Заняття
Тема: Природа світла
Питання:
1. Перші уявлення про природу світла. Теорія Ньютона та Гюйгенса.
2. Електромагнітна теорія природи світла.
3. Квантова теорія природи світла.
4. Джерела світла.
5. Принцип Гюйгенса поширення хвиль. Визначення швидкості світла по Майкельсону.
Д/з §28.1-7., № 1406, № 1408, № 1416.
Розділ фізики, який вивчає світлові явища називається оптикою.
Згідно тероії старовинних греків, світло - це щось подібне до щупальців, що і дає інформацію про оточуючий світ.
У 1675 р. Ньютон висунув корпускулярну теорію природи світла, згідно якої світло складається з малих частинок різного вигляду, форми, розмірів, які випромінюються будь-якими тілами і називаються корпускулами.
Але ця теорія не могла пояснити всі оптичні явища, тому в 1690 р. голандський фізик Гюйгенс запропонував хвильову теорію природи світла, згідно якої світло - це механічні поперечні хвилі, які повинні поширюватися в пружному середовищі названому світловим ефіром.
Але ні одна, ні друга теорія не відповідала дійсності.
Після створення Масквеллом електромагнітної теорії ( 60-70 - ті рр. ХІХ ст.) він зробив припущення, що світло - це електромагнітні хвилі. Так як швидкість світла і швидкість електромагнітних хвиль однакова і становить
3 ∙ 108 м/с, тому і була створена електормагнітна теорія природи світла. Але не всі електромагнітні хвилі створюють відчуття світла, а тільки ті, які знаходяться в діапазоні частот: 4 ∙ 1014 Гц -- 7,5 ∙ 1014 Гц. Цим частотам відповідає діапазон довжин: 0,76 мкм ч 0,4 мкм.
С = ∙
с = 3 ∙ 108 м/с - швидкість світла у вакуумі;
л - довжина хвилі;
- частота коливань.
При переході в інше середовище міняється довжина хвилі і швидкість, а частота лишається сталою.
Кожному кольору відповідає і певна частота електромагнітних хвиль. Наприклад: червоний 4 ∙1014 Гц, а фіолетовий 7,5∙1014 Гц.
Електромагнітна теорія також не могла пояснити всі оптичні явища (фотоефект, тиск світла).
У 1990 р. німецький фізик Макс Планк висуває квантову теорію природи світла, яка доповнює і розширює електромагнітну теорію. За квантовою теорією світло випромінюється небезперервно, а квантами (фотонами) - певними неподільними порціями елетромагнітної енергії.
А взагалі природа світла дуалістична - двоїста. Одні явища пояснюються хвильовою теорією, а інші - квантовою. Зв'язок між квантовою і хвильовою теорією виражається за формулою Планка:
Е = h ∙ Е =
Е - енергія кванта;
- частота коливань
- довжина хвилі;
h - стала Планка.
h = 6,62 х 10-34 Дж ∙ с
Фотон (квант) існує до тих пір, поки рухається, він не має маси спокою. При зустрічі з речовиною, він зникає, а енергія переходить до речовини.
Всі тіла, молекули й атоми яких створюють видиме випромінювання називаються джерелами світла.
Джерела світла по своїй природі є:
- природні (сонце, блискавка);
- штучні ( лампа розжарення).
По способу збудження атомів і молекул джерела діляться на кілька груп:
1) температурні джерела світла - свічення викликається високою температурою (при горінні, розжаренні і т.д.)
2) люмінісцентні джерела світла - свічення деяких речовин без значного підвищення температури, яке виникає під впливом світлового випромінювання, рентгенівських променів, ультрафіолетових променів, потоку електонів. Екран телевізора, лампи денного світла, фосфор і т.д.
З'ясуємо природу поширення електомагнітних хвиль на основі принципа Гюйгенса.
Хвильовою поверхнею називається безперервне геометричне місце точок, що коливаються в однакових фазах, рівновіддалених від центру коливань.
Фронтом хвилі називається передня хвильова поверхня.
Променем називається лінія, вздовж якої поширюється фронт хвилі.
Принцип Гюйгенса поширення хвиль.
Кожна точка фронта хвилі служить вібратором від якого поширюються елементарні хвилі, а огинаюча всіх цих елементарних хвиль являє собою нове положення фронта хвилі.
Визначення швидкості світла по Майкельсону.
час оберту на одну грань ( t1) дорівнює часу ( t2) за який світло проходить відстань 2 L.
t 1 = t 2
=
с =
Питання
1. Що називається оптикою?
2. Що називається корпускулами згідно корпускулярної теорії Ньютона?
3. Яка природа світла за хвильовою теорією Гюйгенса?
4. Що називається світлом згідно електромагнітної теорії Максвелла?
5. Як діляться джерела світла по способу збудження атомів і молекул, що вони означають?
6. Що називають хвильовою поверхнею?
7. Що називається фронтом хвилі?
8. Що називається називається променем?
9. Які тіла називаються джерелами світла?
10. Чому дорінює енергія кванта і швидкість поширення світла у вакуумі (написати формули)?
Задача: чому дорівнює швидкість розповсюдження світла, коли відстань від Землі до Місяця, що дорівнює 3, 84 ∙ 105 км, вона проходить за 1,28 с?
Задача: відомо, що людина сприймає як світло випромінювання з частотами від 4 ∙ 1014 до 7,5 ∙ 1014 Гц. Визначте інтервал довжин хвиль електромагнітного випромінювання у вакуумі, що викликає у людей зорове відчуття.
Задача: випромінювання складається із фотонів з енергією кожного , рівної
6,4 ∙ 10-19 Дж. Визначте частоту коливань і довжину хвилі у вакуумі для цього випромінювання. Чи викликає воно світлове відчуття в людини?
Другие работы по теме:
Общий курс физики
Семінарське заняття №8 (2 години) Тема: Закони електромагнітної індукції Мета роботи: Закріпити вміння та навички при розв’язуванні задач на закони електромагнітної індукції
Дифракція світла
Вивчення сутності дифракції світла - будь-якого відхилення світлових променів від прямих ліній, що виникають у результаті обмеження чи перекручування хвильового фронту. Обчислення розподілу інтенсивності світла в області дифракції. Дифракція Фраунгофера.
Фотонна теорія світла
Характеристика світла як потоку фотонів. Основні положення фотонної теорія світла. Визначення енергії та імпульсу фотона. Досліди С.І. Вавилова, вимірювання тиску світла. Досліди П.М. Лебєдева. Ефект Компотна. Корпускулярно-хвильовий дуалізм світла.
Фотоелектричний ефект
Предмет, методи і завдання квантової фізики. Закони фотоефекту. Дослідження Столєтова. Схема установки для дослідження фотоефекту. Фотоефект як самостійне фізичне явище. Квантова теорія, що описує фотоефект. Характеристика фотоелементів, їх застосування.
Випромінювання і спектри
Тема: . План. Спектри випромінювання. Спектри поглинання. Спектроскоп. 4. Спектральний аналіз. 1. Спектри випромінювання Світло сонця, електричної дуги чи лампочки розжарювання розкладаються в суцільну різнобарвну смужку з безперервним переходом одного спектрального кольору в інший, тобто виникає неперервний спектр.
Задача по Электротехнике
Завдання №4 Підсистеми системи телекомунікацій й автоматизації робочих процесів у вузлах агрегатах рухомого составу автомобільного транспорту. - завод виробник: Камський автомобільний завод
Сочинения на свободную тему - Летний день
Восход солнца летом ранний. От прикосновения солнечных лучей пробуждается природа весело щебечут птицы листва разворачивает к солнцу свои ладони радостно порхают яркие бабочки начинают работу муравьи жучки.
Стихотворение Тютчева Есть в осени первоначальной
Одной из главных тем лирики Ф.И. Тютчева является тема природы, в которой поэт пытался найти образец гармонии мира. Природа в его стихах одушевлена, ее состояние тождественно состоянию души человека.
Русская природа в изображении Тютчева и Фета
Перелистаем страницы сборников стихотворений Тютчева и Фета. Тема взаимоотношений, взаимопроникновения природы и человека занимает значительное место в творчестве этих поэтов. Вопрос об отношении к природе для них — это вопрос о любви к Родине, к России.
Человек и природа 2
Человек и природа В настоящий момент, в начале двадцать первого столетия, мы уже, кажется, знаем роль человека в мире. Именно он, уничтожив природу, создал вокруг себя «окружающую среду», именно он поставила планету на край бездны своим атомным безумием; он словно угрожает всему живому. И все же, мы тоже часть этой природы.
Благодарная природа
Автор: Сочинения на свободную тему Что такое природа? Мы все прекрасно понимаем, что такое природа – это леса, поля, моря, озера и реки, деревья, растения, кустарники, цветы. Все то, что нас окружает! А так же животные, насекомые, птицы, рыбы - тоже часть природы. К природе относятся полезные ископаемые: нефть, газ, уголь.…
Сочинение по картине А. М. Васнецова Северный край
Сочинение по картине А. М. Васнецова "Северный край" Автор: Разное Аполлинарий Михайлович Васнецов - выдающийся русский художник, которого вдохновляла природа родной страны. Объехав полстраны со своим этюдником, Васнецов обосновался в Москве,
Поэзия родной природы
Автор: Сочинения на свободную тему Русских поэтов всегда привлекала родная природа, лишённая ярких, броских, бьющих в глаза экзотических. Она пленяет и трогает милой прелестью настоянного на полевых травах летнего дня, морозного осеннего, “ядрёного”, как сказал Некрасов, воздуха, белой бескрайней пустыни до горизонта тянувшихся снегов, живостью журчащих весенних ручьёв и разливающихся в половодье рек с туманами над водой.
Человек и природа в лирике Ф.И. Тютчева
Поэзия Федора Ивановича Тютчева полна лиризма, внутреннего напряжения и драматизма. Перед читателем открываются не просто прекрасные картины природы, а он видит «концентрированную жизнь».
Природа в восприятии И. С. Тургенева
Одной из самых мучительных загадок для Тургенева всегда была Природа, ибо она для писателя являлась истинным Божеством. В ее сущности он пытался обрести гармонию и покой.
Летний день сочинение-описание
Автор: Сочинения на свободную тему Восход солнца летом ранний. От прикосновения солнечных лучей пробуждается природа: весело щебечут птицы, листва разворачивает к солнцу свои ладони, радостно порхают яркие бабочки, начинают работу муравьи, жучки. Плоды покрываются румянцем от соприкосновения с теплыми и ласковыми лучами.
Співставлення світлого і темного в гравюрах Рембрандта
Чорно-біла гама портретів. Вплив світла в картині "Даная". Розсіяне світло в "Портреті Яна Сікса". Використання світла для досягнення цілісності багатофігурної композиції. Світлотінь в картині "Старий у червоному". Пошуки сюжетної дії. Композиція.
Корректировка некоторых афоризмов
Философия начинается там, где кончается проявление эмоций в форме видимых реакций, где вся энергия эмоций направляется на работу мозга, осмысляющего породившую эмоции ситуацию.
Человек, природа, общество
ЧЕЛОВЕК, ПРИРОДА, ОБЩЕСТВО Мы все умрем, людей бессмертных нет. И это все известно и не ново. Но мы живем, чтобы оставить след: Дом иль тропинку, дерево иль слово.
Река Замбези
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Graphics РЕКА ЗАМБЕЗИ Дикая природа
Розрахунок штучного освітлення
Штучне освітлення приміщень буває загальним і комбінованим. Загальне освітлення може бути з рівномірним розподілом світлового потоку без урахування розташування обладнання і локалізованим з урахуванням розміщення робочих місць.
Розрахунок штучного освітлення
Особливості і вимоги до штучного освітлення приміщень, яке може бути з рівномірним розподілом світлового потоку без урахування розташування обладнання і локалізованим з урахуванням розміщення робочих місць. Вивчення методів розрахунку штучного освітлення.
Астрономічні спостереження та їх особливості
РЕФЕРАТ на тему: “Астрономічні спостереження та їх особливості” В темну, безхмарну ніч на небі можна побачити багато зірок. Здається, важко розібратись в цій величній картині зоряного неба.
Рівняння Максвела для Т, ТЕ, ТМ хвиль
Лекція 5 . Для однорідного ізотропного середовища в декартовій СК: Т - хвиля розповсюджується зі швидкістю світла, . Для неї . Підставимо в рівняння Максвела:
Офтальмологія
МОЗ України Івано-Франківська державна медична академія Кафедра офтальмології 9.09.1999р. РЕФЕРАТ на тему: “Офтальмологія” Виконав: студент 4 курсу 11 групи
Дифузна матерія
Реферат на тему: ДИФУЗНА МАТЕРІЯ 1. Міжзоряний пил і газ. В. Я. Струве понад сто років тому вказав на існування міжзоряного поглинання світла, що остаточно було доведене тільки в 1930 р. Міжзоряне поглинання світла послаблює яскравість зір тим більше, чим далі вони від нас, і тим сильніше, чим коротша довжина хвилі.
Хемосинтез і фотосинтез 2
Назва реферату : Хемосинтез і фотосинтез Розділ : Біологія Хемосинтез і фотосинтез Хемосинтез і фотосинтез Як вам відомо, автотрофні організми залежно від джерела енергії поділяють на хемосинтезуючі і фотосинтезуючі.
Анатомія сітківки
Реферат на тему: Анатомія сітківки” Сітківка (retina) — внутрішня, найделікатніша і найважливіша щодо світлосприймання оболонка ока. Будова сітківки досить складна. Тут розміщуються три перші нейрони зорового аналізатора. Перший нейрон — специфічні рецептори світла. За їх форму вони дістали назву колбочок і паличок.
Аналізатори їх структура Подразники та їх природа Рецептори органи чуття та їх значення
Аналізатори (сенсорні системи), їх структура. Подразники та їх природа. Рецептори, органи чуття та їх значення. Ця система, яка забезпечує сприйняття, передачу й обробку інформації про явища внутрішнього і зовнішнього середовища організму, називається аналізатором, або сенсорною системою. Вчення про аналізатори розробив Павлов (ввів термін у 1909 році).
Спектральні наземні дослідження
Характеристика та основні типи спектральних приладів, вживаних в астрономії. Оптична схема призматичного спектрографа. Кутова дисперсія. Особливості оптичної схеми і конструкції астрономічних спектральних приладів. Спектральний склад випромінювання.