Ánh sáng và cảm nhận của chúng ta (phần 2)

Bài viết có tham khảo sách Những con đường của ánh sáng của giáo sư Trịnh Xuân Thuận

Sinh thời Newton là một thiên tài, song không phải ông lúc nào cũng đúng. Điển hình nhất là ông đã bác bỏ sạch trơn lý thuyết sóng ánh sáng của Thomas Young.

“Thêm ánh sáng vào ánh sáng sinh ra bóng tối” là minh chứng dễ hình dung nhất cho hiện tượng giao thoa ánh sáng. Giao thoa ánh sáng là hiện tượng hai chùm sáng từ hai nguồn sáng kết hợp nếu tăng cường nhau sẽ sinh ra vạch sáng mà ta gọi là vân sáng (cực đại giao thoa), nếu triệt nhau sẽ tạo ra các vân tối (cực tiểu giao thoa) và giữa hai vân này là phần sáng lờ mờ. Hiện tượng giao thoa ánh sáng không thể giải thích được bằng quan điểm của Newton rằng ánh sáng chỉ có tính chất hạt. Về logic quan điểm của Newton khiếm khuyết ở chỗ: nếu thêm ánh sáng vào ánh sáng thì lượng Photon tăng lên thì chỉ có thể sáng hơn chứ làm sao có thể tối hơn được. Thế là Young đưa ra giải thích của mình dựa theo lẽ thuyết sóng ánh sáng có từ trước đó của Huygen. Nhưng vào thời đó, uy tín của Newton là quá lớn, không ai nghi ngờ gì những lý thuyết của ông cả nên nghiên cứu mang tính đột phá này của Young không được quan tâm mấy.

Một thành tựu khác của Young là ông đã tìm ra cách để đo được bước sóng của ánh sáng đơn sắc: chỉ cần xác định khoảng cách giữa hai vân giao thoa mà chùm sáng đơn sắc này tao ra, từ đó áp dụng công thức tính khoảng vân giao thoa là tìm được ngay bước sóng ánh sáng.

Chúng ta đều biết chính Newton là người đầu tiên phân tích ánh sáng trắng thành bảy màu cơ bản và cũng chính ông với một thời nghiệm thiên tài đã đặt thêm một lăng kính nữa nhưng quay ngược đầu để tổng hợp ánh sáng trắng một cách hoàn hảo từ dải sáng bảy màu bị tách ra trước đó. Từ lúc đó, chúng ta có thể khẳng định được bản chất thật sự của ánh sáng trắng và điều này vẫn đúng đến ngày hôm nay.

Có một câu hỏi: tại sao có vô hạn các bước sóng ánh sáng nhìn thấy từ 380nm đến 760nm mà ta chỉ nhìn thấy có 7 màu cơ bản. Câu trả lời là vì sự hạn chế của mắt người khiến chúng ta chủ có thể phân biệt được như vậy.

Tác giả: Robert Nguyen (Công Đoàn)