laineteooria

Laineteooria on füüsikaline teooria, mis kirjeldab lainete tekkimist, levikut ja omadusi. See hõlmab mehhaaniliste lainete (heli, veelaine) ning elektromagnetlainete (valgus, raadiosignaalid) käitumist. Ka kvantmehaanikas ilmnevad lainetunnused: osakesed võivad käituda laine sarnaselt. Laineteooria annab alused nähtuste mõistmiseks ning rakendub optikas, akustikas, seismoloogias ja mujal.

Ajaloos arutati valguse olemust, pannes erinevaid vaateid vastamisi. Newtoni korpuskulaarne teooria pakkus valgusele osakestetunnuse, Huygensi laineteooria aga lainepõhist lähenemist. 19. sajandi katsetused, eriti Youngi kahesilpsi katse, toetasid lainetooriat; difraktsioon ja interferents kinnitasid laineiseloomu. Maxwelli võrrandid 1860-ndatel näitasid, et valgus on elektromagnetiline laine ja levib ning koostoimib keskkonnaga vastavalt elektromagnetismi seadustele. Need arusaamad andsid matemaatilise ja füüsikalise aluse valguse levikule ja interaktsioonidele.

Peamised nähtused, mida laineteooria kirjeldab, on interferents, difraktsioon ja polarisatsioon. Interferentsi nähtus näitab, et lainete koostoime võib põhjustada tugevnemist või nõrgenemist; difraktsioon kirjeldab lainete suunamuutust läbi avade või piiride; polarisatsioon näitab valguse elektromagnetlaine orientatsiooni. Laineteooria kehtib nii mehaaniliste kui elektromagnetlainete kohta ning seda kasutatakse dispersiooni ja keskkonnamõjude modelleerimisel.

Kaasaegne pilt laiendab laineteooriat kvantmehaanikaga. De Broglie hüpoteesi kohaselt võivad osakesed omada laineomadusi; see annab aluse kvantlainele ja Schrödingeri võrrandile. Praktikas on laineteooria aluseks paljude tehnoloogiate arendamisel: optilised kiud ja telekommunikatsioon, akustilised süsteemid ja seismika. Laineteooria ja kvantteooria koos moodustavad põhiraamist, millega mõistetakse ja kirjeldatakse loodust.