình dạng và cách sắp xếp các nguyên tử quy định.ví dụ:các nguyên tử tạo ra màu trắng thì tròn và nhẳn,xắp xếp sao cho vạch ra các kênh thẳng : các nguyên tử tạo ra màu đen có hình dạng không đồng đều và sần sùi,được ghép lại trong các hệ xấp vặn vẹo.
- Quan điểm của Platon (429-347TCN):
+ Mắt phát ra từ chùm sáng phóng đến gặp bề mặt của vật,ở đó thì nó gặp tia các hạt do vật phát ra dưới tác dụng của ánh sáng xung quanh,kết hợp với chùm sáng ban đầu.Sau đó chùm sáng co lại,các hạt đi qua những lổ nhỏ xíu trong mắt để truyền thông tin đến não.
- Quan điểm của Euclide (trước 300 năm TCN): Xem ánh sáng là tia các hạt phát ra từ mắt chứa trong 1 hình nón mà đỉnh của nó là tâm của đáy mắt và đáy là phạm vi nhìn thấy của mắt. Euclide là người đã khởi xướng ra quang hình học.
- Các nhà khoa học Hy lạp thuộc trường phái Pythagore cổ đại cho rằng mổi một vật khả kiến phát ra một dòng hạt đều đặn.Ánh sáng gồm các dòng hạt đều đặn,rất giống với giọt nước nhỏ xíu phun ra từ một vòi tưới nước vườn.
2.Tư tưởng của Descartes về mô hình hạt ánh sáng:
- Đêcac giả định rằng chùm sáng là 1 chùm các hạt ánh sáng chuyển động với vận tốc v rất lớn.Khi một tia sáng phản xạ trên một mặt gương phẳng,vận tốc của các hạt ánh sáng bị biến đổi : Thành phần tiếp tuyến của v giữ nguyên chiều và độ lớn,thành phần pháp tuyến của nó giữ nguyên độ lớn nhưng đổi chiều.Khi một tia sáng khúc xạ qua mặt phân cách của 2 môi trường,thành phần tiếp tuyến của v vẩn giữ nguyên chiều và độ lớn,thành phần pháp tuyến giữ nguyên chiều nhưng thay đổi độ lớn,làm cho tia khúc xạ dịch lại gần hay ra xa đường pháp tuyến.
- Mô hạt ánh sáng của Đêcac đã giải thích được đầy đủ các định luận phản xạ và khúc xạ ánh sáng. Nhưng theo mô hình này thì vận tốc ánh sáng trong nước lớn hơn trong không khí.
- Đến thế kỉ XIX, khi Phucô đo được vận tốc ánh sáng trong không khí và trong nước,thì mô hình hạt ánh sáng của Đêcac mới bị bác bỏ.
3.Quan điểm về hạt của Newton :
- Newton là một người ủng hộ mạnh mẽ lí thuyết hạt ánh sáng.Theo ông,các tia sáng được cấu thành từ vô số các hạt ánh sáng phát ra bởi các vật được chiếu sáng, lan truyền theo đường thẳng qua không gian nối tiếp nhau.
- Về màu sắc ánh sáng , ông cho rằng nguyên nhân chính là do kích thước của hạt. Chẳng hạn các hạt nhỏ nhất tạo ra các cảm giác tím,các hạt lớn gây ra cảm giác màu chàm…… Bởi vì tồn tại 7 màu cơ bản nên các hạt có 7 loại kích thươc khác nhau.
- Như vậy sự tổng giác của chúng ta về các màu là biểu thị chủ quan của một hiện thực khách quan được quy định bởi kích thước của các hạt.
- Nhờ mô hình hạt và các khái niệm được gợi ý từ lí thuyết vạn vật hấp dẩn của mình, Newton đã giải thích được các định luật cơ bản của Quang học .Để giải thích các định luật phản xạ, khúc xạ và nhiễu xạ. Newton đã đưa vào các định luật hút và đẩy giữa các hạt ánh sáng. Những hạt mà nếu để tự do chúng sẽ truyền theo đường thẳng. Liên quan đến khúc xạ ,ông đã đưa ra giả thuyết cho rằng trên bề mặt của một vật trong suốt (như lăng kính chẳng hạn) thì tồn tai một vùng rất mỏng ở đó có một lực tác dụng để kéo các tia sáng vào bên trong nó.
Như vậy ,các hạt màu tím do chúng nhỏ hơn nên sẽ bị hút