Deur die geskiedenis het die mensdom nagedink oor die aard van so 'n verskynsel soos lig. Van antieke tye tot vandag toe het idees daaroor verander en verbeter. Die gewildste hipoteses was geneig om te wees dat lig 'n deeltjie of 'n golf is. Die tak van die moderne wetenskap wat die aard en gedrag van lig bestudeer, word optika genoem.
Geskiedenis van die ontwikkeling van idees oor lig
Volgens die idees van antieke Griekse filosowe, soos Aristoteles, is lig die strale wat uit die menslike oog uitgaan. Deur die eter, 'n deursigtige stof wat ruimte vul, versprei hierdie strale, wat 'n persoon toelaat om voorwerpe te sien.
Nog 'n filosoof, Plato, het voorgestel dat die son die bron van lig op Aarde is.
Die filosoof en wiskundige Pythagoras het geglo dat klein deeltjies uit voorwerpe vlieg. As hulle in die menslike oog kom, gee hulle ons 'n idee van die voorkoms van hierdie voorwerpe.
Ondanks die oënskynlike naïwiteit, het hierdie hipoteses die grondslag gelê vir verdere ontwikkeling van denke.
Dus, in die 17de eeu, die Duitse wetenskaplike Johannes Kepler'n teorie na aan die idees van Plato en Pythagoras uitgespreek. Na sy mening is lig 'n deeltjie, of meer presies, 'n stroom deeltjies wat uit een of ander bron voortplant.
Newton se korpuskulêre hipotese
wetenskaplike Isaac Newton het 'n teorie voorgehou wat tot 'n mate teenstrydige idees oor hierdie verskynsel gekombineer het.
Volgens Newton se hipotese is lig 'n deeltjie waarvan die bewegingspoed baie hoog is. Lympies versprei in 'n homogene medium en beweeg eenvormig en reglynig vanaf die ligbron. As die vloei van hierdie deeltjies die oog binnedring, neem die persoon die bron daarvan waar.
Volgens die wetenskaplike was die liggaamsdele van verskillende groottes, wat die indruk van verskillende kleure gegee het. Groot deeltjies dra byvoorbeeld by tot die feit dat 'n persoon rooi sien. Hy het die verskynsel van weerkaatsing van 'n ligstroom deur die terugslag van deeltjies vanaf 'n soliede versperring aangevoer.
Die wetenskaplike het die wit kleur verduidelik deur 'n kombinasie van al die kleure van die spektrum. Hierdie gevolgtrekking is die basis van sy teorie van verspreiding, 'n verskynsel wat hy in 1666 ontdek het.
Newton se hipoteses het groot aanvaarding onder sy tydgenote gevind, wat baie optiese verskynsels verduidelik.
Huygens se golfteorie
Nog 'n wetenskaplike van dieselfde tyd, Christian Huygens, het nie saamgestem dat lig 'n deeltjie is nie. Hy het die golfhipotese van die aard van lig voorgehou.
Huygens het geglo dat al die spasie tussen voorwerpe en in die voorwerpe self gevul is met eter, en ligstraling is pulse, golwe wat in hierdie eter voortplant. Elke gedeelte van die eter, wat die lig bereikgolf word 'n bron van sogenaamde sekondêre golwe. Eksperimente oor die interferensie en diffraksie van lig het die moontlikheid van 'n golfverklaring van die aard van lig bevestig.
Huygens se teorie het in sy tyd nie veel erkenning gekry nie, aangesien die meeste wetenskaplikes geneig was om lig as 'n deeltjie te beskou. Dit is egter later aangeneem en verfyn deur baie wetenskaplikes, soos Jung en Fresnel.
Verdere ontwikkeling van sienings
Die vraag oor wat lig in fisika is, het steeds die gedagtes van wetenskaplikes beset. In die 19de eeu het James Clerk Maxwell die teorie ontwikkel dat ligstraling hoëfrekwensie elektromagnetiese golwe is. Sy idees was gebaseer op die feit dat die spoed van lig in 'n vakuum gelyk is aan die spoed van elektromagnetiese golwe.
In 1900 het Max Planck die term "kwantum" in die wetenskap bekendgestel, wat vertaal word as "porsie", "klein hoeveelheid". Volgens Planck vind die uitstraling van elektromagnetiese golwe nie aanhoudend plaas nie, maar in gedeeltes, in kwanta.
Hierdie idees is deur Albert Einstein ontwikkel. Hy het voorgestel dat lig nie net uitgestraal word nie, maar ook deur deeltjies geabsorbeer en voortgeplant word. Om hulle aan te dui, het hy die woord "fotone" gebruik (die term is die eerste keer deur Gilbert Lewis voorgestel).
Partikelgolfdualiteit
Moderne verduideliking van die aard van lig lê in die konsep van golf-deeltjie-dualiteit. Die essensie van hierdie verskynsel is dat materie die eienskappe van beide golwe en deeltjies kan vertoon. Lig is 'n voorbeeld van sulke materie. Die studies van wetenskaplikes wat tot oënskynlik teenoorgestelde menings gekom het, is bevestiging van die dubbele aard van lig. Lig is tegelyk 'n deeltjie en 'n golf. Die mate van manifestasie van elk van hierdie eienskappe hang af van die spesifieke fisiese toestande. In sekere gevalle vertoon lig die eienskappe van 'n elektromagnetiese golf, wat die golfteorie van sy oorsprong bevestig, in ander gevalle is lig 'n stroom van liggaamsdele (fotone). Dit gee gronde om te sê dat lig 'n deeltjie is.
Lig het die eerste saak in die geskiedenis van fisika geword, wat die teenwoordigheid van korpukulêre-golf-dualisme erken het. Later is hierdie eienskap in 'n aantal ander sake ontdek, byvoorbeeld, golfgedrag word in molekules en nukleone waargeneem.
Opsomming, ons kan sê dat lig is 'n unieke verskynsel, die geskiedenis van die ontwikkeling van idees oor wat meer as twee duisend jaar. Volgens die moderne begrip van hierdie verskynsel het lig 'n dubbele aard, wat die eienskappe van beide golwe en deeltjies toon.
