Ранние представления о свете От греков, а также индусов дошли утверждения о том, что зрение есть нечто исходящее из глаза и как бы ощупывающее предметы, но так же и другие теории, согласно которым свет представляет собой поток вещества, исходящий от видимого предмета. Среди этих гипотез ближе всего к современным представлениям точка зрения Демокрита (5 в до н.э.).Он считал, что свет – это поток частиц, обладающих определёнными физическими свойствами, к которым не относится цвет (ощущение цвета возникает уже как следствие вхождения света в глаз). Он писал: «Сладость существует как условность, горечь – как условность, цвет – как условность, в реальности существуют лишь атомы и пустота». Позднее платоники дали весьма сложное объяснение сущности зрения, основанное на гипотезе о трёх потоках частиц, исходящих из Солнца, предмета и глаза, сливающихся воедино и возвращающихся в глаз.
Ранние представления о свете В средние века с возрождением наук в Европе пришло понимание того, что правильно объяснить физические явления можно, лишь полностью изучив происходящее, и этот новый дух науки вызвал особый интерес к оптическим экспериментам. Декарту мы обязаны понятием «светоносного эфира» (1637) – бесконечно упругой среды, заполняющей всё пространство и передающее свет как некое давление. В 1666 году приступил к экспериментальному изучению природы цвета И. Ньютон. Он создал теорию цвета в том виде, в каком она существует по сей день. Согласно его теории, белый цвет есть смесь всех цветов, а предметы кажутся цветными, поскольку отражают в глаз наблюдателя одни компоненты белого цвета более интенсивно, нежели другие.
Волновая теория Лишь в начале 19 века Т. Юнг в Англии и О. Френель во Франции создали детальную волновую теорию света, способную ответить на возражения Ньютона, а также просто и убедительно объяснить почти все известные в то время оптические явления. Математическая волновая теория Френеля и его последовательностей лежит в основе современной теоретической оптики, хотя и представляет собой просто теорию волнового движения. У истоков другого пути поисков природы света лежало открытие Дж. Максвелла, сделанное в 1861 и состоявшее в том, что световые явления связаны с электричеством и магнетизмом. Поначалу эфир рассматривался Максвеллом как сложная механическая система, действие которой проявляется в электрических и магнитных силах, но подчиняется законам механики.
Квантовая теория Теория относительности Эйнштейна появилась в 1905 году и в удивительно короткий срок, учитывая её радикальный характер, завоевала всеобщее признание. Отчасти это произошло потому, что теория относительности, благодаря глубокой связи с экспериментальными фактами, продемонстрировала, что теорию эфира следует отбросить. Хотя теория Эйнштейна и не давала ответа на фундаментальный вопрос, каким образом распространяется свет, оставляя проблему почти в том же виде, как и во времена Юнга т Френеля, она выбила почву из- под разного рода теорий эфира, доказав, что для данного вопроса нет механического решения. Свет представляет собой волну, но не механическую, пока не происходит обмен энергией с веществом. Переход энергии от света к веществу или от вещества к свету подчиняется соотношению Е = hν.
Спектр Спектр электромагнитного излучения, упорядоченная по длинам совокупность монохроматических волн, на которую разлагается свет или иное электромагнитное излучение. Типичный пример спектра – известная всем радуга. Возможность разложения света на непрерывную последовательность лучей разных цветов впервые экспериментально показал И. Ньютон.
Диапазон длин волн Видимой области соответствует диапазон длин волн от 400 нм (фиолетовая граница) до 760 нм (красная граница), что составляет ничтожную часть полного электромагнитного спектра. Источниками в лабораториях служат раскалённые твёрдые тела, электрический разряд и лазер. Приёмниками видимого света являются глаз человека, фотопластинки, фотоэлементы, фотоумножители.
Литература: Г. С. Ландсберг Оптика. М., 1976 Т. Брилл Свет: Воздействия на произведения искусства. М., 1982 Л. А. Апресян, Ю. А. Кравцов Теория переноса излучения. М., 1983 М. А. Ельяшевич Атомная и молекулярная спектроскопия М., 1962 И. И. Собельман Введение в теорию атомных спектров М., 1964
«Электромагнитное поле» - Что будет дальше? Лежащий на столе магнит создает только магнитное поле. Причины возникновения электромагнитных волн. Переменное магнитное поле создаст изменяющееся электрическое поле. Возникнет возмущение электромагнитного поля. Представим себе проводник, по которому течет электрический ток. Свойства электромагнитных волн:
«Электромагнитные волны урок» - Электромагнитная природа. К какому виду излучений принадлежат электромагнитные волны с длиной 0,1 мм? Сходства. Какой вид излучения обладает наибольшей проникающей способностью? Источники. Отличия. Видимый свет. Волновые свойства. 1.Радиоизлучение 2.Рентгеновское 3.Ультрафиолетовое и рентгеновское 4.Радиоизлучение и инфракрасное.
«Волны электромагнитные» - Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре. В. Электромагнитные волны разных частот отличаются друг от друга. Вопросы на закрепление. Излучаются при больших ускорениях электронов. Радиоволны. Электромагнитная волна является поперечной. Природа электромагнитной волны.
«Электромагнитное излучение» - Мотыль, находившийся в нормальной среде. Мотыль, находившийся дво суток под излучением мобильного телефона. Влияние электромагнитных волн на живой организм. Рекомендации: Снизить время общения по мобильному телефону. Выводы и рекомендации. Теория электромагнитного излучения. Хранить телефон на расстоянии 4 см от тела.
«Электромагнитные колебания» - Амплитуда-. Число колебаний за 1с. Фаза-величина, Уравнения q=q(t)имеет вид: А. q= 0,001sin 500t Б. q= 0,0001 cos500t В. q= 100sin500t. 100в. Амплитуда колебаний заряда на конденсаторе 100 мк Кл. Этап обобщения и систематизации материала. Вступительное слово. Частота-. Расстояние от маятника до положения равновесия.
«Электромагнитные волны» - Условие максимума и минимума интерференции. ЭМВ распространяются в пространстве, удаляясь от вибратора во все стороны. Взаимно перпендикулярны, т. К. В 1885 – 89 гг. – профессор Высшей технической школы в Карлсруэ. 4.2 Дифференциальное уравнение ЭМВ. В одном цуге укладывается примерно длин волн. Установлена полная аналогия преломления и отражения ЭМВ со световыми волнами.
Всего в теме 14 презентаций
Круг цветов Ньютона из книги «Оптика» (1704), показывающий взаимосвязь между цветами и музыкальными нотами. Цвета спектра от красного до фиолетового разделены нотами, начиная с ре (D). Круг составляет полную октаву. Ньютон расположил красный и фиолетовый концы спектра друг рядом с другом, подчёркивая, что из смешения красного и фиолетового цветов образуется пурпурный.
Первые объяснения спектра видимого излучения дали Исаак Ньютон в книге «Оптика» и Иоганн Гёте в работе «Теория Цветов», однако ещё до них Роджер Бэкон наблюдал оптический спектр в стакане с водой. Лишь спустя четыре века после этого Ньютон открыл дисперсию света в призмах. Ньютон первый использовал слово спектр (лат. spectrum - видение, появление) в печати в 1671 году, описывая свои оптические опыты. Он сделал наблюдение, что когда луч света падает на поверхность стеклянной призмы под углом к поверхности, часть света отражается, а часть проходит через стекло, образуя разноцветные полосы. Учёный предположил, что свет состоит из потока частиц (корпускул) разных цветов, и что частицы разного цвета движутся с различной скоростью в прозрачной среде. По его предположению, красный свет двигался быстрее чем фиолетовый, поэтому и красный луч отклонялся на призме не так сильно, как фиолетовый. Из-за этого и возникал видимый спектр цветов.Ньютон разделил свет на семь цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, индиго и фиолетовый. Число семь он выбрал из убеждения (происходящего от древнегреческих софистов), что существует связь между цветами, музыкальными нотами, объектами Солнечной системы и днями недели. Человеческий глаз относительно слабо восприимчив к частотам цвета индиго, поэтому некоторые люди не могут отличить его от голубого или фиолетового цвета. Поэтому после Ньютона часто предлагалось считать индиго не самостоятельным цветом, а лишь оттенком фиолетового или голубого (однако он до сих пор включён в спектр в западной традиции). В русской традиции индиго соответствует синему цвету. Гёте, в отличие от Ньютона, считал, что спектр возникает при наложении разных составных частей света. Наблюдая за широкими лучами света, он обнаружил, что при проходе через призму, на краях луча проявляются красно-желтые и голубые края, между которыми свет остаётся белым, а спектр появляется, если приблизить эти края достаточно близко друг к другу. В XIX веке, после открытия ультрафиолетового и инфракрасного излучений, понимание видимого спектра стало более точным. В начале XIX века Томас Юнг и Герман фон Гельмгольц также исследовали взаимосвязь между спектром видимого излучения и цветным зрением. Их теория цветного зрения верно предполагала, что для определения цвета глаз использует три различных вида рецепторов
Видимый свет(дневной, солнечный, электрический) – единственный диапазон электромагнитных волн, воспринимаемых человеческим глазом. Световые волны занимают узкий диапазон: 380 – 780 нм.
Источник света. Источником света являются валентные электроны в атомах и молекулах, изменяющие своё положение в пространстве, а также свободные заряды, движущиеся ускоренно. свет атом
Излучение, имеющее разную длину волны в диапазоне видимого света, оказывает физиологическое воздействие на сетчатку глаза, вызывая психологическое ощущение цвета. Например, электромагнитное излучение в диапазоне 530 – 590 нм вызывает ощущение желтого цвета. Цвет – одно из очевидных свойств света.
Как возникает зрительный образ: свет перевёрнутое изображение глаз зрительный нерв отображение в мозге
Преломление света прозрачными телами и возникновение при этом радужной полосы было известно задолго до Ньютона. Правда, тогда считали, что белый свет – простой. И вот, Ньютон проделал простой опыт: он пропустил солнечный луч через стеклянную призму и получил на экране широкую полосу из семи чистых цветов – спектр. Так было открыто явление ДИСПЕРСИИ света. Спектр
Опыт Ньютона: спектр кварцевая призма луч света
Два важнейших свойства света Дифракция Интерференция
Дифракция – это явление, при котором круглый волновой пучок(луч) , проходящий через отверстие, разбивается на вторичные волны
Интерференция – явление взаимного влияния световых волн Опыт Т. Юнга При сближении щелей число полос интерференции возрастает.
Диапазон длин волн:
Фразы, помогающие запомнить цвета спектра: 1) Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан. 2) Как Однажды Жак-Звонарь Головой Сломал Фонарь.
Видимый свет – источник жизни на Земле. Видимый свет играет огромную роль в жизни всего живого: 1) Фотосинтез – процесс выработки хлорофилла у растений под действием солнечного света
2) Под действием света вырабатываются гормоны(билирубин), идёт рост организмов. 3) Дневной свет помогает нам познавать окружающий мир . 4) Солнечный свет несёт в себе энергию и тепло.
Свет могут источать некоторые насекомые и глубоководные животные . К естественным источникам света также относятся: Солнце и другие небесные светила(Луна), молнии, огонь, кометы, астрономические явления, благородные газы, светящиеся под действием электрического тока(неон, криптон). К искусственным источникам относятся: электрические лампы, свечи.
Виды излучений: Тепловое излучение Электролюминесценция Катодолюминесценция Хемилюминесценция Фотолюминесценция
Тепловое излучение – это световое излучение за счёт энергии теплового движения атомов. Тепловые источники: лампа накаливания Солнце пламя
Электролюминесценция – явление свечения неэлектрических источников под действием разрядов электрического поля. Северное сияние Свечение благородных газов (криптон, аргон, ксенон)
Катодолюминесценция – свечение твёрдых тел, вызванное бомбардировкой их электронами. Телевизоры и мониторы компъютеров
Хемилюминесценция – излучение света в результате химической реакции. Источник света остаётся холодным(гниющие остатки, светлячки) Глубоководные рыбы Бактерии
Фотолюминесценция – свойство некоторых веществ, которые издают свечение под действием падающего на них излучения(флуоресцентные краски, фосфор) Лампа дневного света
Видимый свет. Возникают в диапазоне частот 3,85?1014 – 7,89?1014 Гц; Длины волн лежат в диапазоне 380?10-9 - 780?10-9м; Источником видимого света являются валентные электроны в атомах и молекулах, изменяющие свое положение в пространстве, а также свободные заряды, движущиеся ускоренно.
Слайд 7 из презентации «Виды электромагнитных волн» . Размер архива с презентацией 174 КБ.«Радиоволны и частоты» - Отражательные слои ионосферы. Возможность направленного излучения волн. Радиоволны и частоты. Способность огибать тела. Короткие волны. Распределение спектра. Как распространяются радиоволны. Волны радиодиапазона. Что такое радиоволны. Математик Оливер Хевисайд.
«Звуки вокруг нас» - Физика вокруг нас. Музыкальные звуки. Белл. Музыкальные инструменты. Наинизший из слышимых человеком музыкальных звуков. Мы охотно слушаем музыку. Орган. Ультразвук. Нижняя нота. Инфразвуки в искусстве. Красота формул. Звуки, идущие от колеблющихся струн. Пианино. Звуки разных инструментов. Различие между музыкой и шумом.
«Сила Ампера» - Как изменится сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле, при уменьшении силы тока в проводнике в 2 раза? Применение силы Ампера. Направление в пространстве, которое определяется по правилу левой руки. Максвелл назвал Ампера «Ньютоном электричества». Определить положение полюсов магнита, создающего магнитное поле. Сила Ампера. Применяя правило левой руки, определи направление силы, с которой магнитное поле будет действовать на проводник с током.
««Механические волны» физика 11 класс» - Немного из истории. Характеристики звуковых волн. Это интересно. Эхо. Виды волн. Механизм распространения звука. Звук. Волна - это колебания, распространяющиеся в пространстве. Значение звука. Механические волны. Во время полёта летучие мыши поют песни. Приемники звуковых волн. Что такое звук. Звуковые волны в различных средах. Тип звуковых волн. Распространение волн в упругих средах. Физические характеристики волны.
««Строение атома» 11 класс» - Конкретные представления о строении атома развивались по мере накопления физикой фактов о свойствах вещества. Модель строения атома Томсона. Выводы из опытов. Цель. На основе выводов из опытов Резерфордом была предложена планетарная модель атома. Попыткой спасения планетарной модели атома стали постулаты Нильса Бора. Отклонение возможно лишь при встрече с положительно заряженной частицей большой массы.
«Явление интерференции» - Волновая оптика. Световые волны. Кольца Ньютона. Кольца Ньютона в зеленом и красном свете. Расстояние между интерференционными полосами. Повторение пройденного материала. Изучение интерференционных явлений. Интерферометры. Просвеление оптики. Расстояние между щелями. Точные измерения длин волн. Томас Юнг. Условие когерентности световых волн. Угол отклонения лучей. Дифракционная решетка. Дифракция света.
