光学与电磁学的统一

时间:2023-12-14 01:59:02

波动说的确立使光传播的载体问题变得突出。按照水波和声波的类比,光波也应有它的传播媒介。人们一般将这种看不见、摸不着的媒介称为光以太。当杨和菲涅尔发现光是一种横波后,在光以太问题上遇到了困难。对纵波而言,流体就可以充当媒介,但对横波,其介质必须十分凝固,富有刚性。可是,这样十分坚固的光以太为何又没有对天体运动产生阻碍呢?

光学与电磁学的统一

物理学家们绞尽脑汁,对光以太的机械特征进行各种各样的修正和补充,但总是出现新的问题。这些做法均基于一个前提,即把光看成一种机械波。麦克斯韦建立电磁统一理论之后,认为光就是一种波长极短的电磁波,从而在理论上统一了光学与电磁学。光的电磁理论建立之后,光不再被看成机械波,因而光以太的机械特征问题就不复存在了。但是在经典理论中,电磁波的传播同样需要被称为电磁以太的媒介。光的传播媒介不再是机械以太,而是电磁以太。但电磁以太又是什么?这个问题留给了19世纪和20世纪之交的物理学家们。