Popis prezentácie pre jednotlivé snímky:

1 snímka

Popis snímky:

2 snímka

Popis snímky:

Zo zdroja svetla (zo žiarovky) sa svetlo šíri do všetkých strán a dopadá na okolité predmety, čo spôsobuje ich zahrievanie. Keď svetlo vstúpi do oka, spôsobí to vizuálny vnem - vidíme. zdroj - prijímač Pri šírení svetla sa efekt prenáša zo zdroja do prijímača.

3 snímka

Popis snímky:

Dva spôsoby prenosu nárazov: prenos hmoty zo zdroja do prijímača; zmenou stavu životného prostredia medzi orgánmi (bez prenosu hmoty).

4 snímka

Popis snímky:

Teórie svetla: Newtonova korpuskulárna teória svetla: svetlo je prúd častíc prichádzajúcich zo zdroja všetkými smermi (prenos hmoty) 2. Huygensova vlnová teória svetla: svetlo sú vlny šíriace sa v špeciálnom hypotetickom prostredí - éteri, ktorý vyplňuje celý priestor a preniká dovnútra všetky orgány. 3. Maxwellova elektromagnetická teória svetla: svetlo je zvláštnym prípadom elektromagnetických vĺn. Pri šírení sa svetlo správa ako vlna. 4. Kvantová teória svetla: keď je svetlo emitované a absorbované, správa sa ako prúd častíc.

5 snímka

Popis snímky:

PRÍRODA SVETLA Optika je odvetvie fyziky, ktoré študuje svetelné javy. Čo je to svetlo? Pohľad vedcov na podstatu svetla sa časom zmenil. Od 18. storočia došlo vo fyzike k boju medzi prívržencami vlnovej a korpuskulárnej teórie. Slávny vedec I. Newton veril: svetlo je prúd teliesok (častíc) vyvrhovaných svetelným telesom, ktoré sa šíria v priestore priamočiaro. Tento predpoklad bol potvrdený zákonom o priamom šírení svetla. Anglický vedec R. Hooke čítal: svetlo je mechanické vlny... Túto teóriu potvrdili práce H. Huygensa, T. Junga, O. Fresnela a ďalších. Podľa moderných konceptov má svetlo dvojakú povahu (dualizmus vln-častice): - svetlo má vlnové vlastnosti a je elektromagnetické vlnenie, ale zároveň je prúdom častíc - fotóny. V závislosti od dosahu svetla sa určité vlastnosti prejavujú vo väčšej miere.

6 snímka

Popis snímky:

7 snímka

Popis snímky:

8 snímka

Popis snímky:

9 snímka

Popis snímky:

Pri šírení svetla prevládajú vlnové vlastnosti. Pri interakcii svetla s hmotou prevažujú kvantové vlastnosti. Dualizmus vĺn a teliesok je prejavom vzťahu medzi dvoma hlavnými formami hmoty študovanými fyzikou - hmotou a poľom.

10 snímok

Popis snímky:

11 snímka

Popis snímky:

Geometrická optika je odvetvie optiky, v ktorom sa na základe koncepcie svetelného lúča študujú zákony šírenia svetelnej energie v transparentných médiách. Experimentálne stanovenie rýchlosti svetla: prvé pokusy o určenie rýchlosti svetla. astronomická metóda na meranie rýchlosti svetla (O. Remer, 1676) laboratórna metóda na meranie rýchlosti svetla (I. Fizo, 1849) stanovenie rýchlosti svetla Michelsonom. stanovenie rýchlosti svetla pomocou Essenu a Fruma. hodnota rýchlosti svetla získaná pomocou moderných metód jeho merania.

12 snímok

Popis snímky:

Ole Christensen Rømer Ole Christensen Rømer Dátum narodenia: 25. septembra 1644 Dátum úmrtia: 19. septembra 1710 (65 rokov) Krajina: Dánsko Oblasť výskumu: Astronómia Alma mater: Univerzita v Kodani

13 snímka

Popis snímky:

Astronomická metóda merania rýchlosti svetla 1676 - rýchlosť svetla ako prvý zmeral dánsky vedec O. Römer. Roemer pozoroval zatmenia družíc Jupitera - najväčšej planéty Slnečná sústava... Jupiter má na rozdiel od Zeme 67 otvorených satelitov. Jeho najbližší satelit Io sa stal predmetom Römerových pozorovaní. Videl, ako satelit prešiel pred planétou, potom sa ponoril do jeho tieňa a zmizol z dohľadu. Potom sa znovu objavil ako blesk. Časový interval medzi dvoma erupciami bol 42 hodín 28 minút. Tento „mesiac“ teda predstavoval obrovské nebeské hodiny, ktoré v pravidelných intervaloch vysielali svoje signály na Zem.

14 snímka

Popis snímky:

V roku 1676 určil Roemer rýchlosť svetla pozorovaním zatmenia Jupiterovho mesiaca Io. Podstatou metódy je meranie času zatmenia satelitu Jupitera pri pozorovaní zo Zeme v pozíciách 1 a 2. Vzdialenosť medzi bodmi 1 a 2 sa rovná priemeru obežnej dráhy Zeme.

15 snímka

Popis snímky:

Keď poznáme oneskorenie vzhľadu Io a vzdialenosť, ktorá ho spôsobila, môžeme určiť rýchlosť vydelením tejto vzdialenosti časom oneskorenia. Ukázalo sa, že rýchlosť bola extrémne vysoká, okolo 300 000 km / s. Preto je mimoriadne ťažké uchopiť čas šírenia svetla medzi dvoma vzdialenými bodmi na Zemi. Za jednu sekundu svetlo skutočne prejde vzdialenosť, ktorá je 7,5-krát väčšia ako dĺžka zemského rovníka. "Keby som mohol zostať na druhej strane obežnej dráhy Zeme, satelit by sa objavil zakaždým z tieňov v stanovenom čase, pozorovateľ, ktorý tam bol, by videl Io o 22 minút skôr." Oneskorenie je v tomto prípade spôsobené skutočnosťou, že cestu z miesta môjho prvého pozorovania do mojej súčasnej polohy trvá svetlo 22 minút. “ Orbitálna doba Jupitera je 11,86 rokov. 12 rokov - 3600 1 rok - 3600: 12 \u003d 300 pol roka - 150

16 snímka

Popis snímky:

MERANIE RÝCHLOSTI SVETLA Astronomická metóda V roku 1676 ako prvý zmeral svetlo dánsky fyzik O. Remer. Roemer pozoroval zatmenie Jupiterovho mesiaca Io. Io - satelit Jupitera I - satelit bol v tieni Jupitera 4 hodiny. 28 minút II - satelit vyšiel z tieňa na 22 minút. neskoršie merania sa uskutočňovali dvakrát: v najmenšej vzdialenosti Jupitera od Zeme a o 6 mesiacov neskôr, keď sa vzdialenosť medzi Zemou a Jupiterom stala najväčšou. Výsledný rozdiel v trvaní zatmenia sa vysvetľoval skutočnosťou, že svetlo šíriace sa konečnou rýchlosťou muselo prejsť ďalšiu vzdialenosť rovnajúcu sa priemeru obežnej dráhy Zeme. Kvôli zlej presnosti merania získal Roemer iba veľmi približnú hodnotu pre rýchlosť svetla 215 000 km / s.

17 snímka

Popis snímky:

Hippolyte Fizeau: 23. septembra 1819 - 18. septembra 1896 slávny francúzsky fyzik, člen Parížskej akadémie vied

18 snímka

Popis snímky:

Laboratórne metódy merania rýchlosti svetla Francúzsky fyzik I. Fizeau ako prvý zmeral rýchlosť svetla laboratórnou metódou v roku 1849. Pri Fizeauovom experimente dopadlo svetlo zo zdroja prechádzajúce šošovkou na polopriehľadnú dosku 1 (obr. 2). Po odraze od dosky bol zameraný úzky lúč smerovaný na obvod rýchlo sa otáčajúceho ozubeného kolesa. Po prechode medzi zubami svetlo dosiahlo zrkadlo 2, ktoré bolo vo vzdialenosti niekoľkých kilometrov od kolesa. Odrazom od zrkadla muselo svetlo pred vstupom do oka pozorovateľa opäť prejsť medzi zubami. Keď sa koleso pomaly krútilo, bolo viditeľné svetlo odrážajúce sa od zrkadla. Keď sa rýchlosť otáčania zvyšovala, postupne mizla. Zatiaľ čo svetlo, ktoré prechádzalo medzi dvoma zubami, smerovalo k zrkadlu a späť, koleso sa stihlo otočiť, takže na mieste štrbiny stál zub a svetlo prestalo byť viditeľné. Pri ďalšom zvyšovaní rýchlosti otáčania bolo svetlo opäť viditeľné. Je zrejmé, že počas šírenia svetla do zrkadla a späť sa koleso dokázalo natáčať natoľko, že nový slot už nahradil predchádzajúci slot. Ak poznáte tento čas a vzdialenosť medzi kolesom a zrkadlom, môžete určiť rýchlosť svetla. Pri Fizeauovom experimente bola vzdialenosť 8,6 km a pre rýchlosť svetla bola získaná hodnota 313 000 km / s. Obr

V prírode existujú iba dva spôsoby prenosu interakcií medzi telami: 1. - prenosom hmoty a 2. - zmenou stavu fyzického prostredia.

O podstate svetla vo fyzike už dlho existujú dve teórie: prvá je korpuskulárna (zakladateľom je I. Newton); 2. vlna (zakladateľ - H. Huygens).

Podľa Newtona je svetlo prúd častíc, ktoré letia vo vesmíre zo zdroja svetla do všetkých smerov zotrvačnosťou a podriaďujúc sa zákonom klasickej mechaniky. Svetlo je prenos častíc (teliesok) zo zdroja do prijímača.

Podľa Huygensa sú svetlo vlny šíriace sa zo zdroja všetkými smermi v špeciálnom prostredí - éteri. Éter prestupuje celým svetovým priestorom, je neviditeľný, nie je ho nijako cítiť, nie je v ňom trenie. Svetlo je vlna, ktorá mení stav určitého prostredia - svetového éteru.

Obidve teórie sa objavili takmer súčasne v 17. storočí. a existovali paralelne. Väčšina fyzikov dala prednosť korpuskulárnej teórii, hlavne kvôli nespochybniteľnej Newtonovej vedeckej autorite. Jeho teória veľmi jednoducho vysvetlila priamočiare šírenie svetla a tvorbu tieňov na základe zotrvačnosti, ktorú majú všetky hmotné telá. Huygensova vlnová teória to nedokázala vysvetliť. Newtonova teória však tiež nedokázala vysvetliť skutočnosť, že lúče svetla, ktoré sa krížia, sa navzájom nijako neovplyvňujú. Mali by sa rozptýliť. Podľa teórie vĺn sa to vysvetľovalo jednoducho - takto sa vlny správajú na povrchu vody.

Tento stav vo fyzike existoval až do polovice 19. storočia, keď neboli objavené difrakcie a interferencie svetla. Tieto javy sú vlastné iba vlnovým procesom a korpuskulárna teória ich nemohla nijako vysvetliť. Zdá sa, že teória vĺn úplne zvíťazila. Dôvera v jej správnosť sa o to viac upevnila, keď Maxwell v druhej polovici XIX. Storočia. teoreticky ukázal, že svetlo je obyčajný EME s určitou frekvenciou a dĺžkou. Maxwellove diela položili základy elektromagnetickej teórie svetla a po Hertzových experimentoch, ktoré preukázali existenciu EMW, už nebolo pochýb o tom, že sa svetlo počas šírenia správa ako vlna.

Avšak, aby neskoro XIX v. bolo zhromaždených dostatok experimentálnych údajov, že svetlo je emitované a absorbované prerušovane (diskrétne), a to sa deje v mikroskopických častiach energie - kvantách. Na základe tohto predpokladu vytvoril nemecký fyzik Max Planck v roku 1900 kvantovú teóriu elektromagnetických procesov a Albert Einstein v roku 1905 vyvinul kvantovú teóriu svetla.

Podľa tejto teórie je svetlo prúdom ľahkých častíc - fotónov.

Fotóny sa výrazne odlišujú od bežných častíc: existujú iba v pohybe (rýchlosťou svetla) a majú konečnú hmotnosť. Fotón nemôže existovať v pokoji. Fotóny sú absorbované atómami, ktoré im dodávajú energiu, a môžu byť emitované atómami.

V súlade s modernými konceptmi je svetlo súbor EME v rozsahu od 400 nm

(fialová) až do 800 nm (červená) alebo od 750 THz do 375 THz. Mávať

(elektromagnetické) a korpuskulárne (kvantové) teórie sa navzájom nevylučujú, ale navzájom sa dopĺňajú.

Svetlo má dualizmus - dualitu vlastností. Fotón je častica aj vlna.

Hertzova skúsenosť

Hranoly

Zákon o lome

Dopadajúci lúč, lomený lúč a kolmica rekonštruovaná v mieste dopadu lúča na rozhranie medzi dvoma médiami ležia v rovnakej rovine. Pomer sínusu uhla dopadu k sínusu uhla lomu je pomer rýchlosti svetla v prvom prostredí k rýchlosti svetla v druhom prostredí.

Cesta lúča v hranole je obzvlášť zaujímavá:

Pretože uhol lomu závisí od rýchlosti svetla v médiu a rýchlosť svetla súvisí s vlnovou dĺžkou svetla (frekvencia), je potrebné lámať svetlo rôznych farieb (rôzne vlnové dĺžky alebo frekvencie) rôznymi spôsobmi. Tento efekt prvýkrát objavil Newton, ktorý prešiel tenkým slnečným lúčom cez trojuholníkový hranol: biele svetlo prechádzajúce cez hranol sa rozpadlo na dúhový pás, ktorý sa bežne nazýva spektrum. V spektre je sedem základných farieb, ale hranice medzi nimi sú rozmazané, takže existuje veľa poltónov. Ak sú červené a modré lúče v rovnakom uhle nasmerované na hranol, je možné voľným okom ľahko zistiť, že červený lúč je v hranole lámaný oveľa menej ako modrý lúč. Rýchlosť červeného svetla v hmote je vyššia ako rýchlosť modrého, takže je to výsledok lomu. A preto hranol rozkladá biele svetlo na svoje zložky.

Disperzia je závislosť indexu lomu svetla od vlnovej dĺžky (frekvencie). Disperzný vzor, \u200b\u200bktorý sa objaví na obrazovke, keď biele svetlo prechádza hranolom, sa nazýva spektrum. Spektrum slnečného žiarenia a vlastne každý zdroj, ktorý vyžaruje svetlo v dôsledku zahrievania, je spojitý.

Čiastočný odraz dopadajúceho lúča sa vyskytuje aj na rozhraní medzi dvoma médiami.

Veľký praktický význam má účinok úplného odrazu, keď je uhol lomu 90 a lomený lúč sa posúva pozdĺž rozhrania medzi dvoma médiami. To je možné, ak dopadajúci lúč dopadne na rozhranie medzi dvoma plátkami zo hustejšieho média, napríklad z vody do vzduchu.

V geometrickej optike na rýchlosti svetla nezáleží. Napriek tomu boli prvé metódy merania rýchlosti svetla založené práve na metódach geometrickej optiky.

V roku 1676 sa dánsky astronóm Roemer pokúsil zmerať rýchlosť svetla podľa oneskorenia v čase, keď satelit Io opustil tieň planéty Jupiter. Prirodzene, že nedostal presnú hodnotu, ale dokázal odhadnúť poradie: približne 215 000 km / s. Toto je kolosálna rýchlosť!

V roku 1849 francúzsky fyzik Fizeau pomocou laboratórneho nastavenia, ktoré malo špeciálny zdroj svetla, rotačný disk so štrbinami, polopriehľadné zrkadlo a obyčajné zrkadlo umiestnené vo vzdialenosti 8,6 km, presnejšie určil rýchlosť svetla: asi 313 000 km / s.

V roku 1926 americký fyzik Michelson zmeral rýchlosť svetla pomocou zariadenia umiestneného na dvoch vrcholoch hôr vo vzdialenosti 35,4 km a obsahujúceho rotujúce zrkadlo. Hodnota rýchlosti svetla získaná v tomto experimente bola 299 796 km / s.

Najpresnejšia hodnota rýchlosti svetla bola získaná v roku 1972: 299 792 456,2 m / s.

V súčasnosti sa uznáva, že rýchlosť svetla vo vákuu je 299 792 458 m / s

1 snímka

Téma: Vývoj názorov na podstatu svetla. Rýchlosť svetla. (Fyzika. 11. ročník) Dokončil: učiteľ fyziky, MOU „Stredná škola č. 6“, Kirov, Kalugská oblasť Kochergina V.E. 2010 rok

2 snímka

Na konci 17. storočia takmer súčasne vznikli dve zdanlivo sa vylučujúce teórie svetla. Spoliehali sa na dva možné spôsoby prenosu akcie zo zdroja do prijímača. I. Newton navrhol korpuskulárnu teóriu svetla, podľa ktorej je svetlo prúd častíc prichádzajúcich zo zdroja všetkými smermi (prenos hmoty). H. Huygens vyvinul vlnovú teóriu, v ktorej sa svetlo považovalo za vlny šíriace sa v špeciálnom médiu - éteri, ktorý vyplňuje celý priestor a preniká do všetkých telies (mení stav média).

3 snímka

Newton Huygens 1. Je ťažké vysvetliť, prečo svetelné lúče prechádzajúce vesmírom na seba nepôsobia (častice sa musia zraziť a rozptýliť). 1. Vlny voľne prechádzajú cez seba bez námahy vzájomný vplyv... 2. Priamočiare šírenie svetla je dôsledkom zákona zotrvačnosti. 2. Nevysvetľuje. 3. Nevysvetľuje. 3. Difrakcia a interferencia sa dajú ľahko vysvetliť. 4. Keď je svetlo emitované a absorbované, správa sa ako prúd častíc. 4. Svetlo je zvláštny prípad elektromagnetických vĺn

4 snímka

Čo je to svetlo? Podľa predstáv moderná fyzika, má svetlo vlastnosti kontinuálnych elektromagnetických vĺn, ako aj vlastnosti diskrétnych častíc, ktoré sa nazývajú fotóny alebo svetelné kvantá. Dualita vlastností svetla sa nazýva dualizmus korpuskulárnych vĺn.

5 snímka

Dve veľké konfrontácie vo vede. Fázy vývoja predstáv o podstate svetla. Pred 2,5 tisícročiami. Pytagoras. XVII. Storočie Isaac Newton Christian Huygens XIX. Storočie. James Maxwell. XX storočia. Zmierovacia teória. Dualizmus vĺn a teliesok.

6 snímka

Aké metódy boli použité na meranie rýchlosti svetla? Na obrázku je znázornená schéma experimentu, pomocou ktorého Galileo navrhol merať rýchlosť svetla. Po otvorení chlopne lucerny bolo potrebné určiť, ako dlho sa svetlo vráti po odraze od zrkadla.

7 snímka

Toto bol prvý známy pokus experimentálne určiť rýchlosť svetla od Galileo Galileiho. Z dôvodu vysokej rýchlosti svetla však nebolo možné zistiť oneskorenie signálu. Prvé experimentálne stanovenie rýchlosti svetla uskutočnil dánsky astronóm Olaf Römer v roku 1675.

8 snímka

Pomocou Römerovho experimentu urobí Io jednu revolúciu okolo Jupitera za 42,5 hodiny. Keď sa Zem vzdiali od Jupitera, každé ďalšie zatmenie Io nastane neskôr, ako sa očakávalo. Celkové oneskorenie nástupu zatmenia, keď sa Zem vzdialila od Jupitera o priemer obežnej dráhy Zeme neskôr, ako sa očakávalo, bola 22 minút. Dráha Zeme Dráha Zeme Io Dráha Jupitera S2

9 snímka

Vydelením priemeru obežnej dráhy Zeme časom oneskorenia sa získala hodnota rýchlosti svetla: c \u003d 3 * 1011m / 1320s s \u003d 2,27 * 108m / s Získaný výsledok mal veľkú chybu.

10 snímok

Prvé laboratórne meranie rýchlosti svetla uskutočnil v roku 1849 francúzsky fyzik Armand Fizeau. Pri jeho experimente svetlo zo zdroja S prechádzalo cez prerušovač K (zuby rotujúceho kolesa) a odrazené od zrkadla Z sa opäť vrátilo k ozubenému kolesu.

11 snímka

12 snímok

Parametre nastavenia Fizeau sú nasledujúce. Svetelný zdroj a zrkadlo sa nachádzali v dome Fizeauovho otca neďaleko Paríža a zrkadlo sa nachádzalo na Montmartri. Vzdialenosť medzi zrkadlami bola ℓ ~ 8,66 km, koleso malo 720 zubov. Točilo sa to pod pôsobením hodinového stroja poháňaného klesajúcou váhou. Pomocou otáčkomera a chronometra Fizeau zistil, že prvý výpadok bol pozorovaný pri rýchlosti kolesa v \u003d 12,6 ot / s. Čas pohybu svetla t \u003d 2ℓ / s, preto dáva s \u003d 3,14 10 8 m / s

13 snímka

Hodnota vyššia ako hodnota získaná z astronomických pozorovaní, ale blízko k nej. Napriek významnej chybe merania mal Fizeauov experiment veľký význam - bola dokázaná možnosť stanovenia rýchlosti svetla „pozemskými“ prostriedkami. s \u003d 3,14 10 8 m / s

14 snímka

Americký fyzik A. Michelson vyvinul dokonalú metódu na meranie rýchlosti svetla pomocou rotujúcich zrkadiel.

15 snímka

1 z 15

Prezentácia na tému: Vývoj názorov na podstatu svetla

Snímka č

Popis snímky:

Snímka č. 2

Popis snímky:

Prvé predstavy o svetle Prvé predstavy o tom, aké svetlo je tiež, sa datujú do staroveku. V dávnych dobách boli predstavy o podstate svetla veľmi primitívne, fantastické a navyše veľmi rozmanité. Napriek rôznorodosti názorov starcov na podstatu svetla však už v tom čase existovali tri hlavné prístupy k riešeniu problému podstaty svetla. Tieto tri prístupy sa postupne formovali v dvoch konkurenčných teóriách - korpuskulárnej a vlnovej teórii svetla. Drvivá väčšina starovekých filozofov a vedcov považovala svetlo za akýsi druh lúčov spájajúcich svetelné telo a ľudské oko. Zároveň existovali tri hlavné pohľady na podstatu svetla. -\u003e pohyb očí

Snímka č. 3

Popis snímky:

Prvá teória Niektorí starovekí vedci verili, že lúče vychádzajú z ľudských očí, zdá sa, že cítia predmetný objekt. Tento uhol pohľadu mal spočiatku veľkú sledovanosť. Dodržiavali ho tak významní vedci a filozofi ako Euclid, Ptolemaios a mnohí ďalší. Avšak neskôr, už v stredoveku, takáto predstava o povahe svetla stráca zmysel. Vedcov, ktorí sa riadia týmito názormi, je čoraz menej. A na začiatku 17. storočia. tento uhol pohľadu možno považovať za už zabudnutý.

Snímka č. 4

Popis snímky:

Druhá teória Iní filozofi sa naopak domnievali, že lúče vyžaruje svetelné teleso, a ktoré sa dostanú do ľudského oka, nesú odtlačok svetielkujúceho objektu. Tento názor zastávali atomisti Democritus, Epicurus, Lucretius. Tento pohľad na podstatu svetla sa až neskôr, v 17. storočí, formoval v korpuskulárnej teórii svetla, podľa ktorej je svetlo prúdom niektorých častíc vyžarovaných svietiacim telesom.

Snímka č. 5

Popis snímky:

Tretia teória Tretí pohľad na povahu svetla vyjadril Aristoteles. Svetlo nepovažoval za odtok niečoho zo svietiaceho predmetu do oka, a ešte viac nie za niektoré lúče vychádzajúce z oka a dotýkajúce sa predmetu, ale za akciu alebo pohyb šíriaci sa v priestore (v prostredí). Málokto zdieľal v tej dobe názor Aristotela. Ale neskôr, opäť v 17. storočí, sa jeho pohľad vyvinul a položil základ vlnovej teórii svetla.

Snímka č. 6

Popis snímky:

Stredovek Najzaujímavejšou prácou na optike, ktorá k nám zo stredoveku prišla, je dielo arabského vedca Algazena. Študoval odraz svetla od zrkadiel, fenomén lomu a prenosu svetla v šošovkách. Vedec sa držal Demokritovej teórie a po prvýkrát vyjadril myšlienku, že svetlo má konečnú rýchlosť šírenia. Táto hypotéza bola hlavným krokom k pochopeniu podstaty svetla.

Snímka č. 7

Popis snímky:

XVII. Storočie Na základe mnohých experimentálnych faktov v polovici XVII. Storočia vyvstávajú dve hypotézy o povahe svetelných javov: Newtonova korpuskulárna teória, ktorá predpokladala, že svetlo je prúd častíc vyvrhovaných vysokou rýchlosťou svetelnými telesami. Huygensova vlnová teória, ktorá tvrdila, že svetlo je pozdĺžny oscilačný pohyb špeciálneho luminiferózneho média (éteru), ktorý je vzrušený kmitaním častíc svetelného telesa.

Snímka č. 8

Popis snímky:

Hlavné ustanovenia korpuskulárnej teórie Svetlo sa skladá z malých častíc hmoty vyžarovaných všetkými smermi pozdĺž priamych línií alebo lúčov, ktoré žiaria telesom, napríklad horiaca sviečka. Ak tieto lúče pozostávajúce z teliesok padnú do nášho oka, potom vidíme ich zdroj. Ľahké telieska sú rôznych veľkostí. Najväčšie častice vstupujúce do oka poskytujú pocit červenej farby, najmenšie - fialové. biela farba - zmes všetkých farieb: červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, modrá, fialová. K odrazu svetla od povrchu dochádza v dôsledku odrazu teliesok od steny podľa zákona absolútneho pružného nárazu.

Snímka č. 9

Popis snímky:

Hlavné ustanovenia korpuskulárnej teórie Fenomén lomu svetla sa vysvetľuje skutočnosťou, že telieska sú priťahované časticami média. Čím je médium hustejšie, tým menší je uhol lomu. Fenomén rozptylu svetla, ktorý objavil Newton v roku 1666, vysvetlil nasledovne. "Každá farba je už prítomná v bielom svetle." Všetky farby sa prenášajú medziplanetárnym priestorom a atmosférou dohromady a vytvárajú efekt bieleho svetla. Biele svetlo - zmes rôznych teliesok - po prechode cez hranol zažije lom. ““ Newton načrtol spôsoby vysvetlenia dvojlomu a vyslovil hypotézu, že svetelné lúče majú „rôzne strany“ - zvláštnu vlastnosť, ktorá pri prechode dvojlomným telom spôsobuje ich rôzne lomy.

Snímka č. 10

Popis snímky:

Základy korpuskulárnej teórie Newtonova korpuskulárna teória uspokojivo vysvetlila mnoho v tej dobe známych optických javov. Jeho autor mal vo vedeckom svete obrovskú autoritu a čoskoro si Newtonova teória získala mnoho priaznivcov vo všetkých krajinách. Najväčší vedci, ktorí sa pridržiavajú tejto teórie: Arago, Poisson, Biot, Gay-Lussac. Na základe korpuskulárnej teórie bolo ťažké vysvetliť, prečo svetelné lúče prechádzajúce vesmírom na seba nijako nepôsobia. Ľahké častice sa koniec koncov musia zraziť a rozptýliť (vlny navzájom prechádzajú bez vzájomného ovplyvňovania)

Snímka č. 11

Popis snímky:

Hlavné ustanovenia vlnovej teórie Svetla sú šírenie elastických periodických impulzov v éteri. Tieto impulzy sú pozdĺžne a podobné ako impulzy zvuku vo vzduchu. Éter je hypotetické médium, ktoré vypĺňa nebeský priestor a medzery medzi časticami tiel. Je beztiažový, nedodržiava zákon univerzálnej gravitácie a má veľkú pružnosť. Princíp šírenia vibrácií éteru je taký, že každý bod, do ktorého excitácia siaha, je stredom sekundárnych vĺn. Tieto vlny sú slabé a účinok sa pozoruje iba tam, kde prechádza ich povrch obálky - čelo vlny (princíp Huygens). Čím ďalej je vlnoplocha od zdroja, tým je plochejšia. Svetelné vlny prichádzajúce priamo zo zdroja spôsobujú pocit videnia. Veľmi dôležitým bodom v Huygensovej teórii bol predpoklad, že rýchlosť šírenia svetla je konečná.

Snímka č. 12

Popis snímky:

Teória vĺn Pomocou tejto teórie je vysvetlených veľa javov geometrickej optiky: - fenomén odrazu svetla a jeho zákony; - fenomén lomu svetla a jeho zákony; - fenomén úplnej vnútornej reflexie; - fenomén dvojlomu; - zásada nezávislosti svetelných lúčov. Huygensova teória dala nasledujúci výraz pre index lomu média: Z vzorca je zrejmé, že rýchlosť svetla by mala závisieť inverzne od absolútneho indexu média. Tento záver bol opakom záveru vyplývajúceho z Newtonovej teórie.

Snímka č. 13

Popis snímky:

Teória vĺn Mnohí pochybovali o vlnovej teórii Huygensa, ale medzi niekoľkými podporovateľmi vlnových názorov na podstatu svetla boli M. Lomonosov a L. Euler. Z výskumu týchto vedcov sa Huygensova teória začala formovať ako teória vĺn, nielen ako neperiodické oscilácie šíriace sa v éteri. Bolo ťažké vysvetliť priame šírenie svetla, ktoré viedlo k vzniku ostrých tieňov za objektmi (podľa korpuskulárnej teórie) priamy pohyb svetlo je dôsledkom zákona zotrvačnosti) Fenomén difrakcie (ohýbanie svetla okolo prekážok) a interferencie (zosilňovanie alebo zoslabovanie svetla pri vzájomnom ukladaní svetelných lúčov) možno vysvetliť iba z hľadiska vlnovej teórie.

Snímka č. 14

Popis snímky:

XI-XX storočia V druhej polovici XIX storočia Maxwell ukázal, že svetlo je zvláštnym prípadom elektromagnetických vĺn. Maxwellova práca položila základy elektromagnetickej teórie svetla.Po experimentálnej detekcii elektromagnetických vĺn Hertzom nebolo pochýb o tom, že sa svetlo počas šírenia správa ako vlna. Neexistujú ani teraz.Na začiatku 20. storočia sa však predstavy o podstate svetla začali radikálne meniť. Zrazu sa ukázalo, že odmietnutá teória tela je stále aktuálna pre realitu. Ukázalo sa, že keď je svetlo emitované a absorbované, správa sa ako prúd častíc.

Snímka č. 15

Popis snímky:

XI-XX storočia Boli objavené prerušované (kvantové) vlastnosti svetla. Nastala neobvyklá situácia: javy interferencie a difrakcie bolo možné, tak ako doteraz, vysvetliť považovaním svetla za vlnu a javy žiarenia a absorpcie považovaním svetla za prúd častíc. Vedci sa preto zhodli na názore na dualitu (dualitu) vlastností vlnových častíc (dualita) vlastností svetla. Teória svetla sa v týchto dňoch naďalej vyvíja.

TÉMA: Vývoj názorov na podstatu svetla. Rýchlosť svetla. GR. 161 Popravil: Lopukhov Evgeny Gvozditskikh Ivan Kondratyev Dmitry

Koncom XVII. STOROČIA SÚ DVAJA TAKMER SIMULÁNNE, VYZNÁVALI BY TO MUTUÁLNE VÝLUČNÚ teóriu svetla. Spoliehali sa na dva možné spôsoby prenosu akcie zo zdroja do prijímača. I. Newton navrhol korpuskulárnu teóriu svetla, podľa ktorej je svetlo prúd častíc prichádzajúcich zo zdroja všetkými smermi (prenos hmoty). H. Huygens vyvinul vlnovú teóriu, v ktorej sa svetlo považovalo za vlny šíriace sa v špeciálnom prostredí - éteri, vypĺňajúce celý priestor a prenikajúce do všetkých telies (zmena stavu média).

NEWTON HUYGENS 1. Je ťažké vysvetliť, prečo svetelné lúče prechádzajúce vesmírom na seba nepôsobia (častice sa musia zraziť a rozptýliť). 1. Vlny voľne prechádzajú navzájom bez toho, aby vyvíjali vzájomný vplyv. 2. Šírenie obdĺžnikového svetla je dôsledkom zákona zotrvačnosti. 2. Nevysvetľuje. 3. Ľahko sa vysvetľuje difrakcia a interferencia. 4. Keď je svetlo emitované a absorbované, správa sa ako prúd častíc. 4. Svetlo je zvláštny prípad elektromagnetických vĺn

ČO JE SVETLO? Podľa koncepcií modernej fyziky má svetlo ako vlastnosti spojitých elektromagnetických vĺn, tak aj vlastnosti diskrétnych častíc, ktoré sa nazývajú fotóny alebo svetelné kvantá. Dualita vlastností svetla sa nazýva dualizmus korpuskulárnych vĺn.

POUŽÍVANÍM AKÝCH METÓD MERATE RÝCHLOSŤ SVETLA? Na obrázku je znázornená schéma experimentu, pomocou ktorého Galileo navrhol merať rýchlosť svetla. Po otvorení uzávierky lucerny bolo potrebné určiť, ako dlho sa svetlo vráti po odraze od zrkadla.

TOTO BOL PRVÝ ZNÁMY POKUS EXPERIMENTÁLNEHO URČENIA RÝCHLOSTI SVETLA GALILEO GALILEI. ZPOŽDENÉ SIGNÁLOVÉ ZPOŽDENIE SA však DETEKOVAL Z dôvodu vysokej rýchlosti svetla. Prvé experimentálne stanovenie rýchlosti svetla uskutočnil dánsky astronóm Olaf Römer v roku 1675.

Dráha Ioovho satelitu Io urobí jednu revolúciu okolo Jupitera za 42,5 hodiny. Keď sa Zem vzdiali od Jupitera, každé ďalšie zatmenie Io nastane neskôr, ako sa očakávalo. Celkové oneskorenie začiatku zatmenia, keď sa Zem vzdialila od Jupitera o priemer obežnej dráhy Zeme neskôr, ako sa očakávalo, bola 22 minút. Zem З obežná dráha Zeme I С S 2 II Römerov pokus Jupiterova dráha S 1

Vydelením priemeru obežnej dráhy Zeme časom oneskorenia sa získala hodnota rýchlosti svetla: c \u003d 3 * 1011 m / 1320 s c \u003d 2, 27 * 10 8 m / s Získaný výsledok mal veľkú chybu.

PRVÉ LABORATÓRNE MERANIE RÝCHLOSTI SVETLA VYKONAL V ROKU 1849 FRANCÚZSKY FYZIK ARMAN PHYSO. Pri jeho experimente svetlo zo zdroja S prechádzalo cez prerušovač K (zuby rotujúceho kolesa) a odrazom od zrkadla Z sa opäť vrátilo k ozubenému kolesu.

PARAMETRE INŠTALÁCIE PHYSO SÚ TAKÉ. ZDROJ SVETLA A ZRKADLO SA UMIESTNILO V DOME OTECA PHYSO PRI PARÍŽI A ZRKADLO NA MONMARTRE. VZDIALENOSŤ MEDZI ZRKADLAMI BOLA ℓ ~ 8, 66 KM, KOLO MALO 720 ZUBOV. OTOČIL SA V RÁMCI ČINNOSTI HODINOVÉHO MECHANIZMU POSKYTNUTÉHO NIŽŠÍM ZAŤAŽENÍM. POUŽITÍM REVOLUČNÉHO POČÍTAČA A CHRONOMETRA ZISTILA FYZO, ŽE PRVÁ TMAVOSŤ JE ZISTENÁ RÝCHLOSŤOU KOLESA V \u003d 12, 6 ot / min. ČAS POHYBU SVETLA T \u003d 2ℓ / C, TERAZ DÁVA C \u003d 3, 14 10 8 M / S

s \u003d 3, 14 10 8 m / s Hodnota je väčšia ako hodnota získaná z astronomických pozorovaní, ale blízko k nej. Napriek VÝZNAMNEJ CHYBE MERANÍ MALO SKÚSENOSTI O FYZIU OBROVSKÚ HODNOTU - MOŽNOSTI URČENIA RÝCHLOSTI SVETLA „ZEMOU“ ZNAMENALI.

KONEČNÁ RÝCHLOSŤ SVETLA SA POSKYTUJE EXPERIMENTÁLNE PRIAMYMI A NEPRIAMYMI METÓDAMI. V súčasnosti sa pomocou laserovej technológie určuje rýchlosť svetla meraním vlnovej dĺžky a frekvencie rádiovej emisie metódami nezávislými na sebe a počíta sa vzorcom: c \u003d λv Výpočty poskytujú c \u003d 299792456, 2 ± 1, 1 m / s

„KOĽKO RÝCHLOSTÍ JE SVETLO? »C Zatiaľ neexistujú náznaky zmeny v čase, ale fyzika nemôže takúto možnosť bezpodmienečne odmietnuť. Zostáva čakať na správy o nových meraniach rýchlosti svetla. Tieto merania môžu dať omnoho viac poznatkov o poznávaní prírody, nevyčerpateľnej v jej rozmanitosti.

ZÁVERY: 1. Povaha svetla má dualitu vlnových častíc (dualitu). 2. Malo by sa to uznať vedecký fakt, stanovené experimentálne - konečnosť a absolútnosť (invariantnosť) rýchlosti svetla vo vákuu. 3. Potvrdenie akejkoľvek fyzikálnej teórie sú experimentálne fakty.