Луи Пастер и поляризация

Кто такой Луи Пастер знают все. Пастеризация молока скорее указывает на химию или биологию, чем на физику. Но оказывается он внес громадный вклад именно в физику света и строения вещества.

Мир наш по бОльшей части симетричен, но не везде. Оказалось что электрон предпочитает вращаться в одну сторону, а позитрон в другую. Про симметрию гравитации сказать что-то сложно, слишком уж она маленькая. Электромагнитные и сильные ядерные силы точно симметричны. А вот слабое ядерное взаимодействие похоже не симметрично.
Многие ученые долгое время пытались понять что же такое свет. Заняло у них около трехсот лет на это. Ньютон например считал, что свет частицы и не мог толком объяснить эффект дифракции-разложение света, проходящего через призму в радугу. Поскольку Ньютон был очень авторитетной фигурой в науке, его мнение сильно тормознуло прогресс изучения света. Позже Гюйгенс предположил, что свет все таки волна. И тогда можно объяснить разложение света по цветам в зависимости от длины волны. Таким образом можно было понять светотень от нескольких источников. Частицы не могут плавно складываться друг с другом. Но волны должны огибать препятствия, а свет ничего не огибает. Надо было принять версию, что длина волны света столь мала, что мы просто не замечает эффекта огибания.

В дальнейшем ученые стали изучать прохождение света через исландский шпат и столкнулись с "двойным лучепреломлением". Гюйгенс считал световые волны "продольными волнами"(чередование сжатий и разрежений в эфире, в котором они распроостраняются), то есть подобными звуковым волнам. Но как продольные могут распадаться на два совершенно различных вида?

В 1808 Этьенн Луи Малюс решил получить премию за математическое объяснение двойного лучепреломления, которую предлагала Парижская академия. Он тоже стал экспериметнировать с этими кристаллами. Премию он не получил, но решил что у света есть полюса--северный и южный. Когда он направил кристалл на солнечный свет, он увидел только одно окно и решил, что тут отразился только один полюс света. Он назвал такой свет "поляризованный". И это название закрепилось, хотя представление о свете с двумя полюсами ложно.

Единственное объяснение интерференционной картинки может быть не продольные волны, а поперечные, как волны на поверхности воды или волна бегущая по веревке. Но тогда у нее есть плоскость самой волны, а следовательно ее можно фильтровать с помощью пропускающих плоскостей. Давайте представим веревку, через которую идут волну под углом. Если мы пропустим эту веревку через вертикальный забор, то только вертикальная составляющая волны будет через него проходить. Если за этим забором поставим горизонтальный забор, то все волны будут отфильтровываться и никакая волна не пройдет оба забора. Если вращать второй забор вокруг своей оси, то мы получим разные уровни прохождение волн.

Кристаллы работают подобно этим заборам. Кристаллы, состоящие из строго упорядоченных рядов атомов заставляет свет распадаться на плоскополяризованные лучи. Такие кристаллы, как исландский шпат, допускают только две плоскости вибрации, взаимноперпендикулярно. Оба луча поляризованного света взаимодействуют с атомами по-разному, распространяются внутри кристалла с разными скоростями, и более медленный луч преломляется под большим углом. Таким образом загадка Малюса была разгадана.

Первая призма, через которую проходит свет называется поляризатором, а вторая призма--анализатором. Их можно соединить трубкой и заполнить ее прозрачной для света жидкостью. Такое устройство называется поляриметром. Оказалось, что некоторые жидкости вращают плоскость поляризации. Такие жидкости называются оптически активными. Примером такой жидкости может быть раствор сахара. Оказалось,что есть виды кварца, которые вращают плоскость (вправо)по часовой стрелке-так называемый d-кварц, а некоторые--против(влево)--l-кварц.

Пастер занимался изучением виноградной кислоты. Она оказалась оптически не активной. Пастер это объяснял, тем что кислота содержит равное количество d-винной и l-винной кислот.

Самое потрясающее, что все аминокислоты, обнаруженные в живой ткани относятся к L-группе. Если подумать про нашу вселенную каk L-экологичную, то некая планета может оказаться истинным раем, но если ее формы жизни окажутся D-типа, то она будет непригодна для колонизации.

Луи Пастер и поляризация

Кто такой Луи Пастер знают все. Пастеризация молока скорее указывает на химию или биологию, чем на физику. Но оказывается он внес громадный вклад именно в физику света и строения вещества.

Мир наш по бОльшей части симетричен, но не везде. Оказалось что электрон предпочитает вращаться в одну сторону, а позитрон в другую. Про симметрию гравитации сказать что-то сложно, слишком уж она маленькая. Электромагнитные и сильные ядерные силы точно симметричны. А вот слабое ядерное взаимодействие похоже не симметрично.
Многие ученые долгое время пытались понять что же такое свет. Заняло у них около трехсот лет на это. Ньютон например считал, что свет частицы и не мог толком объяснить эффект дифракции-разложение света, проходящего через призму в радугу. Поскольку Ньютон был очень авторитетной фигурой в науке, его мнение сильно тормознуло прогресс изучения света. Позже Гюйгенс предположил, что свет все таки волна. И тогда можно объяснить разложение света по цветам в зависимости от длины волны. Таким образом можно было понять светотень от нескольких источников. Частицы не могут плавно складываться друг с другом. Но волны должны огибать препятствия, а свет ничего не огибает. Надо было принять версию, что длина волны света столь мала, что мы просто не замечает эффекта огибания.

В дальнейшем ученые стали изучать прохождение света через исландский шпат и столкнулись с "двойным лучепреломлением". Гюйгенс считал световые волны "продольными волнами"(чередование сжатий и разрежений в эфире, в котором они распроостраняются), то есть подобными звуковым волнам. Но как продольные могут распадаться на два совершенно различных вида?

В 1808 Этьенн Луи Малюс решил получить премию за математическое объяснение двойного лучепреломления, которую предлагала Парижская академия. Он тоже стал экспериметнировать с этими кристаллами. Премию он не получил, но решил что у света есть полюса--северный и южный. Когда он направил кристалл на солнечный свет, он увидел только одно окно и решил, что тут отразился только один полюс света. Он назвал такой свет "поляризованный". И это название закрепилось, хотя представление о свете с двумя полюсами ложно.

Единственное объяснение интерференционной картинки может быть не продольные волны, а поперечные, как волны на поверхности воды или волна бегущая по веревке. Но тогда у нее есть плоскость самой волны, а следовательно ее можно фильтровать с помощью пропускающих плоскостей. Давайте представим веревку, через которую идут волну под углом. Если мы пропустим эту веревку через вертикальный забор, то только вертикальная составляющая волны будет через него проходить. Если за этим забором поставим горизонтальный забор, то все волны будут отфильтровываться и никакая волна не пройдет оба забора. Если вращать второй забор вокруг своей оси, то мы получим разные уровни прохождение волн.

Кристаллы работают подобно этим заборам. Кристаллы, состоящие из строго упорядоченных рядов атомов заставляет свет распадаться на плоскополяризованные лучи. Такие кристаллы, как исландский шпат, допускают только две плоскости вибрации, взаимноперпендикулярно. Оба луча поляризованного света взаимодействуют с атомами по-разному, распространяются внутри кристалла с разными скоростями, и более медленный луч преломляется под большим углом. Таким образом загадка Малюса была разгадана.

Первая призма, через которую проходит свет называется поляризатором, а вторая призма--анализатором. Их можно соединить трубкой и заполнить ее прозрачной для света жидкостью. Такое устройство называется поляриметром. Оказалось, что некоторые жидкости вращают плоскость поляризации. Такие жидкости называются оптически активными. Примером такой жидкости может быть раствор сахара. Оказалось,что есть виды кварца, которые вращают плоскость (вправо)по часовой стрелке-так называемый d-кварц, а некоторые--против(влево)--l-кварц.

Пастер занимался изучением виноградной кислоты. Она оказалась оптически не активной. Пастер это объяснял, тем что кислота содержит равное количество d-винной и l-винной кислот.

Самое потрясающее, что все аминокислоты, обнаруженные в живой ткани относятся к L-группе. Если подумать про нашу вселенную каk L-экологичную, то некая планета может оказаться истинным раем, но если ее формы жизни окажутся D-типа, то она будет непригодна для колонизации.