柏松亮斑是什么,它是怎样被发现的?

泊松亮斑的是怎么被发现的?

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观星人无机化学博士生,天文爱好者

2012-07-03 01:52


事实:
当光照到不透光的小圆板上时,在光屏的阴影中心出现的亮斑 (在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。
历史故事:
  1818年,法国科学院提出了征文竞赛题目:一是利用精确的实验确定光线的衍射效应;二是根据实验,用数学归纳法推求出光通过物体附近时的运动情况。在法国物理学家阿拉果与安培的鼓励和支持下,菲涅耳向科学院提交了应征论文。
  他用半波带法定量地计算了圆孔、圆板等形状的障碍物产生的衍射花纹。菲涅耳把自己的理论和对于实验的说明提交给评判委员会。参加这个委员会的有:波动理论的热心支持者阿拉果;微粒论的支持者拉普拉斯、泊松和比奥;持中立态度的盖.吕萨克。菲涅耳的波动理论遭到了光的粒子论者的反对。

  在委员会的会议上泊松指出,根据菲涅耳的理论,应当能看到一种非常奇怪的现象:如果在光束的传播路径上,放置一块不透明的圆板,由于光在圆板边缘的衍射,在离圆板一定距离的地方,圆板阴影的中央应当出现一个亮斑,在当时来说,这简直是不可思议的,所以泊松宣称,他已驳倒了波动理论。菲涅耳和阿拉果接受了这个挑战,立即用实验检验了这个理论预言,非常精彩地证实了这个理论的结论,影子中心的确出现了一个亮斑。
  这一成功,为光的波动说增添了不少光辉。 泊松是光的波动说的反对者,泊松根据菲涅耳的计算结果,得出在一个圆片的阴影中心应当出现一个亮点,这是令人难以相信的,过去也从没看到过,因此泊松认为这个计算结果足够证明光的波动说是荒谬的。但是恰巧,菲涅耳和阿拉果在试验中看到了这个亮斑,这样,泊松的计算反而支持了光的波动说。过了不久,菲涅耳又用复杂的的理论计算表明,当这个圆片的半径很小时,这个亮点才比较明显。经过实验验证,果真如此。菲涅耳荣获了这一届的科学奖,而后人却戏剧性地称这个亮点为泊松亮斑。 菲涅耳开创了光学的新阶段。他发展了惠更斯和托马斯·杨的波动理论,成为“物理光学的缔造者”。
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