Дальнейшие успехи экспериментальной физики

Завершение борьбы за гелиоцентрическую систему

Один из основателей Лондонского Королевского общества – Роберт Бойль (1627-1691) – выдающийся химик и экспериментатор, опровергая мнение перипатетиков, что ртуть в трубке Торричелли удерживается невидимыми нитями, решил исследовать упругость воздуха. Помощник Бойля Тоунли, рассматривая запись высот ртути в открытом и закрытом коленах, подметил обратную пропорциональность между избыточной высотой ртутного столба и объемом воздуха в закрытом колене. Бойль, тщательно исследовав эту закономерность при давлениях выше и ниже атмосферного, устновил закон, носящий его имя. Свои опыты он описал в сочинении «Защита доктрины, относящейся к упругости и весу воздуха», вышедшем в 1662г.

Через 14 лет вышло сочинение французского аббата Мариотта (1620-1684) «Опыт о природе воздуха», в котором Мариотт независимо от Бойля описал аналогичные опыты, приведшие его к тому же выводу.

Через три года после проведения опытов с воздушным насосом и через год после открытия газового закона Бойль опубликовал работу «Опыты и рассуждения, касающиеся цветов», где описывал интерференционные явления в тонких пленках (мыльных и тонких стенках стеклянных шаров).

Большие заслуги Бойль имеет в химии. Его сочинение «Скептический химик» рассматривается как начало новой, научной химии в противовес алхимии.

Воздушный насос – предшественник современных вакуумных насосов – был сконструирован в 50-х годах XVII в. магдебургским бургомистром Отто Герике (1602-1686). Книга Герике «Новые магдебургские опыты о пустом пространстве» вышла в свет в 1672 г. с замечательными иллюстрациями, изображающими различные опыты, проведенные им. Герике был искусным экспериментатором. Он усовершенствовал барометр, термометр, построил первую электрическую машину, которая представляла собой шар из серы, вращающийся на железной оси. Вращающийся шар натирался рукой. Герике впервые наблюдал электрическое отталкивание, электрическую проводимость, незначительные электрические разряды, сопровождающиеся потрескиванием.

Колокол с тарелкой для воздушного насоса был введен Христианом Гюйгенсом. Он сконструировал ртутный манометр для измерения низких давлений. Известный изобретатель парового котла (а также паровой машины) Дени Папен (1647-1714) заменил в насосе кран клапаном. Первая пароатмосферная водоподъемная машина была спроектирована в 1698 г. Севери.

Декартовое обоснование закона преломления подверг критике знаменитый математик Пьер Ферма (1601-1665), который в противовес Декарту вывел закон преломление на основе принципа наименьшего времени распространения света. В 1648 г. чешский ученый Иоханнес Маркус Марци (1595-1667) описал явление призматических цветов. Он поставил призму перед отверстием камер-абскуры и получил на задней стороне камеры спектр, который правильно объяснил тем. Что каждому цвету соответствует своя преломляющая способность. Он показал, что отдельный монохроматический участок в дальнейшем призмой не разлагается. Таким образом, Марци был непосредственным предшественником оптических открытий Ньютона.

В 1665 г. вышло в свет сочинение Гримальди (1618-1663), сыгравшее важную роль в истории оптики. В этом сочинении впервые описано явление дифракции и высказано мнение о волновой природе света. В 1669 г. датский ученый Эразм Бартолин (1625-1698) описал двойное лучепреломление в исландском шпате. Другой датский ученый – Оле Ремер (1644-1710), работавший в Парижской обсерватории, составляя таблицы затмений спутников Юпитера, обнаружил периодическое запаздывание этих затмений и объяснил их конечностью скорости света. В это же время появилось сочинение Гюйгенса о свете, исправленное автором и переизданное на французском языке в 1690 г. «Трактат о свете» Гюйгенса вошел в историю науки первое научное сочинение по волновой оптике. В трактате сформулирован принцип распространения волны, известный ныне под названием принципа Гюйгенса; на основе этого принципа выведены законы отражения и преломления света, развита теория двойного лучепреломления в исландском шпате, исходя из представлений, что скорость распространения света в кристалле в различных направлениях различна и поэтому форма волновой поверхности будет не сферической, а эллипсоидальной.

Теория распространения и преломления света в одноосных кристаллах – замечательное достижение оптики Гюйгенса. Он описал также исчезновение одного из двух лучей при прохождении их через второй кристалл при определенной ориентировке его относительно первого. Таким образом, Гюйгенс был первым физиком, установившим факт поляризации света.

Гюйгенс увлекался также математикой, механикой, астрономией, практической оптикой. Искусный мастер, он самостоятельно шлифовал оптические стекла и усовершенствовал трубу, с помощью которой открыл кольца и спутники Сатурна.

Одним и важнейших открытий Гюйгенса было изобретение часов с маятником.

Гюйгенс устанавливает, что центростремительное ускорение пропорционально квадрату скорости и обратно пропорционально радиусу окружности.

Аберрация была обнаружена Джеймсом Брадлеем в 1728 г. и дала новый метод определения скорости света.

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 419; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!