Nodarbības tēma:
GAISMA KĀ ELEKTROMAGNĒTISKS VILNIS
Nodarbības mērķis: Vispārināt zināšanas par tēmu "Ģeometriskā un viļņu optika"; veicināt izpratni par gaismas viļņveida raksturu; turpināt veidot spēju pielietot teorētiskās zināšanas dabas parādību skaidrošanai; veicināt intereses veidošanos par fiziku; veicināt pašpaļāvības attīstību kognitīvā darbība, bagātināšana vārdu krājums zinātniskā terminoloģija, lai parādītu, ka zinātne ir cieši saistīta ar mākslu.
Nodarbību laikā
Gaismas rašanās un izplatīšanās teorijas sāka pastāvēt 17. gadsimtā.Pirmā teorija bija korpuskulāra. Atbilstoši savām pozīcijām gaisma ir daļiņu (ķermeņu) plūsma, kas virzās no avota uz dažādas puses... Otrā teorija ir vilnis. Gaisma ir vilnis.
Šādi piemēri tika minēti kā gaismas viļņu teorijas pierādījums:
1. Šķērsoti gaismas stari viens otru neietekmē.
2. Ja gaisma ir daļiņu plūsma, kāpēc gaismas objekta (Saules) masa nesamazinās?
Kā gaismas korpuskulārās teorijas pierādījums tika aprakstīta ēnas veidošanās: daļiņas lido uz šķērsli un netiek tam cauri. Veidojas ēna.
20. gadsimta sākumā. tika pierādīts, ka, izstarojot un absorbējot, gaisma uzvedas kā daļiņu straume, izplatoties kā elektromagnētiskais vilnis.
Gaismas vilnim ir šādas īpašības:
1. Vakuuma izplatīšanās ātrums
2. Optiski viendabīgā vidē gaisma izplatās pa taisnu līniju. Ēnas un ēnas ir izskaidrojamas ar gaismas izplatīšanās taisnumu.
3. Gaismas stara krišanas leņķis ir vienāds ar tā atstarošanas leņķi. Krītošie un atstarotie stari, kā arī krišanas punktā rekonstruētais perpendikuls atrodas vienā plaknē. (Gaismas atstarošanas likums).
4. Krītošie un lauztie stari, kā arī perpendikulāri saskarnei starp abām vidēm, kas rekonstruēti stara krišanas punktā, atrodas vienā plaknē. Krituma leņķa α sinusa attiecība pret laušanas leņķa β sinusu ir nemainīga vērtība šīm divām vidēm. Relatīvo refrakcijas indeksu sauc. (Gaismas laušanas likums).
5. Kad stars noteiktā leņķī iet caur saskarni starp abām vidēm, var novērot baltās gaismas sadalīšanos krāsainos komponentos (spektrā). Šo parādību sauc par dispersiju.
6. Divi gaismas viļņi var saskaitīt. Šajā gadījumā rodas svārstību palielināšanās vai samazināšanās. Parādību sauc par traucējumiem. Ekrānā tiek rādītas gaišas un tumšas svītras. Interferences fenomens tika atklāts 1802. Viļņiem jābūt koherentiem, t.i. ir vienāda frekvence un fāze
Difrakcija
Gaismas difrakcija ir parādība, kad gaisma novirzās no taisnvirziena izplatīšanās virziena, ejot garām šķēršļiem. Difrakcijas laikā gaismas viļņi iet ap necaurspīdīgu ķermeņu robežām un var iekļūt ģeometriskās ēnas apgabalā.
Mājas celtniecība: 58., 59. punkts.
Gatavojoties pārbaudes darbs par tēmu "Elektromagnētiskais lauks". Atkārtojiet 42.–59. punktu
Ģimnāzija 144
abstrakts
Gaismas ātrums.
Gaismas traucējumi.
Stāvviļņi.
11. klases skolnieks
Korčagins Sergejs
Sanktpēterburga 1997. gads.
Gaisma ir elektromagnētiskais vilnis.
17. gadsimtā parādījās divas gaismas teorijas: viļņu un korpuskulārā. Korpuskulāro 1 teoriju ierosināja Ņūtons, bet viļņu teoriju - Haigenss. Saskaņā ar Huygens idejām gaisma ir viļņi, kas izplatās īpašā vidē – ēterī, kas aizpilda visu telpu. Ilgu laiku abas teorijas pastāvēja paralēli. Kad viena no teorijām nepaskaidroja noteiktu parādību, tad to izskaidroja cita teorija. Piemēram, gaismas taisnvirziena izplatīšanos, kas izraisa skarbu ēnu veidošanos, nevar izskaidrot, pamatojoties uz viļņu teoriju. Tomēr iekšā XIX sākums gadsimtā tika atklātas tādas parādības kā difrakcija 2 un interference 3, kas radīja domas, ka viļņu teorija beidzot uzvarēja korpuskulāro. 19. gadsimta otrajā pusē Maksvels parādīja, ka gaisma ir īpašs elektromagnētisko viļņu gadījums. Šie darbi kalpoja par gaismas elektromagnētiskās teorijas pamatu. Tomēr 20. gadsimta sākumā tika atklāts, ka, izstarojot un absorbējoties, gaisma uzvedas kā daļiņu straume.
Gaismas ātrums.
Ir vairāki veidi, kā noteikt gaismas ātrumu: astronomiskās un laboratorijas metodes.
Pirmo reizi gaismas ātrumu ar astronomisko metodi mērīja dāņu zinātnieks Roemers 1676. gadā. Viņš noteica laiku, kad lielākais no Jupitera pavadoņiem Io atradās šīs milzīgās planētas ēnā. Rēmers veica mērījumus brīdī, kad mūsu planēta atradās vistuvāk Jupiteram, un brīdī, kad bijām mazliet (astronomiskā izteiksmē) tālāk no Jupitera. Pirmajā gadījumā intervāls starp uzliesmojumiem bija 48 stundas un 28 minūtes. Otrajā gadījumā satelīts kavējās 22 minūtes. No tā tika secināts, ka gaismai ir vajadzīgas 22 minūtes, lai nobrauktu attālumu no iepriekšējā novērojuma vietas līdz pašreizējā novērojuma vietai. Zinot Io attālumu un aizkavēšanās laiku, viņš aprēķināja gaismas ātrumu, kas izrādījās milzīgs, aptuveni 300 000 km / s 4.
Pirmo reizi gaismas ātrumu ar laboratorijas metodi mērīja franču fiziķis Fizo 1849. gadā. Viņš ieguva gaismas ātruma vērtību, kas vienāda ar 313 000 km/s.
Saskaņā ar mūsdienu datiem gaismas ātrums ir 299 792 458 m / s ± 1,2 m / s.
Gaismas traucējumi.
Ir grūti iegūt priekšstatu par gaismas viļņu traucējumiem. Iemesls tam ir tas, ka no dažādiem avotiem izstarotie gaismas viļņi nav saskaņoti viens ar otru. Tiem jābūt vienādiem viļņu garumiem un nemainīgai fāzes starpībai jebkurā telpas 5 punktā. Viļņu garumu vienlīdzību nav grūti panākt, izmantojot gaismas filtrus. Bet pastāvīgu fāzu starpību nav iespējams panākt, jo dažādu avotu atomi izstaro gaismu neatkarīgi viens no otra 6.
Neskatoties uz to, var novērot gaismas traucējumus. Piemēram, zaigojoša krāsu pārplūde uz ziepju burbuļa vai uz plānas petrolejas vai eļļas plēves uz ūdens. Angļu zinātnieks T. Jungs pirmais nonāca pie ģeniālās idejas, ka krāsa ir izskaidrojama ar viļņu pievienošanu, no kuriem viens atstarojas no ārējās virsmas, bet otrs no iekšējās. Šajā gadījumā rodas 7 gaismas viļņu traucējumi. Interferences rezultāts ir atkarīgs no gaismas krišanas leņķa uz plēvi, tās biezuma un viļņa garuma.
Stāvviļņi.
Tika novērots, ka, ja jūs šūpojat vienu virves galu pareizajā frekvencē (otrs gals ir fiksēts), tad uz fiksēto galu skries nepārtraukts vilnis, kas pēc tam tiks atspoguļots ar pusviļņa zudumu. Krītošo un atstaroto viļņu iejaukšanās radīs stāvošu vilni, kas izskatīsies nekustīgs. Šī viļņa stabilitāte apmierina nosacījumu:
L = nl / 2, l = u / n, L = nu / n,
kur L ir virves garums; n * 1,2,3 utt .; u ir viļņu izplatīšanās ātrums, kas ir atkarīgs no virves sprieguma.
Stāvviļņi ir satraukti visos ķermeņos, kas spēj vibrēt.
Stāvviļņu veidošanās ir rezonanses parādība, kas notiek ķermeņa rezonanses vai dabiskajās frekvencēs. Punktus, kuros traucējumi tiek nomākti, sauc par mezgliem, un punktus, kur traucējumi tiek pastiprināti, sauc par antimezgliem.
Gaisma * elektromagnētiskais vilnis ……………………………………… ..2
Gaismas ātrums …………………………………………………………… 2
Gaismas traucējumi ………………………………………………… .3
Stāvviļņi ………………………………………………………… 3
Fizika 11 (G.Ya. Myakishev B.B. Lukhovtsev)
Fizika 10 (N.M.Shakhmaev S.N.Shakhmaev)
Atbalsta piezīmes un pārbaudes uzdevumi(G.D.Lupovs)
1 Latīņu vārds “corpuscle” tulkojumā krievu valodā nozīmē “daļiņa”.
2 Viegla liece ap šķēršļiem.
3 Gaismas pastiprināšanās vai vājināšanās parādība, pārklājot gaismas starus.
4 Pats Remers saņēma vērtību 215 000 km/s.
5 Viļņus ar vienādu garumu un nemainīgu fāzu starpību sauc par koherentiem.
6 Vienīgie izņēmumi ir kvantu gaismas avoti * lāzeri.
7 Divu viļņu pievienošana, kā rezultātā dažādos telpas punktos notiek stabila laika pastiprināšana vai radušos gaismas vibrāciju vājināšanās.
1. Gaismas laušanas un atstarošanas likumi. 2. Traucējumi un to pielietojums. 3. Difrakcija. 4. Izkliede. 5. Polarizācija. 6. Korpuskulāro viļņu duālisms.
Gaisma- tie ir elektromagnētiskie viļņi frekvenču diapazonā 63 10 14 - 8 10 14 Hz, ko uztver cilvēka acs, ti, viļņu garumi diapazonā no 380 līdz 770 nm.
Gaismai piemīt visas elektromagnētisko viļņu īpašības: atstarošana, refrakcija, interference, difrakcija, polarizācija. Gaisma var izdarīt spiedienu uz vielu, to absorbēt vide un izraisīt fotoelektriskā efekta parādību. Galīgais izplatīšanās ātrums vakuumā ir 300 000 km / s, un vidē ātrums samazinās.
Visskaidrāk gaismas viļņu īpašības ir atrodamas traucējumu un difrakcijas parādībās ... Traucējumi gaismu sauc par gaismas plūsmas telpisko pārdali, kad tiek uzklāti divi (vai vairāki) koherenti gaismas viļņi, kā rezultātā dažās vietās parādās maksimumi, bet citās intensitātes minimumi (interferences modelis). Gaismas traucējumi izskaidro ziepju burbuļu un plānu eļļas kārtiņu krāsu uz ūdens, lai gan ziepju šķīdums un eļļa ir bezkrāsaini. Gaismas viļņi daļēji atstarojas no plānās plēves virsmas un daļēji nokļūst tajā. Pie filmas otrās robežas atkal notiek daļēja viļņa atstarošana (34. att.). Gaismas viļņi, ko atstaro abas plānās plēves virsmas, virzās vienā virzienā, bet ceļo pa dažādiem ceļiem. Ar sitiena atšķirību es, viļņu garumu vesels skaitlis l = 2 kλ / 2.
Kad ceļa starpība ir nepāra pusviļņu skaita reizinājums l = (2 k+ 1) λ / 2, tiek ievērots traucējumu minimums. Ja maksimālais nosacījums ir izpildīts vienam gaismas viļņa garumam, tad tas nav izpildīts citiem viļņiem. Tāpēc, apgaismots ar baltu gaismu, plānas krāsas caurspīdīgās plēvesšķiet krāsains. Interferences fenomens plānās kārtiņās tiek izmantots, lai kontrolētu optisko pretatstarošanas virsmu apstrādes kvalitāti. Kad gaisma iet cauri mazai apaļš caurums ekrānā ap centrālo gaismas punktu tiek novēroti pārmaiņus tumši un gaiši gredzeni; ja gaisma iet caur šauru spraugu, tad iegūst mainīgu gaišu un tumšu svītru rakstu.
Gaismas novirzi no taisnvirziena izplatīšanās virziena, garāmejot tuvu šķēršļa malai sauc. gaismas difrakcija. Difrakcija ir izskaidrojama ar to, ka gaismas viļņi, kas nonāk novirzes rezultātā no dažādiem cauruma punktiem uz vienu ekrāna punktu, traucē viens otru. Gaismas difrakciju izmanto spektrālajos instrumentos, kuros galvenais elements ir difrakcijas režģis. Difrakcijas režģis ir caurspīdīga plāksne ar paralēlu necaurspīdīgu svītru sistēmu, kas uzklāta vienādā attālumā viena no otras. Ļaujiet monohromatiskai (noteikta viļņa garuma) gaismai krist uz režģa (35. att.). Difrakcijas rezultātā katrā spraugā gaisma izplatās ne tikai sākotnējā virzienā,
bet arī visos citos virzienos. Ja aiz režģa ievietojat savācējlēcu, tad uz ekrāna fokusa plaknē visi stari tiks savākti vienā joslā.
Paralēlajiem stariem, kas nāk no blakus esošo spraugu malām, ir ceļa atšķirība l= d sin φ, kur d - režģa konstante - attālums starp blakus esošo spraugu attiecīgajām malām, ko sauc režģa periods,(φ ir gaismas staru novirzes leņķis no perpendikula pret režģa plakni. Ar ceļa starpību, kas vienāda ar veselu viļņu garumu skaitu d grēks φ = kλ, interferences maksimums tiek novērots noteiktam viļņa garumam. Interferences maksimuma nosacījums ir izpildīts katram viļņa garumam pie savas difrakcijas leņķa φ vērtības. Rezultātā, izejot cauri difrakcijas režģim, baltās gaismas stars sadalās spektrā. Difrakcijas leņķis ir vissvarīgākais sarkanajai gaismai, jo sarkanās gaismas viļņa garums ir garāks nekā visiem pārējiem redzamās gaismas apgabalā. Mazākais difrakcijas leņķis violetai gaismai.
Pieredze rāda, ka gaismas stara intensitāte, kas iziet cauri dažiem kristāliem, piemēram, Islandes špatam, ir atkarīga no abu kristālu savstarpējās orientācijas. Ar tādu pašu kristāla orientāciju gaisma iet cauri otrajam kristālam bez vājināšanās.
Ja otro kristālu pagriež par 90 °, tad gaisma caur to neiziet. Parādās parādība polarizācija, i., kristāls pārraida tikai tos viļņus, kuros intensitātes vektora svārstības elektriskais lauks notiek vienā plaknē, polarizācijas plaknē. Polarizācijas fenomens pierāda gaismas viļņveida raksturu un gaismas viļņu šķērsvirziena raksturu.
Šaurs paralēls baltās gaismas stars, izejot cauri stikla prizmai, sadalās dažādu krāsu gaismas staros, savukārt violetajiem stariem ir vislielākā novirze uz prizmas pamatni. Baltās gaismas sadalīšanās ir izskaidrojama ar to, ka baltā gaisma sastāv no elektromagnētiskiem viļņiem ar dažādu viļņu garumu, un gaismas laušanas koeficients ir atkarīgs no tā viļņa garuma. Refrakcijas indekss ir saistīts ar gaismas ātrumu vidē, tāpēc gaismas ātrums vidē ir atkarīgs no viļņa garuma. Šo fenomenu sauc gaismas izkliede.
Pamatojoties uz eksperimentāli izmērītās elektromagnētisko viļņu ātruma vērtības sakritību, Maksvels ierosināja, ka gaisma - tas ir elektromagnētiskais vilnis. Šo hipotēzi apstiprina gaismas īpašības.
Cilvēks lielāko daļu informācijas par apkārtējo pasauli uztver caur redzes orgāniem. Taču acis pašas spēj saskatīt tikai viena veida enerģiju – elektromagnētisko un arī tad ļoti šaurā gaismas diapazonā. Tātad, kas ir gaisma? Kādi ir slavenie avoti redzamais starojums vai cilvēks lieto? Kāda ir gaismas duālā daba? Un kādas ir tās galvenās īpašības? Tagad uzzināsim atbildes uz šiem jautājumiem.
Gaisma kā elektromagnētiskais vilnis
Gaisma tiek uzskatīta par elektromagnētisko viļņu, ko var redzēt cilvēka acs. Šim nolūkam šī viļņa garums nedrīkst pārsniegt robežas no 380–400 nm līdz 760–780 nm. Pēc 780 nm sākas infrasarkanais diapazons, ko cilvēks var sajust kā siltumu, un tas aiziet redzamā spektra priekšā. ultravioletais starojums... Daži kukaiņi un putni to var redzēt, un cilvēka āda uz to var reaģēt ar iedegumu. Redzams diapazons pats elektromagnētiskā radiācija sadalīts segmentos, no kuriem katrs cilvēks uztver kā gaismu noteikta krāsa... Piemēram, violeta atbilst viļņa garumam 380-440 nm, zaļā atbilst 500-565 nm, bet sarkanā atbilst 625-740 nm. Kopumā izšķir 7 redzamā spektra pamatkrāsas, tās var novērot, skatoties uz varavīksni. Bet baltā gaisma ir visu spektra krāsu sajaukums.
Gaismas avoti
Gaismas avots ir viela, kas uzkarsēta līdz noteiktai temperatūrai vai ierosināta. Gaisma uz Zemi nāk no Saules, citām zvaigznēm, dažām sakarsētām planētām, komētām un citiem debess ķermeņiem. Uz mūsu planētas gaismas avots var būt uguns – uguns, sveces liesma, lāpa vai eļļas lampa kā arī karsēta viela. Cilvēks ir izgudrojis arī mākslīgos redzamā starojuma avotus, jo īpaši kvēlspuldzi, kur gaismu izstaro ar elektrisko strāvu uzkarsēta volframa spole, luminiscences spuldzi, kurā ar elektrisko izlādi ierosināts fosfora slānis gāzē, kas piepilda kolbu. , halogēna lampa, dzīvsudraba lampa un citi spīd.
Gaismas īpašības
Atspulgs
Redzamais elektromagnētiskais starojums izplatās vakuumā un viendabīgā caurspīdīgā vidē taisnā veidā ar ātrumu aptuveni 300 000 km/s. Turklāt gaismai ir daudz citu īpašību. Piemēram, gaisma atstarojas no necaurspīdīgām virsmām, un krišanas leņķis ir vienāds ar atstarošanas leņķi. Rezultātā no objektiem atstarotā gaisma tiek uztverta ar aci un ļauj redzēt šos objektus. Mēs arī atzīmējam, ka Mēness un dažas planētas nav gaismas avoti, bet mēs tās redzam, jo šie debess ķermeņi atspoguļo Saules starojumu.
Refrakcija
Pārejot starp diviem medijiem ar atšķirīgu optisko blīvumu, gaisma spēj lauzt. Piemēram, staram pārejot no gaisa uz ūdeni, šo mediju dažādā optiskā blīvuma dēļ mainās gaismas kustības ātrums un virziens tajos. Tāpēc karote ūdens glāzē šķiet nedaudz saplīsusi, un oļi ezera dibenā šķiet tuvāki, nekā tie ir patiesībā.
Interference un difrakcija
Gaismas viļņu raksturs izpaužas tādās īpašībās kā traucējumi un difrakcija. Pirmā īpašība ir vairāku viļņu spēja summēt rezultējošo vilni, kura parametri dažādos punktos manāmi palielinās vai samazinās. Gaismas traucējumu rezultāts ir redzams kā zaigojošu svītru spēle uz ziepju burbuļiem, eļļas traipiem vai kukaiņu spārniem. Un difrakcija ir gaismas viļņa spēja saliekties ap šķērsli un iekrist tā ģeometriskās ēnas zonā, piemēram, gaismas izkliede uz ūdens pilieniem varavīksnes mākoņu veidā.
Gaisma kā daļiņu straume
Šajā gadījumā gaismai ir ne tikai viļņu īpašības, bet dažos gadījumos tā uzvedas kā daļiņu - fotonu straume. Jo īpaši fotoelektriskā efekta fenomena likumsakarības, kad uz vielu krītošā gaisma izvelk no tās elektronus, ir izskaidrojamas tikai no gaismas korpuskulārās teorijas viedokļa, kas attēlo elektromagnētisko starojumu fotonu plūsma. Tomēr gaismas viļņu un fotonu teorija ne tikai nav pretrunā viens otram, bet arī papildina viens otru. Zinātnieku aprindās viņi runā par gaismas viļņu-daļiņu dualitāti, kas izskaidro, kas ir gaisma, atklāj tās īpašības kā viļņu un kā daļiņu plūsmu.
Kopš elektromagnētisko svārstību atklāšanas pagāja diezgan maz laika, lai saprastu, ka arī gaisma ir elektromagnētisko svārstību kopums – tikai ļoti augstas frekvences. Nav nejaušība, ka gaismas ātrums ir vienāds ar elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrumu, un to raksturo konstante c = 300 000 km / s.
Acs ir galvenais cilvēka orgāns, kas uztver gaismu. Šajā gadījumā gaismas vibrāciju viļņa garumu acs uztver kā gaismas staru krāsu. Skolas fizikas kursā ir sniegts klasiskā eksperimenta par baltās gaismas sadalīšanos apraksts - ir vērts virzīt diezgan šauru baltas (piemēram, saules gaismas) gaismas kūli uz stikla prizmu ar trīsstūra šķērsgriezumu, jo nekavējoties noslāņojas daudzos gaismas staros, kas vienmērīgi pāriet viens otrā dažāda krāsa... Šī parādība ir saistīta ar dažādas pakāpes dažāda garuma gaismas viļņu laušana.
Papildus viļņa garumam (vai frekvencei) gaismas vibrācijas raksturo intensitāte. No vairākiem gaismas starojuma intensitātes mēriem (spilgtums, gaismas plūsma, apgaismojums utt.), aprakstot videoierīces, vissvarīgākais ir apgaismojums. Neiedziļinoties gaismas raksturlielumu noteikšanas sarežģītībā, mēs atzīmējam, ka apgaismojums tiek mērīts luksos un ir parasts pasākums, lai mēs vizuāli novērtētu objektu redzamību. Tālāk ir norādīti tipiskie apgaismojuma līmeņi:
- Apgaismojums 20 cm no degošas sveces 10-15 luksi
- Telpas apgaismojums ar kvēlspuldzēm, kas izgaismotas 100 luksi
- Biroja apgaismojums ar dienasgaismas spuldzēm 300-500 luksi
- Apgaismojums no 750 luksu halogēna lampām
- Apgaismojums spilgtā krāsā saules gaisma 20000 luksi un vairāk
Gaismu plaši izmanto sakaru tehnoloģijās. Pietiek atzīmēt tādus gaismas lietojumus kā informācijas pārraide, izmantojot optiskās šķiedras sakaru līnijas, optiskās izejas izmantošana digitalizētiem skaņas signāliem mūsdienu elektroakustiskajās ierīcēs, konsoļu izmantošana. tālvadība ar infrasarkanās gaismas staru utt.
Gaismas elektromagnētiskā daba Gaismai ir gan viļņu īpašības, gan korpuskulāras īpašības. Šo gaismas īpašību sauc par daļiņu-viļņu duālismu. Bet senatnes zinātnieki un fiziķi par to nezināja un sākotnēji uzskatīja gaismu par elastīgu vilni.
Gaisma - viļņi gaisā Bet, tā kā elastīgo viļņu izplatībai ir nepieciešama vide, radās pamatots jautājums, kurā vidē izplatās gaisma? Kāda vide atrodas ceļā no Saules uz Zemi? Gaismas viļņu teorijas atbalstītāji ir ierosinājuši, ka visa telpa Visumā ir piepildīta ar kādu neredzamu elastīga vide... Viņi pat izdomāja tam nosaukumu - luminiferous ēteris. Tolaik zinātnieki vēl nezināja par citu viļņu esamību, izņemot mehāniskos. Šādi uzskati par gaismas dabu izskanēja ap 17. gs. Tika uzskatīts, ka gaisma izplatās tieši šajā gaismas ēterī.
Gaisma - bīdes vilnis Taču šis pieņēmums radīja vairākus strīdīgus jautājumus. Līdz 18. gadsimta beigām tika pierādīts, ka gaisma ir bīdes vilnis. Un elastīgs bīdes viļņi var rasties tikai cietās vielās, tāpēc gaismojošais ēteris ir ciets ķermenis... Tas tā laika zinātniekiem sagādāja pamatīgas galvassāpes. Kā debess ķermeņi var pārvietoties pa cietu luminiscences ēteri, neizjūtot nekādu pretestību.
Gaisma ir elektromagnētiskais vilnis 19. gadsimta otrajā pusē Maksvels teorētiski pierādīja elektromagnētisko viļņu esamību, kas var izplatīties pat vakuumā. Un viņš ierosināja, ka gaisma ir arī elektromagnētiskais vilnis. Tad šis pieņēmums apstiprinājās. Taču aktuāla bija arī doma, ka dažos gadījumos gaisma uzvedas kā daļiņu straume. Maksvela teorija bija pretrunā dažiem eksperimentāliem faktiem. Bet 1990. gadā fiziķis Makss Planks izvirzīja hipotēzi, ka atomi izdala elektromagnētiskā enerģija atsevišķās porcijās - kvanti. Un 1905. gadā Alberts Einšteins izvirzīja domu, ka elektromagnētiskos viļņus ar noteiktu frekvenci var uzskatīt par starojuma kvantu plūsmu ar enerģiju E = p * ν. Pašlaik elektromagnētiskā starojuma kvantu sauc par fotonu. Fotonam nav ne masas, ne lādiņa, un tas vienmēr izplatās ar gaismas ātrumu. Tas ir, izstarot un absorbējot, gaismai ir korpuskulāras īpašības, un, kad tā pārvietojas telpā, tai ir viļņu īpašības.