Визначення світла. Світлом називається електромагнітне випромінювання, сприймається людським оком і викликає зорові відчуття.
Поняття і властивості фотона. Фотон - грец. слово. Чи означає «світло». Є елементарною безмассовой часткою. Квант електромагнітного випромі-чення.
Поширення світла в однорідному прозорому середовищі. У однорідної прозорому середовищі світло поширюється прямолінійно.
Що таке промінь. Луч - геометричне поняття. Насправді в природі існують світлові промені.
Поняття світлового променя. Світловий промінь - лінія, вздовж якої поширюється світлова енергія.
Закон прямолінійного поширення світла. Якщо між оком і яким-небудь джерелом світла помістити непрозорий предмет, то джерело світла ми не побачимо. Пояснюється законом прямолінійного поширення світла: в однорідному середовищі світло поширюється по прямих лініях.
Поняття рефракції світла. Рефракція світла - це відхилення променя світла при переході з одного середовища в іншу.
Закон відбиття світла. Кут падіння дорівнює куту відбиття. Відбитий промінь, падаючий промінь і перпендикуляр, відновлений в точці падіння, лежать в одній площині.
Закон заломлення світла. При проходженні пучка світла через кордон розділу двох прозорих середовищ, він поділяється на два: відбитий / переломлений (ефект нічного вікна).
Математична формула закону заломлення світла.
.
# 945; - кут падіння; # 946; - кут заломлення; n21 - відносний показник заломлення речовини другого середовища по відношенню до першої.
Явище повного внутрішнього відбиття світла. Явище повного внутрішнього відбиття світла - явище, при якому весь падаюче світло відбивається в більш щільне середовище.
Дисперсія світла. Колір і світло.
Дисперсія світла. Дисперсія світла (розкладання світла) - це залежність показника заломлення n речовини від частоти f (довжини хвилі l) світла або залежність фазової швидкості світлових хвиль від частоти. Демонстрація дисперсії в природі.
Досліди І. Ньютона по визначенню дисперсії. Радуга в небі - це найхарактерніший приклад дисперсії світла в природі. Першим спробував пояснити дисперсію в 17 в. І. Ньютон, пропустивши вузький пучок сонячного світла через скляну трикутну призму. З'явилася, на екрані райдужну смужку Ньютон назвав спектром.
Поняття спектра. Спектр (лат. Spectrum «бачення») у фізиці - це розподіл значень фізичної величини (зазвичай енергії, частоти або маси). Зазвичай під спектром мається на увазі електромагнітний спектр - спектр частот (або те ж саме, що енергій квантів) електромагнітного випромінювання.
7 основних кольорів райдужного спектра, визначених І. Ньютоном. В спектрі Ньютон виділив 7 основних кольорів: Червоний; помаранчевий; жовтий; зелений; блакитний; синій; Фіолетовий.
Визначення дисперсії. Дисперсія - це прояв залежності показника заломлення світла від довжини (частоти) хвилі.
Хвильові властивості світла.
Поняття інтерференції світлових хвиль. Інтерференцією світлових хвиль називається складання двох когерентних хвиль, внаслідок якого спостерігається посилення або ослаблення результуючих світлових коливань в різних точках простору.
Поняття когерентності хвиль. Умови інтерференції: хвилі повинні бути когерентні. Когерентність - це узгодженість. У найпростішому випадку когерентними є хвилі однакової довжини між якими існує постійна різниця фаз.
Томас Юнг і значення його відкриттів для науки. Томас Юнг (1773 - 1829) - англійський вчений, один з творців хвильової оптики. Роботи в області оптики, акустики, теплоти, механіки, математики, астрономії, геофізики, філології, зоології. Однак в історії науки найбільш відомий як фізик. Пояснив (1793) явище акомодації очі зміною кривизни кришталика.
Використання інтерференції світла в техніці. Перевірка якості обробки поверхні до однієї десятої довжини хвилі. Недосконалість обробки визначають по викривленню інтерференційних смуг утворюються при відображенні світла від конкретних поверхні. Інтерферометри служать для точного вимірювання показника заломлення газів і інших речовин, довжин світлових хвиль. Просвітлення оптики. Об'єктиви фотоапаратів і кінопроекторів, перископи підводних човнів і інші оптичні пристрої складаються з великого числа оптичних стекол.
Поняття і визначення дифракції. Дифракція - це явище огинання хвилями перешкод. Дифракція світла це відхилення світла від прямолінійного поширення на різких неоднорідностях середовища.
Відкриття і пояснення дифракції світла фізиками 17 в. Дифракція була відкрита Ф. Грімальді в кінці XVII ст. Пояснення явища дифракції світла дано Т.Юнгом і О. Френеля, які описали свої експерименти зі спостереження явищ інтерференції і дифракції світла і пояснили властивість прямолінійності поширення світла з позицій хвильової теорії.
Світло як потік частинок.
Визначення Фотону. Фотон - матеріальна, електрично нейтральна частинка, квант електромагнітного поля (переносник електромагнітного взаємодії).
Енергія і маса фотона. Енергія фотона - квант світла.
де h - постійна Планка; v - частота хвилі; # 955; - довжина хвилі; с - швидкість фотона: 3 · 10 8. Маса фотона m = 0.
Основні фізичні властивості фотона. Є часткою електромагнітного поля. Рухається зі швидкістю світла. Існує тільки в русі. Зупинити фотон не можна: він або рухається зі швидкістю, яка дорівнює швидкості світла, або не існує; отже, маса спокою фотона дорівнює нулю.
Явище фотоефекту - відкриття і визначення. Фотоефектом називають виривання електронів з речовини під дією світла.
Демонстрація явища фотоефекту.
«Червона» межа фотоефекту. «Червона» межа фотоефекту - це мінімальна частота # 957; min або максимальна # 955; max довжина хвилі світла при якій ще можливий зовнішній фотоефект, тобто початкова кінетична енергія фотоелектронів більше нуля.
А. Ейнштейн і його наукові відкриття. Альберт Ейнштейн (1879 - 1955). Фізик-теоретик, один із засновників сучасної теоретичної фізики, лауреат Нобелівської премії з фізики 1921 року. Почесний доктор близько 20 провідних університетів світу, член багатьох Академій наук, в тому числі іноземний почесний член АН СРСР (1926). Розробив кілька значних фізичних теорій: Спеціальна теорія відносності (1905). В її рамках - закон взаємозв'язку маси і енергії; Загальна теорія відносності (1916). Квантова теорія фотоефекту. Квантова теорія теплоємності. Квантова статистика Бозе-Ейнштейна. Статистична теорія броунівського руху, що заклала основи теорії флуктуацій. Теорія індукованого випромінювання. Теорія розсіювання світла на термодинамічних флуктуацій в середовищі.
Досвід Армана Физо.
Закон прямолінійного поширення світла.
Закон відбиття світла.
Закон заломлення світла.
Явище повного внутрішнього відбиття світла.
Дисперсія світла в природі.
Досліди І. Ньютона по визначенню дисперсії.
Інтерференція механічної хвилі.
Досвід інтерференції світла Т. Юнга.
Робота інтерферометра при тестуванні пачкорд.
Дифракція механічної хвилі.
Досліди Т. Юнга з вивчення дифракції світла.
1. Назвіть основні етапи в розвитку уявлень про фізичну природу світла.
3. Назвіть дві «взаємовиключні» гіпотези про природу світла в 17 в.
4. Назвіть основні етапи розвитку нової теорії світла.
5. Назвіть основні події розвитку хвильової теорії світла.
6. Назвіть значення швидкості світла у вакуумі.
7. Сформулюйте поняття швидкості світла у вільному просторі (вакуумі).
8. Назвіть показник швидкості світла в дослідах Армана Физо.
9. Сформулюйте діалектичні аспекти наукових уявлень про природу світла.
10. Сформулюйте властивості світла в сучасному природознавстві.
11. Сформулюйте закони прямолінійного поширення світла.
12. Сформулюйте загальноприйняте в науці визначення світла.
13. Розкрийте поняття і властивості фотона.
14. Покажіть на прикладі особливості поширення світла в однорідному прозорому середовищі.
15. Сформулюйте поняття. "Промінь світла".
16. Сформулюйте закон прямолінійного поширення світла.
17. Розкрийте поняття рефракції світла.
18. Сформулюйте закон відбиття світла.
19. Сформулюйте закон заломлення світла.
20. Відтворіть математичну формулу закону заломлення світла.
21. Поясніть на практичних прикладах явище повного внутрішнього відбиття світла.
22. Розкрийте поняття дисперсії світла.
24. Розкрийте поняття спектра.
25. Назвіть 7 основних кольорів райдужного спектра, визначених І. Ньютоном.
26. Сформулюйте і назвіть хвильові властивості світла.
27. Розкрийте поняття інтерференції світлових хвиль.
28. Розкрийте поняття когерентності хвиль.
29. Розкрийте значення для науки відкриттів Т. Юнга.
30. Наведіть приклади використання інтерференції світла в техніці.
31. Розкрийте поняття і дайте визначення дифракції.
33. Поясніть властивості світла, як потоку частинок.
34. Дайте визначення енергії фотона.
35. Поясніть поняття маси фотона.
36. Назвіть основні фізичні властивості фотона.
37. Поясніть явище фотоефекту.
38. Поясніть, що таке «червона межа фотоефекту».