4_1__Optika a Elmg_vlny

512 

doba mezi dvěma místy pozorování byla uražena v minimálním čase.  Huygens došel k témuž 
závěru, tj. dokázal zákon odrazu, lomu i dvojlomu pomocí kulových a rovinných vlnoploch. 
Jejich vlnová teorie sice už vystihovala vlnový charakter světla, ale  stále setrvávala v zajetí 
experimentálně  neprokázané  existence  „éteru“,  nosného  prostředí  pro  šíření  světla,  jakéhosi 
nehmotného plynu, který prostupuje hmotou, vakuem a je nositelem absolutního prostoru.  

Ještě  v 18.  století  totižfyzikové  žili  v zajetí  analogie  šíření  zvukové  a  světelné  vlny. 
Předpokládali,  že  když  se  zvuková  vlna  nemůže  šířit  bez  nosného  prostředí,  že  se  bez 
„podobného“  nosného  prostředí  nemůže  šířit  ani  vlna  světelná.  Dnes  víme,  že  zvuk  je 
mechanické  vlnění  postupné  podélné,  které  se  šíří  nosným  prostředím  v důsledku  vazeb 
z částice  na  částici,  takže  vakuum  šíření  zvuku  neumožňuje.  Světlo  je  elektromagnetické 
vlnění  postupné  příčné,  jehož  pohyb  se  realizuje  změnou  elektrické  složky  v magnetickou  a 
naopak.  Ve  vakuu  se  světlo  šíří  nejrychleji,  prostředí  (plyn)  jeho  rychlost  umenšuje,  a  to 
v závislosti  na  jeho  materiálových  vlastnostech  (permeabilitě  a  permitivitě).  V kapalině  je 
světelná energie značně pohlcována, pevnými látkami neprochází vůbec, jen s nimi případně 
interaguje na povrchu (např. fotoelektrický jev, jevy v tenkých vrstvách apod.).  
 
Počátkem  19.  století  Huygensovu  domněnku  o  vlnové  povaze  světla  teoreticky  i 
experimentálně potvrdili Young (vysvětlením interference vlnění jako analogie jednoduššího 
jevu  superpozice  kmitů),  Fresnel  (popisem  ohybu,  jehož  teoretické  vysvětlení  bylo 
podmíněno  znalostí  interference)  a  Malus  (objasněním  polarizace,  která  prokázala,  že  se 
světlo nešíří podélně jako zvuk, ale transverzálně - příčně, tj. kolmo ke směru šíření).  
Přestože  neexistovaly  experimentální  důkazy,  podporující  existenci  éteru,  fyzikové  jeho 
existenci  „logicky“  a  důsledně  předpokládali  a  obhajovali  až  do  roku  1865.  Teprve  tehdy 
nastoupilo místo pojetí mechanického pohybu éteru převratné pojetí elektromagnetické, podle 
něhož  světlo  vzniká  kmitavými  jevy  elektricky  nabitých  atomových  částí  látky  a  jako 
elektromagnetická  vlna  se  šíří  do  okolního  prostoru.  Elektromagnetickou  teorii  světla  (v 
podobě  matematických  rovnic)  vytvořil  Maxwell  a  definoval  tím  světlo  jako 
elektromagnetické vlnění. Ve fyzice bývá obvyklejším úkazem, že si praktický objev vyžádá 
vypracování  teoretického  výkladu.  V tomto  případě  vznik  významné  teorie  nebyl  dlouho 
doceněn  a  čekal  na  experimentální  důkaz.  Ten  byl  umožněn  až  pozorováním  chování 
kmitavého  elektrického  obvodu.  Vhodně  uspořádaný  kmitavý  LC  obvod  totiž  generuje 
elektromagnetické  pole  a  vysílá  vlny,  které  se  šíří  rychlostí  světla  do  okolního  prostoru.  Ve 
svítícím  tělese  vznikají  vlivem  elektricky  nabitých  součástí  atomů  elektromagnetické 
rozruchy,  které  se  šíří  stejným  způsobem  jako  rozruchy  z elektrického  kmitavého  obvodu. 
Nová  teorie  se  všemi  důsledky  uzavřela  nauku  o  šíření  záření  prostorem  a  spojila  optiku 
s naukou o elektřině a magnetismu v jeden kompaktní obor. Maxwellovy teoretické hypotézy 
byly potvrzeny experimentálními objevy Hertze (důkazem existence elektromagnetických vln 
pomocí  elektrického  kmitavého  obvodu  velmi  malých  rozměrů,  který    poskytoval  vlny  o 
krátké vlnové délce) a Lebeděva (studiem tlaku dopadajícího světla).