Что такое свет? Свет, источники света. Солнечный свет. Что собой представляет свет


Что такое свет с точки зрения физики?

На протяжении всей жизни нас окружают удивительные вещи, предметы, места. Мы видим их, но вовсе не потому, что они существуют, а благодаря свету.Если бы не свет, то у живых существ не было бы зрения как инструмента, и нам пришлось бы довольствоваться другими органами чувств. Как кроты, проживающие под землей, довольствуются слухом. Что же представляет собой свет? Что это за понятие с точки зрения физики и какое значение он имеет для жизни на Земле?

Что такое свет?

Тайну света люди пытались раскрыть в течение многих столетий, однако приблизиться к разгадке удалось только в XVIII веке. Сначала датский физик Ганс Эрстеда выяснил, что электроток способен оказывать влияние на стрелку в магнитном компасе, а затем британский математик Джеймс Максвелл сумел доказать, что магнитные и электрические поля существуют в виде волн, распространяющихся со скоростью света.

Из этого ученые дали определение света как формы электромагнитного излучения, которое воспринимается глазом человека.

Какова природа света?

Установить природу света помогают оптические явления, изучением которых занимается оптика. Эта наука стала одним из первых разделов физики, установившим двойственную природу света. Согласно корпускулярной теории, свет – это поток частиц, называемых фотонами и квантами.По волновой теории, свет являет собой совокупность электромагнитных волн, при этом возникающие в природе оптические эффекты становятся результатом сложения данных волн. Что интересно, и теория о потоках частиц, и теория о волнах имеют право на жизнь.

Какие характеристики имеет свет?

Как и любое природное явление, свет обладает множеством уникальных характеристик, среди которых одной из важнейших является цвет. Электромагнитное излучение, воспринимаемое нашим глазом, различается по диапазону длин и частоте волны, что, в свою очередь, влияет на световой спектральный состав. К примеру, фиолетовый цвет видится при длине волн 380–440 нм и частоте 790–680 ТГц, а желтый – при показателях 565–590 нм и 530–510 ТГц.

Помимо цвета, свет обладает способностью перемещаться в пространстве, преломляться и отражаться. Преломление света представляет собой изменение направления электромагнитных волн. В нашей обыденной жизни такое явление встречается повсеместно. Например, если посмотреть на стакан чая, в котором находится ложка, можно заметить, что на границе воздуха и жидкости она будто «преломлена».Аналогично привычным явлением для нас является отражение света, позволяющее увидеть себя в водной глади, зеркале или на блестящих предметах. К другим характеристикам можно отнести способность света к поляризации и изменению интенсивности.

Какова скорость света?

Скорость света рассчитывается в двух субстанциях – в вакууме и прозрачной среде. В первом случае ее показатели неизменны. В космическом пространстве скорость света является фундаментальной постоянной единицей и составляет 299 792 458 метров в секунду.

Считается, что помимо света, с аналогичной скоростью в природе распространяются электромагнитные излучения (например, рентгеновские лучи или радиоволны) и, возможно, гравитационные волны. Скорость света, находящегося в прозрачной среде, может меняться в зависимости от фазы колебательных движений.

В связи с этим различают фазовую скорость, которая обычно (но необязательно) меньше скорости в вакууме, и групповую – всегда меньше скорости в вакууме.

Как свет воспринимается глазом?

Как говорилось выше, способность человека видеть окружающие предметы существует только благодаря свету. При этом мы не смогли бы воспринимать электромагнитные излучения, если бы в наших глазах не было специальных рецепторов, которые реагируют на данное излучение. Глазная сетчатка человека состоит из двух типов клеток – палочек и колбочек. Первые высоко чувствительны к освещению, поэтому могут работать только при низкой освещенности, то есть отвечают за ночное зрение. При этом они демонстрируют мир исключительно в черно-белых цветах.Колбочки обладают пониженной чувствительностью к свету и обеспечивают дневное зрение, позволяющее видеть цветное изображение. Спектральный состав света хорошо воспринимается благодаря тому, что в наших глазах существуют 3 вида колбочек, которые различаются между собой распределением чувствительности.

www.vseznaika.org

это... Природа света. Законы света

Светом принято считать любой вид оптического излучения. Иными словами, это электромагнитные волны, длина которых находится в диапазоне единиц нанометров.

Общие определения

С точки зрения оптики, свет – это электромагнитное излучение, которое воспринимается глазом человека. За единицу изменения принято брать участок в вакууме 750 ТГц. Это коротковолновая граница спектра. Ее длина равна 400 нм. Что касается границы широких волн, то за единицу измерения берется участок в 760 нм, то есть 390 ТГц.

В физике свет рассматривается как совокупность направленных частиц, называемых фотонами. Скорость распределения волн в вакууме постоянна. Фотоны обладают определенным импульсом, энергией, нулевой массой. В более широком смысле слова, свет – это видимое ультрафиолетовое излучение. Также волны могут быть и инфракрасными.свет это С точки зрения онтологии, свет – это начало бытия. Об этом твердят и философы, и религиоведы. В географии этим термином принято называть отдельные области планеты. Сам по себе свет - это понятие социальное. Тем не менее в науке оно имеет конкретные свойства, черты и законы.

Природа и источники света

Электромагнитное излучение создается в процессе взаимодействия заряженных частиц. Оптимальным условием для этого будет тепло, которое имеет непрерывный спектр. Максимум излучения зависит от температуры источника. Отличным примером процесса является Солнце. Его излучение близко к аналогичным показателям абсолютно черного тела. Природа света на Солнце обуславливается температурой нагревания до 6000 К. При этом около 40% излучения находится в пределах видимости. Максимум спектра по мощности располагается вблизи 550 нм.

Источниками света также могут быть:

  1. Электронные оболочки молекул и атомов во время перехода с одного уровня на другой. Такие процессы позволяют достичь линейный спектр. Примером могут служить светодиоды и газоразрядные лампы.
  2. Черенковское излучение, которое образуется при движении заряженных частиц с фазовой скоростью света.
  3. Процессы торможения фотонов. В результате образуется синхро- или циклотронное излучение.

природа светаПрирода света может быть связана и с люминесценцией. Это касается и искусственных источников, и органических. Пример: хемилюминесценция, сцинтилляция, фосфоресценция и др.

В свою очередь, источники света разделяются на группы относительно температурных показателей: А, В, С, D65. Самый сложный спектр наблюдается у абсолютно черного тела.

Характеристики света

Человеческий глаз субъективно воспринимает электромагнитное излучение как цвет. Так, свет может отдавать белыми, желтыми, красными, зелеными переливами. Это лишь зрительное ощущение, которое связано с частотой излучения, будь оно по составу спектральным или монохроматическим. Доказано, что фотоны способны распространяться даже в вакууме. При отсутствии вещества скорость потока равняется 300.000 км/с. Это открытие было сделано еще в начале 1970-х годов.

На границе сред поток света испытывает либо отражение, либо преломление. Во время распространения он рассеивается через вещество. Можно сказать, что оптические показатели среды характеризуются значением преломления, равным отношению скоростей в вакууме и поглощения. В изотропных веществам распространение потока не зависит от направления. Здесь показатель преломления представлен скалярной величиной, определяющейся координатами и временем. В анизотропной среде фотоны проявляется в виде тензора.

естественный светКроме того, свет бывает поляризованным и нет. В первом случае главной величиной определения будет вектор волны. Если же поток не поляризован, то он состоит из набора частиц, направленных в случайные стороны.

Важнейшей характеристикой света является и его интенсивность. Она определяется такими фотометрическими величинами, как мощность и энергия.

Основные свойства света

Фотоны могут не только взаимодействовать между собой, но и иметь направление. В результате соприкосновения с посторонней средой поток испытывает отражение и преломление. Это два основополагающих свойства света. С отражением все более-менее ясно: оно зависит от плотности материи и угла падения лучей. Однако с преломлением дело обстоит куда сложнее.

Для начала можно рассмотреть простой пример: если опустить соломинку в воду, то со стороны она покажется изогнутой и укороченной. Это и есть преломление света, которое наступает на границе жидкой среды и воздуха. Этот процесс определяется направлением распределения лучей во время прохождения через границу материи. луч светаКогда поток света касается границы между средами, длина его волны существенно изменяется. Тем не менее частота распространения остается прежней. Если луч не ортогональный по отношению к границе, то изменению подвергнется и длина волны, и ее направление.

Искусственное преломление света часто используется в исследовательских целях (микроскопы, линзы, лупы). Также к таковым источникам изменения характеристик волны относятся очки.

Классификация света

В настоящее время различают искусственный и естественный свет. Каждый из этих видов определяется характерным источником излучения.

Естественный свет представляет собой набор заряженных частиц с хаотичным и быстро изменяющимся направлением. Такое электромагнитное поле обуславливается переменным колебанием напряженностей. К естественным источникам относятся раскаленные тела, солнце, поляризованные газы.

Искусственный свет бывает следующих видов:

  1. Местный. Его используют на рабочем месте, на участке кухни, стены и т.д. Такое освещение играет важную роль в дизайне интерьера.
  2. Общий. Это равномерное освещение всей площади. Источниками являются люстры, торшеры.
  3. Комбинированный. Смесь первого и второго видов для достижения идеальной освещенности помещения.
  4. Аварийный. Он крайне полезен при отключениях света. Питание производится чаще всего от аккумуляторов.

Солнечный свет

На сегодняшний день это главный источник энергии на Земле. Не будет преувеличением сказать, что солнечный свет воздействует на все важные материи. Это количественная постоянная, которая определяет энергию.

солнечный свет

В верхних слоях земной атмосферы содержится около 50% излучения инфракрасного и 10% ультрафиолетового. Поэтому количественная составляющая видимого света равна всего 40%.

Солнечная энергия используется в синтетических и природных процессах. Это и фотосинтез, и преобразование химических форм, и отопление, и многое другое. Благодаря солнцу человечество может пользоваться электроэнергией. В свою очередь, потоки света могут быть прямыми и рассеянными, если они проходят через облака.

Три главных закона

С древних времен ученые занимались изучением геометрической оптики. На сегодняшний день основополагающими являются следующие законы света:

  1. Закон распространения. Он гласит, что в однородной оптической среде свет будет распределяться прямолинейно.законы света
  2. Закон преломления. Луч света, падающий на границу двух сред, и его проекция из точки пересечения лежат на одной плоскости. Также это касается и опущенного к месту касания перпендикуляра. При этом отношение синусов углов падения и преломления будет величиной постоянной.
  3. Закон отражения. Опускающийся на границу сред луч света и его проекция лежат на одной плоскости. При этом углы отражения и падения равны.

Восприятие света

Окружающий мир человеку виден благодаря способности его глаз взаимодействовать с электромагнитным излучением. Свет воспринимается рецепторами сетчатки, которые могут уловить и отреагировать на спектральный диапазон заряженных частиц.

У человека есть 2 типа чувствительных клеток глаза: колбочки и палочки. Первые обуславливают механизм зрения в дневное время при высоком уровне освещения. Палочки же являются более чувствительными к излучению. Они позволяют человеку видеть в ночное время.

Зрительные оттенки света обуславливаются длиной волны и ее направленностью.

fb.ru

Что представляет собой свет

Что представляет собой свет

Свет - это электромагнитная волна, длина которой может варьироваться от 340 до 760 нанометров. Этот диапазон, особенно желто-зеленая область, может легко восприниматься человеческим глазом.

Корпускулярно-волновой дуализм

В 17 веке появились две теории (волновая и корпускулярная) о том, что такое свет. Согласно первой, свет представляет собой электромагнитную волну. Это было подтверждено системой уравнений Максвелла, составленной в 19 веке. Она очень хорошо описывала электрические и магнитные поля. До сих пор никто не смог доказать, что теория Максвелла неверна. В 20 веке обнаружились некоторые явления, идущие вразрез с волновыми представлениями в свете. В их число входит фотоэффект - выбивание электронов из вещества падающим светом. Согласно волновой теории, это явление должно иметь значительную задержку: световая волна должна передать значительное количество энергии электрону, чтобы он вылетел из вещества. Однако опыты показали, что задержка практически отсутствует. Была создана новая теория, утверждающая, что свет - это поток частиц (корпускулов). Таким образом был показан корпускулярно-волновой дуализм света.

Волновые свойства света

К явлениям, подтверждающим, что свет - электромагнитная волна, относится интерференция, дифракция и другие. Они часто используются в различных научных исследованиях. Интерференция - это наложение двух волн, приводящее к увеличению или уменьшению интенсивности излучения. В результате получается интерференционная картина: чередование максимумов и минимумов, причем максимумы обладают интенсивностью излучения, в 4 раза превышающей интенсивность источника. Для наблюдения интерференции необходимо, чтобы источники были когерентными (т.е. обладали одинаковой частотой излучения и постоянной разностью фаз).

Корпускулярные свойства света

Свет проявляет свои корпускулярные свойства при фотоэффекте. Это явление было открыто немецким физиком Г. Герцем и экспериментально исследовано русским ученым А.Г. Столетовым. Он получил некоторые интересные данные. Максимальная кинетическая энергия вылетевших электронов зависит только от частоты падающего излучения. Это противоречит представлениям классической физики.Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта - минимальная частота, при которой этой явление еще наблюдается. Таким образом, фотоэффект может иметь место даже при падающем излучении низкой энергии (главное, чтобы частота была подходящей). Интересным открытием стало и то, что количество электронов, вылетевших с поверхности вещества в единицу времени, зависит только от интенсивность излучения (прямая зависимость).

completerepair.ru

Что представляет собой свет Очень долго существовали две теории света-

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-30

Геометрическая оптика

1. Что представляет собой свет? Очень долго существовали две теории света:                                        

1). Корпускулярная теория света – основоположник Ньютон. Свет – это поток световых частиц (корпускул).

2).Волновая теория света - основоположник Гюйгенс. Свет – это волны,  распространяющиеся в особой среде – эфире, заполняющем все пространство и проникающем внутрь всех тел.

2. Скорость света впервые удалось измерить датскому ученому О. Ремеру в 1676 г. Он наблюдал затмения спутника Юпитера Ио. Спутник проходил перед планетой, а затем погружался в ее тень и пропадал из поля зрения. Затем он опять появлялся,  как мгновенно вспыхнувшая лампа. Промежуток времени между вспышками оказался равным 42 ч. 28 мин. Проводя такие же измерения спустя несколько месяцев ( когда Земля удалилась от Юпитера ), Ремер обнаружил, что спутник опоздал появиться из тени на 22 мин.  Зная запаздывание появления Ио и расстояние, которым оно вызвано, Ремер вычислил скорость света – 300000км\с.

3. Лабораторны методы определения скорости света. 1).Опыт французского физика И. Физо в 1849 г.

2).Опыт американского физика А.Майкельсона.

4. Луч — линия, вдоль которой распространяется световая энергия.

5.Закон прямолинейного распространения света - в однородной  среде свет распространяется по прямой линии. Подтверждением этого закона является образование тени за предметом.

6.Отражение света. Когда лучи падают на поверхность, то они частично или полностью отражаются. Именно поэтому мы видим окружающие нас тела. Если лучи света падают на зеркальную поверхность(гладкую), то отраженные лучи будут параллельны друг другу и отражение  зеркальное. А если лучи падают на шершавую поверхность, то отражаться они будут под разными углами и отражение будет рассеянным (диффузным).

7. Законы отражения  света на границах двух сред

1). Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр проведенный в точку падения. лежат в одной плоскости 2). Угол падения равен углу отражения.

8. Законы преломления света на границах двух сред

1). Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр проведенный в точку падения. лежат в одной плоскости.

2). Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данной границы раздела двух сред и называется относительным показателем преломления n21 второй среды относительно первой., где - относительный показатель преломления

Угол преломления – это угол между преломленным лучом и перпендикуляром, восстановленным в точку падения луча

9. Причина преломления лучей при переходе  света из одной среды в другую – неодинаковая скорость распространения света в различных средах.

10.Абсолютный показатель преломления вещества n — показатель преломления данного вещества относительно вакуума. Абсолютный показатель преломления показывает во сколько раз скорость света в веществе меньше, чем в вакууме: где с — скорость света в вакууме, υ-скорость света в среде.

 11.Явления, объясняемые преломлением света: а). миражи б). предметы, опущенные в воду кажутся изломанными на границе раздела воздух – вода (карандаш в стакане с водой)   в). глубина воды в водоеме кажется нам меньше действительной глубины, г). мы видим Солнце и звезды выше их истинного положения на небе.

12. Явление полного (внутреннего) отражения заключается в том, что при переходе луча из среды  оптически более плотной, в среду оптически менее плотную (например, из стекла в воздух) при определенном угле падения α0 ,   угол преломления равен 900  и  преломленный луч скользит по границе раздела двух сред, а падающий луч полностью отражается. Следовательно, при определенном угле падения (предельном угле) α>α0 преломление света невозможно.

13. Применение явление полного (внутреннего) отражения. Явление полного (внутреннего) отражения используется в волоконной оптике для передачи света и изображения по пучкам прозрачных гибких волокон – световодов (стеклянное волокно цилиндрической формы, покрытое оболочкой из прозрачного материала с меньшим, чем у волокна, показателем преломления.)

14. Линза – это прозрачное тело ограниченное двумя сферическими поверхностями.

15.Собирающие линзы (выпуклые) - у которых середина шире, чем края.

16.Рассеивающие линзы (вогнутые) – у которых края шире середины.

17.Оптическая сила линзы (D) — величина, обратная фокусному расстоянию линзы. У собирающих линз   оптическая сила положительна, а у рассеивающих -  отрицательна.  

18. Глаз – дает действительное, уменьшенное, перевернутое изображение

19. Аккомодация – способность глаза приспосабливаться к видению как на близком,  так и на далеком расстоянии. Предел аккомодации  наступает, когда предмет находится на расстоянии 12,5 см от глаза.

20. Расстояние наилучшего зрения (видения)  для нормального глаза равно 25см.

21. Дальнозоркий глаз – фокус лежит за сетчаткой ( для коррекции зрения используют собирающую линзу)

22. Близорукий глаз – фокус лежит внутри глаза, перед сетчаткой(для коррекции зрения используют рассеивающую линзу)

Волновая оптика

1. Волновая поверхность—это геометрическое место точек, имеющих одинаковую фазу колебаний.

2. Волновой фронт—это поверхность,  отделяющая часть среды, охваченную колебательным процессом, от той, что не охвачена колебаниями. Так, например, фронт волны, отходящий от одиночного вибратора небольших размеров, имеет вид окружности; от плоского удлиненного вибратора — вид прямой линии; от громкоговорителя — форму сферы; от струны — форму цилиндра.

3. Фазовая скорость - это  скорость, с которой распространяется фронт волны. Направление скорости всегда перпендикулярно фронту волны.

4. Принцип Гюйгенса Для того чтобы найти положение фронта волны в любой момент времени, используют принцип Гюйгенса, который был предложен им в 1690 г.: каждая точка среды до которой дошло возмущение, сама становиться источником вторичных волн. Фронт волны к моменту времени будет огибающей линией этих вторичных волн

5. Интерференция волн. Когда в воду брошено несколько камней, то по ее поверхности движется несколько волн. При встрече друг с другом волны не оказывают влияния на дальнейшее распространение друг друга. Но вот в тех местах, где волны встречаются, происходит их наложение друг на друга. Можно заметить, что некоторые участки поверхности не возмущены, в других же местах возмущение усилилось. 

Демонстрация: ванна с водой, два шарика на стержне( шарики совершают гармонические колебания, возбуждая круговые волны)

6. Интерференцией – называется явление наложения друг на друга двух или нескольких волн, при котором в пространстве образуется устойчивая, не изменяющаяся со временем картина распределения амплитуды результирующих колебаний (чередуются их минимумы и максимумы) в различных точках пространства.

7. Условия наблюдения интерференции.  Результат сложения волн, приходящих в точку М, зависит от хода между ними. Пройдя различные расстояния d1  и d2 волны имеют разность хода .

А).  если разность хода волн равна четному числу полуволн, то в данной точке происходит усиление колебаний. В этом случае гребни (как и впадины) обеих волн совпадают

Наблюдается усиление волн (максимум интерференции)

Б). если разность хода равна нечетному числу полуволн, то в данной точке происходит ослабление колебаний. . Наблюдается гашение волн ( минимум интерференции)

А

8. Дифракция волн. Если при распространении волны на поверхности озера на ее пути появляется препятствие в виде небольшого камня, выступающего из воды, то волна его огибает, а когда размер камня велик- образуется "тень" — область пространства, куда энергия волны не попадает Отклонение волн от прямолинейного распространения или огибание волнами препятствий называется дифракцией (лат. diffractus — 'разломанный").

9. Условия наблюдения дифракции. Исходя из этих наблюдений, можно прийти к выводу, что на поведение волны влияет соотношение между размерами встречающегося препятствия и длиной волны. Если размеры препятствия и длины волны соизмеримы, то мы можем наблюдать, как волны огибают препятствия.

Интерференция световых волн.

1.Механизм излучения видимого света.  Видимый свет — это электромагнитные волны, лежащие в диапазоне длин волн от 780 нм (красный свет) до 400 нм (фиолетовый свет). Возбужденный атом, имеющий избыточную энергию, переходит в состояние с меньшей энергией и при этом излучает электромагнитную волну. Процесс такого перехода длится около 10 нс, столько же времени длится излучение. Таким образом, атом излучает, обрывок синусоиды, который называется волновым цугом. Длина волнового цуга в вакууме  ~ 3 м, длина световой волны около 10-6 м. Следовательно, на волновом цуге укладывается несколько миллионов длин волн.

  2. Интерференцией световых волн называется сложение двух когерентных волн, вследствие которого наблюдается усиление или ослабление световых колебаний в различных точках пространства.  При этом будут наблюдаться чередующиеся светлые и темные полосы. Она происходит точно так же, как и интерференция механических волн.

3.Условия наблюдения интерференции света. Получить интерференционную картину с помощью двух независимых источников света не возможно. Т.к. разные атомы тела излучают независимо друг от друга, фазы у разных цугов различны. А это означает, что свет, излучаемый разными атомами возбужденного тела, приходит в данную точку пространства так, что сдвиг фаз между этими колебаниями постоянно меняется. Тогда амплитуда результирующего колебания, возникающего при сложении двух волн в данной точке, тоже будет изменяться за одну секунду случайным образом около миллиона раз (то минимум, то максимум). Поэтому интерференция световых волн возникает только при сложении когерентных волн.

4. Когерентные волны -  это волны созданные когерентными источниками. Они имеют одинаковую частоту и разность фаз их колебаний постоянна. Все источники света, кроме лазера, не когерентные.

5.Методы получения когерентных волн. Их получают искусственно с помощью интерферометров  разбив один световой луч на два. Например, английский физик Томас Юнг   использовал один источник света S, перед которым была помещена преграда с не большим отверстием Sv Световые волны, проходя через это отверстие, одновременно и в одинаковых фазах достигают двух малых отверстий S2 иS3, расположенных близко.

6. Практическое применение интерференции света.

а). Интерферометры—это чувствительные приборы, позволяющие точно определять очень малые углы, длины световых волн, показатели преломления различных веществ, качество обработки поверхности. Интерферометры особенно эффективны при изучении качества обработки поверхностей линз, зеркал и других приборов оптики.

б). Просветления оптики. Явление интерференции используется для просветления оптики. В оптических приборах много оптических     деталей, при отражении от которых большая часть света теряется. Поэтому изображение предмета темнеет. Но если на поверхность линз наносить тонкий слой особой пленки, то можно добиться, чтобы в этой пленке световые лучи гасили друг друга в отраженном свете, тогда вся световая энергия проходит сквозь линзу и изображение получается более ярким.

Дифракция света.

1. Дифракцией света называется отклонение света от прямолинейного распространения, или огибание светом препятствий. При этом наблюдается отклонение от законов геометрической оптики(происходит проникновение световой волны в область световой тени ). Наблюдать дифракцию света  трудно, так как для этого размеры отверстия или препятствия должны быть соизмеримы с длиной световой волны или  расстояние от   экрана от преграды должно быть очень большим. А на практике размеры препятствий всегда больше длины световой волны.

2.Дифракционные картины от различных препятствий.  

А). от тонкой проволочки. Вместо тени от проволочки видна группа светлых и темных полос.

Б). от круглого отверстия. В центре дифракционной картины появляется темное пятно, окруженное светлыми и темными полосами. В). от круглого экрана. В центре тени, образованной круглым экраном, видно светлое пятнышко, а сама тень окружена светлыми и темными концентрическими кольцами.

3.Разрешающая способность оптических приборов. Явление дифракции света ставит предел для разрешающей способности многих оптических приборов и человеческого глаза. Если линейные размеры предмета меньше длины световой волны, то изображение получается размытым,  из - за дифракции.

4. Дифракционная решетка  Для чего используют. Для того чтобы получать и наблюдать четкую, яркую дифракционную картину, используют дифракционную решетку. Дифракционная решетка представляет собой прозрачную пластинку с нанесенной на нее алмазным резцом системой параллельных непрозрачных штрихов с расстоянием d  друг от друга.   d = а + в- называется постоянной решетки, или ее периодом.

Где а - ширина щели, а  в - ширина штриха-препятствия. Решетка разлагает свет в спектр и позволяет очень точно измерить длину световых волн. Примеры дифракционных решеток:  наши  ресниц с промежутками между ними, лазерный диск.

5.Дифракцией света на дифракционной решетке. Пусть на решетку падает плоская монохроматическая волна длиной λ. В результате дифракции на узких щелях, свет откланяется от своего первоначального направления во все стороны, в пространстве за решеткой происходит  интерференция света и на экране можно наблюдать дифракционную картину.  Условие, при котором идущие от щелей волны усиливают друг друга:  , где φ- угол дифракции (угол отклонения света от первоначального направления), к=1,2,3,….- порядок спектра.

6. Дифракционная картина—это ряд цветных полос, разделенных темными промежутками. При белом свете в центре наблюдается светлое пятно, по краям которого расположены окрашенные спектры первого, второго и т. д. порядков ( максимумы дифракции). Между максимумами расположены минимумы освещенности. Чем больше число щелей, тем более резко очерчены максимумы и тем более широкими минимумами они отделены. Если на решетку падает монохроматический свет ( например , зеленый , то в центре дифракционной картины будет зеленое пятно , а по обе стороны будут расходиться чередующиеся темные и зеленые полоски). Причем чем больше длина волны (чем "краснее" свет), тем больше расстояния между максимумами дифракции.

 

Дисперсия света

23. Эксперимент  Ньютона. (В 1666 г.)  Он взял треугольную стеклянную призму , затемнил комнату и сделал очень маленькое отверстие в ставне. Затем он  поместил  призму у этого отверстия таким образом, чтобы она преломляла свет на противоположную стенку. На ней он наблюдал спектр. Открытое Ньютоном явление получило название дисперсии.

24. Спектр - это полоска, состоящая из различных цветов, которые получаются в результате прохождения света от источника через призму.

25.Дисперсия света — это 1).явление разложения белого  света в спектр; 2) явление зависимости показателя преломления вещества от длины (частоты) волны падающего света.

26. Что обнаружил Ньютон в результате эксперимента?

1) разные цвета преломляются по-разному, например, красный цвет преломляется слабее других, а фиолетовый сильнее всех. 2)  белый цвет — это сложный цвет. Он состоит из семи основных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. 3). скорость распространения световых волн красного цвета в любой среде максимальна, а  фиолетового - минимальна. 4). В вакууме дисперсия света не происходит, так как все световые волны там распространяются с одинаковой скоростью. 5).При переходе из одной среды в другую меняется длина волны и ее скорость, а частота ( цвет ) не меняется.

27. Какие явления объясняются дисперсией света?

1). образование радуги. Преломление света в водяных капельках или ледяных кристалликах, парящих в атмосфере, сопровождается дисперсией в воде и льде солнечного света.

2).  цвета предметов.   цвет тела, освещаемого белым светом, зависит от того, лучи какого цвета это тело рассеивает. Если тело равномерно рассеивает все составные части белого света, то при обычном освещении оно кажется белым, например, лист бумаги. Если тело, например, сажа, поглощает весь падающий на него свет, то оно кажется черным. Кроме того, различные тела неодинаково пропускают свет через себя. Поэтому, когда мы рассматриваем прозрачные тела на просвет, они нам кажутся различно окрашенными. Такие тела называются светофильтрами (красное стекло отражает красные лучи).

3). цвет неба.  а) Голубое небо над морем или в горах. Голубые и фиолетовые волны рассеиваются на молекулах воды и воздуха. б). красный закат: красные волны рассеиваются на пылинках взвешенных в воздухе.

Формулы

«Оптика (геометрическая)»

Законы верны ,если d>> ; где d – размер предмета

Линзы

- формула тонкой линзы

F – фокусное расстояние

f  – расстояние от линзы до изображения

d  – hасстояние от предмета до линзы

h – линейные размеры предмета

H  -  линейные размеры изображения

D=

[D]= дптр (диоптрия)

Г= - линейное увеличение линзы

Построение изображения в линзах

1). Выпуклая (собирающая)F>0

 a). d<F – мнимое прямое (лупа)

 б). F<d<2F действительное, перевернутое, увеличенное

 в).d>2F действительное, перевернутое     уменьшенное (фотоаппарат)

 г). d=2f размер предмета = размеру изображения, перевернутое , действительное

2).вогнутая (рассеивающая) F<0

d-любое мнимое, прямое

3).глаз – действительное, уменьшенное, перевернутое

S=25см – расстояние наилучшего зрения,

дальнозоркий глаз – фокус лежит за сетчаткой ( для коррекции зрения используют собирающую линзу)

Близорукий глаз – фокус лежит внутри глаза, перед сетчаткой(для коррекции зрения используют рассеивающую линзу)

предел аккомодации – 12 см

4). Лупа

Г=  - увеличение лупы

S- расстояние наилучшего зрения для неаккомодированного глаза (глаз не напряженный)

F – фокусное расстояние лупы

Оптика волновая

  1.  Законы волновой оптики выполняются ,если , где d-размер    предмета   -длина волны
  2.  интерференция(сложение когерентных волн)

 n- показатель преломления  -оптическая  разность хода

     а) условие max (усиление)

     , где k=1,2,3…(четное число полуволн)

    -разность хода (геометрическая)

    ( результирующая амплитуда двух волн )

     б) условие min (ослабление) (не четное число полуволн)

     ( результирующая амплитуда двух волн )

3) дисперсия    (красный)    (фиолетовый)

;           скорость света в вакууме

- скорость света в среде

-частота света

 -абсолютный показатель преломления

-длина волны в первой среде (вакууме)

- длина волны во второй среде

4) дифракция

    а) дифракционная решетка

-условие максимума дифракции

       к- порядок спектра; k=0,1,2…

   при к=0- главный максимум

- период(постоянная) дифракционной решетки

b- ширина щели

a- ширина непрозрачных  промежутков между щелями

-угол дифракции

, где N- число щелей решетки

N0- число щелей на единицу длины решетки

Пример

-ширина решетки

б) дифракция рентгеновских лучей на кристаллах (формула Вульфа-Брэгга)

, где d-расстояние между атомными плоскостями кристаллической решетки ,  -угол скольжения;

5) преломление света  

-угол падения

-угол преломления

-угол отражения

-закон преломления

-относительный показатель преломления

абсолютный показатель преломления первой среды

-абсолютный показатель преломления второй среды

- скорость света в первой среде

- скорость света во второй среде

с=108м/с - скорость света в вакууме (воздухе)

Из-  за преломления света  глубина воды в водоеме  кажется нам  на  меньше  действительной глубины (  кажущееся  изменение глубины , где h - кажущаяся   глубина)

6) закон отражения

 

Полное внутреннее отражение при

-предельный угол падения

Задачи по «Оптике »

1. Фокусное расстояние стекол очков с оптической силой  -3,5 дптр равно

2. Скорость распространения света в стекле 136000 км/с. Вычислите показатель преломления стекла.

3. Свет падает из вакуума в прозрачную среду. Угол падения равен 600. Угол преломления 450.        

Скорость распространения света в этой среде равна ( с = 3 ∙ 108 м/с )

5. Свет падает из вакуума в прозрачную среду. Угол падения равен 300. Угол преломления 450.   Скорость распространения света в этой среде равна ( с = 3 ∙ 108 м/с )

6.  Найдите расстояние от предмета, на котором надо расположить лупу, если ее увеличение пятикратное

7. Определите показатель преломление скипидара, если при переходе луча света из скипидара в стекло (n=1,5) угол падения оказался равным 45°, а угол преломления 33°. (sin33°=0,5446; sin45°=0,7071)

8.  С помощью лупы ( F = 20 см ) можно получить наибольшее увеличение, равное

9. Абсолютный показатель преломления стекла равен 1,5. Абсолютный показатель   алмаза 2,40. Луч света проходит из алмазной пластинки в стеклянную. Чему равен относительный показатель преломления в этом случае?

10. Найти показатель преломления среды, скорость света в которой равна   230 000 км/с, относительно среды, скорость света в которой 290 000 км/с

11. Световая волна с частотой 400'ТГц распространяется в прозрачной среде. Длина волны равна

700 нм. Определить показатель преломления среды

12. Угол падения луча света на зеркальную поверхность равен 50o. Каков угол между отраженным лучом и зеркальной поверхностью?

13.  Найти  скорость света в воде с показателям преломления 1,33 ( с = 3 ∙ 108 м/с).

14. Частота колебаний красного света в воздухе 385 ТГц. Найдите длину волны

15.   Если показатель преломления  равен 1,6, то скорость света в веществе равна (с = 3∙108 м/с)

16. Фокусное расстояние линзы равно 0,5 м. Определить оптическую силу этой линзы  

17. Расстояние от линзы до предмета 3 м. расстояние от изображения до линзы 5 м. Определить линейное увеличение линзы.    

18. Расстояние от линзы до предмета 2 м. расстояние от изображения до линзы 4 м. Определить линейное увеличение линзы.    

19. Фокусное расстояние лупы равно 6 см. расстояние наилучшего зрения равно 10 см. Чему равно линейное увеличение этой лупы?  

20. Какое линейное увеличение дает лупа, оптическая сила которой 30 диоптрии? Расстояние наилучшего зрения принять равным 25 см.    

21.  Если угол отражения равен 400, то угол между падающим лучом и плоскостью зеркала

22. Два когерентных источника колеблются в одинаковых фазах с частотой ν = 600 Гц. Скорость распространения колебаний в среде   Максимальное усиление колебаний будет наблюдаться при наименьшей разности хода, равной…

23. В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с разностью хода 2 мкм. Определите, ослабиться или усилиться свет в этой точке , если в нее приходят: а). красные лучи с λ = 760 нм; б). желтые лучи с λ = 600 нм; в). Фиолетовые лучи с λ = 400 нм.

24. Дифракционная решетка имеет 200 штрихов на 1 мм. Максимум первого порядка монохроматического излучения с длиной волны 300 нм виден под углом, sin которого равен…..

25. Период дифракционной решетки d=10 -3 м. Число штрихов на   1 см этой решетки равно…

26. При помощи дифракционной решетки с периодом 0,05 мм получено  первое дифракционное изображение на расстоянии 2,3 см от центрального максимума и на расстоянии 1,2 м от решетки. Длина световой волны равна

27. Решетка освещена светом с длиной волны 534 нм. Если дифракционное изображение первого порядка получено на расстоянии 1,47 см от центрального, а расстояние от решетки до экрана 1,7 м, то период решетки

28. Спектр получен при помощи дифракционной решетки с периодом 0,03 мм. Второе дифракционное изображение получено на расстоянии 1,8 см от центрального и на расстоянии 10 см от решетки. Длина световой волны

29. Если второй дифракционный максимум для света с длиной волны 0,9 мкм наблюдался под углом 30° к нормали, то у дифракционной решетки число штрихов на 1 мм равно

30. На дифракционную решетку с периодом 3 мкм падает монохроматический  свет с длиной волны 800 нм. При этом наибольший порядок  дифракционного максимума равен.

  1.  Отражение света 12, 21
  2.  Преломление света 2,3,7,9,10,11,13,14
  3.  Оптическая сила линзы, фокусное расстояние линзы 1,6,8,16,20,

     4.  Интерференция, дифракция 22, 23, 24,25, 26,27,28,29,30

Задачи по «Квантовой физике»

1. Определить энергию фотона, длина волны которого соответствует гамма-излучению =0,2 нм. (h=6,62·10-34 Дж·с; 1 эВ=1,6·10-19 Дж)

2. Предполагая, что средняя частота излучения, испускаемого 45 ваттной электрической лампой, равна 4,5·1014 с-1. Найти число фотонов испускаемых за одну секунду. (h = 6,62·10-34 Дж·с).

3. Определите частоту колебаний световой волны, масса фотона которой равна 5,4·10-36кг.

(h= 6,62·10-34 Дж·с)

4.   Красная граница фотоэффекта для металла 5∙ 1014 Гц. Определите работу выхода этого металла, если на него падает свет частоты 2∙ 1014Гц? (h= 6,6 ∙ 10-34Дж∙с)

5. Найдите массу фотона красного света с длиной волны 0,6∙10-6м.

6.    Определить импульс фотона красного излучения, длина волны которого 520 нм

(h= 6,62Дж)

7. Работа выхода электрона из цинка равна 5,43 эВ. Определите красную границу фотоэффекта для цинка (h=)

8. При исследовании фотоэффекта образца из алюминия нашли, что длина волны красной границы фотоэффекта равна 632,5 нм. Определить работу выхода электрона из этого образца.

9. При исследовании фотоэффекта с поверхности железного образца, имеющего работу выхода 5,3 эВ, нашли, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна  3,8 эВ. Считая свет, которым     облучался   образец,   монохроматическим,   определить   энергию   одного кванта этого света.      

10. Чему равна частота света, если энергия каждого из его фотонов равна 5,3 эВ?

11. Определите энергию кванта, соответствующего длине волны 700 нм. (h=6,62∙10-34 Дж∙с)

12. Какова частота света, соответствующая фотонам с энергией 80∙10-19 Дж?

13.  Энергия каждого фотона в пучке монохроматического света равна 3,5 эВ. Определить длину  волны этого света

14. Чувствительность сетчатки глаза желтому свету () составляет 2,3 Вт . Для того, чтобы свет был воспринят, ежесекундно на сетчатку глаза должно падать ()

15. Работа выхода электрона из цинка равна 5,6 эВ. Определите красную границу фотоэффекта для цинка (h=)

16. Энергия фотона, поглощаемого фотокатодом, равна 7 эВ. Работа выхода электрона из фотокатода равна 3 эВ. Чему равна величина задерживающего потенциала, при котором прекратился фототок? (h=6,62 ∙10 -34 Дж ∙с; 1 эВ=1,6 10 -19 Дж.)

17. Определить наибольшую длину волны света. При котором может происходить фотоэффект для платины. (Работа выхода для платины: 8,5∙10-19 Дж; h=6,62∙10-34 Дж∙с)

18. Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектрона калия при его освещении лучами длиной волны 5∙10-7м, если работа выхода электрона у калия 4,5∙10-19 Дж. (h=6,62∙10-34 Дж∙с)19.  При облучении поверхности меди квантами света, каждый из которых имеет энергию 3,4 эВ, наблюдается фотоэффект. Работа выхода электронов из меди равна 6,1 эВ. Найти задерживающее напряжение, наблюдаемое в этом случае.

20.  При исследовании фотоэффекта металл облучали монохроматическим светом. Величина задерживающего напряжения, оказалась равной 4,7 В. Определить максимальное значение кинетической энергии фотоэлектронов.

21. Анод вакуумного фотоэлемента находится под потенциалом -4В относительно катода. Какую минимальную энергию должен иметь каждый квант света, падающего на фотокатод, чтобы в фотоэлементе появился электрический ток? Работа выхода электрона из фотокатода 3эВ.

22. Чему равна кинетическая энергия электронов рентгеновской трубки, работающей при напряжении 3∙105 В? (е = 1,6 ∙ 10-19 Кл)

1. Фотоны 1,2,3,5,6, 10,11,12,13,14,

2. Формула Эйнштейна 4,7,8,9,15,16,17,18,19,20,21,22

 

samzan.ru

Что такое свет? Свет, источники света. Солнечный свет

«И сказал Бог: «Да будет свет!», и стал свет». Всем известны эти слова из Библии и всем понятно: жизнь без него невозможна. Но что такое свет по своей природе? Из чего состоит он и какие имеет свойства? Что такое видимый и невидимый свет? Об этих и некоторых других вопросах поговорим в статье.

что такое свет

О роли света

Большинство информации обычно воспринимается человеком через глаза. Все разнообразие цветов и форм, которые свойственны материальному миру, открывается ему. А воспринимать через зрение он может лишь то, что отражает определенный, так называемый видимый свет. Источники света могут быть естественными, например солнце, или искусственные, созданные электричеством. Благодаря такому освещению стало возможным работать, отдыхать - словом, вести полноценный образ жизни в любое время суток.

свет источники света

Естественно, такой важный жизненный аспект занимал умы многих людей, живших в разные эпохи. Рассмотрим, что такое свет, под разными углами зрения, то есть с позиций различных теорий, которых придерживаются сегодня ученые мужи.

Свет: определение (физика)

Аристотель, задавшийся этим вопросом, считал свет определенным действием, которое распространялось в среде. Другого мнения придерживался философ из Древнего Рима, Лукреций Кар. Он был уверен, что все существующее в мире состоит из самых мелких частиц — атомов. И свет также имеет такое строение.

В семнадцатом веке эти взгляды легли в основу двух теорий:

  • корпускулярной;
  • волновой.

Корпускулярной теории придерживался Ньютон. Его формулировка того, что такое свет, следующая. Светящиеся тела излучают мельчайшие частицы, распространяемые по линиям, то есть лучам. Они попадают в глаза, благодаря этому люди видят.

Другую теорию связывают с именем Гюйгенса. Он считал, что существует особая среда, куда не распространяется закон тяготения. В ней между частицами существует светоносный эфир. Вот что такое свет, по его мнению.

Несмотря на разное объяснение, сегодня считают правильными обе теории и изучают их. Свет обладает и волновыми, и частичными свойствами.

Частота видимого света

свет определение физика

Светом является спектр электромагнитных волн, доступных для восприятия глазами. Если посмотреть на шкалу электромагнитных излучений, то выяснится, что видимый свет занимает на ней очень незначительное место. Получается, человеку доступна лишь малая часть из того, что излучается. Важно здесь отметить, что указанный диапазон доступен именно для человека. То есть, возможно, некоторые животные, к примеру, могут видеть недоступное людям. И наоборот. Человеческое зрение способно видеть такие цвета, которые отдельные животные видеть не могут.

видимый свет

Инфракрасные лучи

Английский ученый Гершель в 1800 году разложил солнечный свет в спектр. Резервуар со ртутью с одной стороны зачернил при помощи сажи. Наблюдения показали повышение температуры. Из-за этого он решил, что термометр нагревался невидимыми человеческому глазу лучами. Впоследствии их назвали инфракрасными, то есть тепловыми.

Этот эффект отлично иллюстрирует спираль печи. Нагреваясь, она начинает сначала теплеть, не изменяя цвета, а уже потом, при накаливании, краснеть. Получается, диапазон спирали варьируется от инфракрасного невидимого до ультрафиолетового излучения.

Сегодня известно, что все тела распространяют инфракрасный свет. Источники света, испуская инфракрасные лучи, имеют большую длину волны, но слабее угол преломления, чем красные.

Теплом является излучение инфракрасного спектра, исходящее от движущихся молекул. Чем выше их скорость, тем больше излучение, и такой объект становится теплее.

Ультрафиолет

Как только открыли инфракрасное излучение, Вильгельм Риттер, немецкий физик, начал изучать противоположную сторону спектра. Длина волны здесь оказалась меньше, чем у фиолетового цвета. Он заметил, как хлористое серебро чернело за фиолетом. И это происходило быстрее, чем действовала длина волны видимого света. Выяснилось, что такое излучение происходит тогда, когда менялись электроны на внешних атомных оболочках. Стекло способно поглощать ультрафиолет, поэтому при исследованиях применялись кварцевые линзы.

Излучение поглощается кожей человека и животного, а также верхними растительными тканями. Небольшие дозы ультрафиолета могут благоприятно сказаться на самочувствии, укрепляя иммунитет и создавая витамин D. Но большие дозы могут вызвать ожоги кожи и повредить глаза, а чересчур большие оказывают даже канцерогенное действие.

Применение ультрафиолета

Ультрафиолетовое излучение используют в медицине (он способен убивать вредоносные мироорганизмы), для загара, а также в фотографиях. При поглощении лучи становятся видимыми. Поэтому еще одной его сферой применения является использование при производстве ламп дневного света.

Заключение

Если учитывать ничтожно малый спектр видимого света, становится понятным, что и оптический диапазон человеком изучен очень скудно. Одной из причин такого подхода является повышенный интерес людей к тому, что видно глазу.

частота видимого света

Но из-за этого понимание остается на низком уровне. Весь космос пронизан электромагнитными излучениями. Чаще люди их не только не видят, но и не чувствуют. Но если энергия этих спектров увеличивается, то они могут вызывать недомогания и даже становятся смертельно опасными.

При изучении невидимого спектра становятся понятными некоторые, как их называют, мистические явления. Например, шаровые молнии. Бывает, что они, словно ниоткуда, появляются и внезапно исчезают. На самом деле просто осуществляется переход от невидимого диапазона в видимый и обратно.

Если использовать при проведении фотосъемок неба во время грозы разные камеры, то иногда получается запечатлеть переход плазмоидов, их появление в молниях и изменения, происходящие в самих молниях.

Вокруг нас совершенно неизведанный нами мир, который имеет вид, отличный от того, что мы привыкли видеть. Известное утверждение «Пока своими глазами не увижу, не поверю» давно потеряло свою актуальность. Радио, телевидение, сотовая связь и тому подобное давно доказали, что если мы чего-то не видим, то это совсем не значит, что этого не существует.

fb.ru

Что представляет собой свет? Какие его основные свойства? — КиберПедия

В чём сущность явления интерференции света?

Чем поляризованный свет отличается от неполяризованного?

Как на практике применяется явление поляризации света?

В чём сущность явления дифракции света?

Почему компакт-диски имеют радужный отлив?

 

 

ЛЕКЦИЯ 12.

Физическая оптика

План лекции:

Дисперсия света. Спектры. Спектральный анализ.

Световые кванты. Гипотеза Планка. Фотоэффект.

Люминесценция. Лазеры.

Тепловое (инфракрасное) излучение.

Ультрафиолетовое излучение

Дисперсия света. Спектры. Спектральный анализ.

Великий английский учёный Исаак Ньютон заметил, что луч белого солнечного света, проникший в тёмную комнату через щель в ставнях и прошедший через трёхгранную стеклянную призму разложился в радужную полоску. При этом цвета в этой полоске чередовались именно в том порядке, в каком они чередовались в радуге. Рассмотрим прохождение белого света через трёхгранную призму:

На наименьший угол отклоняется красный луч, на наибольший угол – фиолетовый. Все остальные цвета располагаются между ними. Этот порядок расположения цветов называется спектром. В спектре цвета располагаются в таком порядке:

Красный

Оранжевый

Жёлтый

Зелёный

Голубой

Синий

Фиолетовый.

Для того, чтобы лучше запомнить порядок расположения цветов в спектре, нужно из первых букв названий цветов составить такую фразу: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан».

Дальнейшие исследования показали, что спектры бывают разные: сплошные, линейчатые и полосатые. Но во всех спектрах строго соблюдается порядок чередования цветов.

Сплошной спектр представляет радужную полоску, в которой один цвет плавно переходит в другой, нет никаких разрывов, нет и ярких эмиссионных линий. Сплошной спектр дают нагретые до достаточно высокой температуры твердые и жидкие тела (расплавленные металлы). При этом, все сплошные спектры – одинаковые и по спектру невозможно определить, какое именно вещество излучает.

Газы, возбуждённые электрическим разрядом, излучают линейчатый спектр. Он представляет собой яркие эмиссионные линии на тёмном фоне. Цвет линий в точности соответствует цвету того же самого участка сплошного спектра. Интересно отметить, что каждый химический элемент, находящийся в газообразном состоянии, даёт свой собственный, характерный только для него, набор спектральных линий. Таким образом, по типу линейчатого спектра можно определить, какое именно вещество излучает. Такой метод исследования называется спектральным анализом. С помощью этого метода можно определить не только то, какое именно вещество излучает, но и определить, в какой именно пропорции вещества находятся вещества в их смеси. Спектральный анализ используется в различных областях науки и техники.

 

Световые кванты. Гипотеза Планка. Фотоэффект.

Исследования, проведённые на рубеже 19 и 20 веков, показали, что с изменением длины световой волны возникают и качественные различия в свойствах света. Основной вклад в исследование внесли учёные Макс Планк, Александр Столетов, Альберт Эйнштейн. Исследования показали, что свет испускается и поглощается отдельными порциями, величина которых зависит от частоты. Иными словами, энергия света носит дискретный характер. То есть, существует наименьшая порция световой энергии, меньше которой не существует. Эта наименьшая энергия называется световым квантом.

Энергия кванта зависит от частоты: E = hn

где h – постоянная Планка = 6,62*10-34 Дж с ; n- частота света в Гц.

Впервые такую гипотезу высказал М.Планк. Дальнейшие исследования эту гипотезу блестяще подтвердили. Чем выше частота светового излучения, тем выше энергия кванта. Самым наглядным доказательством гипотезы Планка является явление фотоэффекта.

cyberpedia.su

свойства, источники света, распространение света

 

Когда-то в древности люди считали, что наша способность видеть обусловлена некими лучами, исходящими из глаз и как-бы «ощупывающими» поверхность предметов. Каким бы смешным сегодня не казалось подобное представление, задумайтесь – а вы знаете, что такое свет? Откуда он берется? Как мы воспринимаем его, и почему разные предметы имеют разный цвет?

Включите лампочку и поднесите к ней руку. Вы ощутите исходящее от лампочки тепло. Соответственно, свет – это излучение. Всякое излучение переносит энергию, однако далеко не всякое излучение мы можем воспринимать зрительно. Сделаем вывод, что свет – это видимое излучение.

Свойства света

Опытным путем установлено, что свет имеет электромагнитную природу, поэтому можно дополнить наше определение следующим образом: свет – это видимое электромагнитное излучение.

Свет может проходить сквозь прозрачные тела и вещества. Поэтому свет солнца проникает к нам через атмосферу, хотя при этом свет преломляется. А встречаясь с непрозрачными предметами, свет отражается от них, и мы можем воспринимать этот отраженный свет глазом, и таким образом видим.

Часть света при этом впитывается предметами, и они нагреваются. Темные предметы нагреваются сильнее светлых, соответственно, большая часть света впитывается ими, а отражается меньшая. Поэтому эти предметы выглядят для нас темными.

Больше всего света впитывают предметы черного цвета. Именно поэтому летом в жару не стоит одевать черные вещи, потому что можно получить тепловой удар. По этой же причине летом мамы обязательно надевают детям светлые головные уборы, которые нагреваются значительно меньше, чем волосы, имеющие более темный цвет.

Источники света

Тела, от которых свет исходит, называются источниками света. Различают естественные и искусственные источники света. Самый известный абсолютно всем жителям нашей планеты естественный источник света – это Солнце.

Солнце – это не только источник видимого света, но и тепла, вследствие которого и возможна жизнь на Земле. Другие естественные источники света – это звезды, атмосферные явления типа молнии, живые существа, такие как светлячки, и так далее.

Благодаря человеку существуют также и искусственные источники. Раньше для людей основным источником света в темное время был огонь: свечи, факелы, газовые горелки и так далее. В наше время наиболее распространенными являются электрические источники света. Причем они подразделяются в свою очередь на тепловые (лампы накаливания) и люминесцентные (лампы дневного света, газосветовые лампы).

Распространение света

Еще одно свойство света – это прямолинейное распространение. Свет не может огибать препятствия, поэтому за непрозрачным предметом образуется тень. Тень часто является не совсем черной, потому что туда попадают различные отраженные и рассеянные лучи света от других предметов.

Однако, если на пути распространения света возникает непрозрачная преграда, то лучи света не смогут пробиться сквозь нее. Именно поэтому возникают солнечные затмения, когда луна в своем движении оказывается между солнцем и Землей.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Электромагнитная индукция: применение индукции Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspОтражение света: законы отражения

Все неприличные комментарии будут удаляться.

www.nado5.ru