Theories Of Light

Card # 44 - Theories of light: Corpuscular theory of light:

This  theory  was  proposed  by  Newton.  He  suggested  that  the  light  propagates  rectilinearly  as  particles  called  corpuscles.  The  sensation  of  different  colors  is  because  of  the  different  size  of  the corpuscles. The energy of light beam  is  due  to  the  kinetic  energy  of  these  corpuscles.  Reflection  was  explained  on  the basis of repulsion of corpuscles from  the surface and refraction was explained  on  the  basis  of  attraction  of  the  corpuscles  by  the  surface.  Due  to  this  reason  the  velocity  of  the  corpuscles  should  increase  on  entering  any  denser  medium.  This  is  not  found  true  experimentally  and  led  to  the  rejection  of this theory.                                                       Wave theory of light‐    This  theory  was  proposed  by  Huygens.  He  suggested  that  a  source  of  light  sends  out  disturbances  in  all  directions  from  which  the  waves  spread  out  in  all  directions.  It  was  assumed  that  light  travels in the form of longitudinal waves  with the velocity 3×108 m/s. Light travels  through  hypothetical  medium  called  ether  having  very  high  elasticity  and  very  low  density.  The  sensation  of  different  colors  is  because  of  the  different  wavelength.  Later  on  in  order  to  explain  the  phenomenon  of  polarization  the  light  waves  were  supposed  transverse.  This  theory failed to explain photoelectric effect of light.    Electromagnetic wave theory of light‐   

 

This  theory  was  proposed  by  Maxwell.  He  suggested  that  the  light  travels  as  electromagnetic  waves  with  a  constant  velocity  3×108  m/s.  The  electromagnetic  waves  are  transverse  waves  consist  of  the  electric  and  magnetic  field  oscillations.  This  theory  can  explain  reflection,  refraction, dispersion, interference, diffraction and polarization etc. but it failed to explain the  photoelectric effect of light.    Quantum theory of light‐    This  theory  was  proposed  by  Einstein.  He  suggested  this  theory  on  the  basis  of  Planck’s  Quantum  theory  of  Black  body  radiations.  According  to  this  theory,  the  light  is  produced,  absorbed  and  propagated  as  packets  of  energy  called  photons.  Quantum  theory  successfully  explains  the  photoelectric  effect,  reflection,  refraction  of  light  but  fails  to  explain  the  other  phenomena of light.     Dual theory of light‐    According  to  dual  theory  light  propagates  both  as  particle  as  well  as  waves.  The  wave  nature  dominates when the light interacts with light and particle nature dominates when light interacts  with matter. This theory successfully explains all the phenomena of light.