Эразм Бартолин (1625—1698 г., профессор математики и медицины при Копенгагенском университете) открыл, что, если смотреть сквозь большие прозрачные куски исландского известкового шпата, то предметы кажутся двойными, и что, следовательно, всякий световой луч, выходящий из какой-либо точки предмета, делится в кристалле ни два луча. Рассматривая затем предметы под различными углами, и определяя показатели преломления, он для одного из лучей нашел показатель, соответствующий закону преломления, а именно равный 5/3, для другого же луча не мог установить никакого правила. Это-то явление начал изучать Гюйгенс и открыл его закон при помощи волновой теории света. Исландский шпат имеет форму ромбоэдра, если срезать (т. е. отшлифовать) два противолежащие тупые угла А и В перпендикулярно к соединяющей их линии (главной оси кристалла), то черная точка, рассматриваемая сквозь кристалл в направлении этой линии, будет видна в единственном числе, при всяком же косвенном наблюдении по отношению к этой линии она будет видна вдвойне. Световой луч, выходящий из черной точки, разлагается, следовательно, внутри кристалла на два, из коих один преломляется отлично от другого во всех направлениях, за исключением направления, параллельного к главной оси. При указанном способе шлифовки углов оба луча остаются еще в плоскости падения; но если срезать углы наискось к оси, то один из лучей выходит уже из плоскости падения. Первый луч называется обыкновенным, и для него Гюйгенс (как и Бартолин до него) нашел постоянный показатель преломления, равный 5/3. Чтобы найти правило для построения в каждом данном случае хода и второго, так называемого необыкновенного луча, Гюйгенс принял, что мельчайшие частицы известкового шпата имеют форму эллипсоидов вращения, которых малая ось (ось вращения) параллельна главной оси кристалла, и что поэтому оптическая плотность известкового шпата в направлении главной оси всего больше, во всех же других направлениях меньше и везде обратно пропорциональна соответствующим радиусам эллипсоида. При этом условии всякая световая волна, выходящая из одной точки, разлагается в кристалле на две волны. В первой, имеющей шаровидную форму, скорость распространения во всех направлениях одинакова, а, следовательно, и показатель преломления один и тот же. Вторая же волна имеет форму эллипсоида вращения, сходную с формой частиц шпата. Здесь скорость распространения в направлении главной оси всего больше (равна скорости шаровой волны), а в других меньше. Первая волна производит обыкновенный, вторая необыкновенный луч. Из целого ряда измерений преломления необыкновенного луча Гюйгенс вывел форму этого эллипсоида и нашел отношение между его осями приблизительно равным 0,9. Вместе с формой эллипсоида для каждого направления определяется его радиус, а, следовательно, и скорость распространения света в данном направлении, равно как и показатель преломления. Отсюда уже ясно, каким образом Гюйгенс для любого направления падающего луча находил вычислением или построением (без всяких дальнейших наблюдений) направление необыкновенного луча. Свою теорию он проверил многими измерениями, и согласие между теорией и наблюдением служило для него надежным доказательством правильности волновой гипотезы. К сожалению, современники не были расположены признать ее. Ньютон в своей «Оптике», вышедшей 14 лет после напечатания исследований Гюйгенса, упоминает о них по поводу свойств исландского шпата и, несмотря на это дает неверное указание о способе построения необыкновенного луча. То обстоятельство, что Гюйгенс защищал свою теорию, по-видимому, неблагоприятно повлияло на отношение к ней Ньютона. Что же касается его последователей, — а таковыми постепенно стали все физики-оптики, — то они сочли за лучшее убить молчанием неудобный для них трактат о хлопотливой волновой теории. «Traite de la lumiere» остался для ближайшего будущего без всякого значения; это сочинение как будто вовсе не существовало для целого последующего столетия, и даже великий Эйлер не мог добиться должного к нему внимания. Лучшие историки в конце прошлого века упоминают о трактате Гюйгенса почти как о каком-то курьезе, и еще Фишер, рассуждая о гюйгенсовском доказательстве закона преломления, замечает: «Как ни правильно это доказательство само по себе, оно все же основано на гипотезе, которая вряд ли может найти приверженцев в настоящее время. Сверх того, из него вытекало бы, что световые лучи в более плотных средах преломляются сильнее, чем в средах менее плотных, а последнее прямо противоречит опыту».
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Эразм Бартолин» з дисципліни «Історія фізики»
