Frühe Partikel- und Wellentheorien

Mit der Morgendämmerung des 17. Jahrhunderts wurden in Europa bedeutende Fortschritte erzielt. Zusammengesetzte Mikroskope wurden erstmals in den Niederlanden zwischen 1590 und 1608 (vermutlich von Hans und Zacharias Jansen) gebaut, und die meisten Quellen kreditieren einen anderen Holländer, Hans Lippershey , mit der Erfindung des Teleskops im Jahre 1608. Der italienische Astronomen Galileo verbesserte sich schnell auf die Gestaltung von Das brechende Teleskop und verwendete es in seinen Entdeckungen der Monde des Jupiter und der Ringe des Saturns im Jahre 1610. (Refraktion bezieht sich auf den Durchgang von Licht von einem Medium in ein anderes – in diesem Fall von Luft in eine Glaslinse. ) Der deutsche Astronom Johannes Kepler stellte eine ungefähre mathematische Analyse der fokussierenden Eigenschaften von Linsen in Dioptrice (1611) vor. Ein empirischerFortschritt wurde vom niederländischen Astronomen gemachtWillebrord Snell im Jahre 1621 mit seiner Entdeckung der mathematischen Beziehung ( Snell-Gesetz ) zwischen den Einfallswinkeln und der Übertragung für einen Lichtstrahl, der durch eine Schnittstelle zwischen zwei Medien brechend ist. Im Jahre 1657 der französische MathematikerPierre de Fermat stellte eine faszinierende Ableitung von Snells Gesetz vor, die auf seinem Prinzip der kleinsten Zeit basierte, was behauptete, dass Licht dem Weg der Mindestzeit beim Reisen von einem Punkt zum anderen folgt. Die posthume Publikation des Jesuitenmathematikers Francesco Grimaldis Studien im Jahre 1665 beschrieb zunächst die sogenannten Beugungseffekte , bei denen Licht, das ein Hindernis überschreitet, in den geometrischen Schatten eindringen kann. 1676 der dänische astronomOle Rømernutzte seine Messungen der Veränderungen in den scheinbaren Orbitalperioden der Monde des Jupiters im Laufe eines Jahres, um einen ungefähren Wert für die Lichtgeschwindigkeit abzuleiten. Die Bedeutung von Rømers Arbeit war die Erkenntnis, dass die Lichtgeschwindigkeit nicht unendlich ist .

In den zahlreichen empirischen Entdeckungen des 17. Jahrhunderts wurden parallele physikalische Modelle der Natur des Lichts entwickelt. Zwei konkurrierende Modelle des Lichts, als eine Sammlung von sich schnell bewegenden Teilchen und als Ausbreitungswelle, wurden vorgerückt. In La Dioptrique (1637), französischer Philosoph-MathematikerRené Descartes beschrieb das Licht als Druckwelle, die mit unendlicher Geschwindigkeit durch ein durchdringendeselastisches Medium übertragen wurde. Der prominente englische PhysikerRobert Hookeuntersuchte Beugungseffekte und Dünnfilm-Interferenz und schloss in Micrographia (1665), dass Licht eine schnelle Vibration eines Mediums ist, durch das es sich vermehrt . In seinem Traité de la Lumière (1690, “Abhandlung auf Licht”), der niederländische Mathematiker-AstronomChristiaan Huygens formulierte die erste detaillierte Wellenlehre des Lichts, in deren Rahmen er auch die Gesetze der Reflexion und Brechung ableiten konnte.


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