Понятие дифракция света. Исторические предпосылки

Явление огибания световыми волнами контуров непрозрачных тел называется дифракцией света. Дифракция проявляется в отклонении световых лучей от прямолинейного распространения и их загибании в область геометрической тени. В естественных условиях дифракция света приводит к тому, что границы тени предмета, освещаемого удаленным источником, видятся слегка нерезкими и размытыми.

Франческо Мария Гримальди (1618-1663), наблюдая тень, которую отбрасывают нить, обнаружил, что тень на экране шире, чем это должно быть согласно закону прямолинейного распространения света. Кроме этого, по обе стороны тени можно было наблюдать радужные полосы. Именно ему принадлежит авторство сравнения явления дифракции с камнем, брошенным в воду.

Дифракционные явления были хорошо известны еще во времена Ньютона, но объяснить их на основе корпускулярной теории света оказалось невозможным. Первое качественное объяснение явления дифракции на основе волновых представлений было дано английским ученым Т. Юнгом.

Независимо от него французский ученый О. Френель развил количественную теорию дифракционных явлений (1818 г.). В основу теории Френель положил принцип Гюйгенса, дополнив его идеей об интерференции вторичных волн. Принцип Гюйгенса в его первоначальном виде позволял находить только положения волновых фронтов в последующие моменты времени, т. е. определять направление распространения волны. По существу, это был принцип геометрической оптики. Гипотезу Гюйгенса об огибающей вторичных волн Френель заменил физически ясным положением, согласно которому вторичные волны, приходя в точку наблюдения, интерферируют друг с другом.

Однако только более чем через 100 лет мы встречаем упоминание о применении явления дифракции в конкретном приборе. Удалось это советскому ученому Линнику. Тогда, как другие пытались избавиться от явления дифракции, он применил ее свойства ее в интерферометре.