Электромагнитная природа света

1. Электромагнитная природа света.

1

2.

Свет – самое тёмное пятно в физике.
2

3.

Что же такое свет?
Философы Древней Греции ответа не знали.
Даже Архимед не дал объяснения, хотя и
знал о законе отражения и успешно его
применял.
До 16 века многие философы считали, что
зрение есть нечто исходящее из глаза и как
бы ощупывающее предметы.

4.

До 16 века многие философы считали, что свет
это нечто исходящее из глаз и ощупывающее
предметы.
4

5.

Но были и другие теории, согласно которым
свет представляет собой поток вещества,
исходящий от видимого предмета.
Среди этих гипотез ближе всего к современным
представлениям точка зрения Демокрита.
Он считал, что свет – это поток частиц,
обладающих определёнными физическими
свойствами. Он писал: «Сладость существует
как условность, горечь – как условность, цвет
– как условность, в реальности существуют
лишь атомы и пустота».

6.

Согласно другим теориям свет представляет собой
поток вещества, исходящий от видимого предмета.
6

7. В конце XVII века почти одновременно возникли две, казалось бы взаимоисключающие теории света.

Они опирались на два возможных способа передачи действия от
источника к приёмнику.
И.Ньютон предложил корпускулярную теорию света, согласно
которой свет - это поток частиц, идущих от источника во все
стороны (перенос вещества).
Х.Гюйгенс разработал волновую теорию, в которой свет
рассматривался как волны, распространяющиеся в особой среде эфире, заполняющем всё пространство и проникающем внутрь
всех тел (изменение состояния среды).

8.

Гюйгенс Христиан
(1629-1695)
нидерландский физик,
основоположник волновой теории света
[2]
1690 год: «Трактат о свете».
Свет – электромагнитная волна,
способная огибать препятствия.
Ньютон Исаак
(1643-1727)
английский физик , основоположник
корпускулярной теории света
1704 год: «Оптика».
Свет – поток частиц.
[3]
8

9.

Наконец, оказалось, что сразу две теории
объясняют природу света. Причём, обе теории
физически обоснованы и подтверждаются
экспериментами.
Гюйгенс Христиан
(1629-1695)
нидерландский физик,
основоположник
волновой теории света
Ньютон Исаак
(1643-1727)
английский физик ,
основоположник
корпускулярной теории
света

10.

Сейчас ясно, что свет – это сочетание двух форм
материи: вещество и поле. Эту двойственность
света называют дуализмом.
Свет – видимая часть излучения, одновременно
поток частиц (фотонов) и электромагнитная волна.

11. Урок 61. Электромагнитная природа света

11

12. Два великих противостояния в науке. Этапы развития представлений о природе света.

2,5 тысячелетий назад.
Пифагор.
XVII век
Исаак Ньютон
Христиан Гюйгенс
XIX век.
Джеймс Максвелл.
XX век.
Примиряющая теория.
Корпускулярно-волновой дуализм.

13.

? Какова природа света?
Развитие взглядов на природу света
Поставил вопрос о конечности скорости света.
XVI век – Г.Галилей
Методы определения скорости света
1676 год – О. Рёмер
Астрономический метод определения скорости света:
300 000 км/с
1849 год – И. Физо
Лабораторный метод определения скорости света:
313 000 км/с
Современные
данные о скорости
света с 1960 года
С ≈ 3•108 м/с
Природа света
И. Ньютон
Свет - это поток частиц.
Х. Гюйгенс
Свет – это эл волна.
Т. Юнг
О. Френель
Открыли явления интерференции и дифракции света.

14. Где конец у света?

Гипотеза
Благодаря солнечным и лунным
затмениям нам известно, что свет
распространяется прямолинейно,
но тем не менее свет проникает и
в те места где должна бы быть
абсолютная темнота. Вероятно
свет обладает способностью
изменять свое направление.
14

15. Если … 1. Свет- поток частиц?

Приступаем к исследованию
свойств света.
Если …
1. Свет- поток частиц?
В защиту данной позиции выступает
Геометрическая оптика со следующими
свойствами света:
• Прямолинейное
распространение света
• Диффузное и рассеянное
отражение
• Преломление света
15

16. Если … 2. Свет- электромагнитная волна ?

То в этом случае ему присущи
следующие свойства:
• Дисперсия света
• Дифракция света
• Интерференция света
16

17. Волновые свойства света

• Дисперсия светаразложение света в
спектр.
Теперь можно и ответить
на вопрос: «Почему помидор
красный?»
17

18. Волновые свойства света

• Дифракция - огибание
волнами препятствий
При определенных размерах
преграды (сравнимых с длиной
волны – сотни нм) и определенных
расстояниях от преграды до
источника света и экрана в центре
темного пятна находится светлое
пятно.
«Казалось бы парадокс но …»
18

19. Волновые свойства света и по традиции третье доказательство

• Интерференциясложение волн
Пленка мыльного пузыря
имеет неодинаковую
толщину поэтому, при
освещении ее поверхности
белым светом появляются
различные цвета.
19

20.

Разложение белого света на цветные компоненты.
[9]
20

21.

Ньютон объяснил явление радуги.
21

22.

Спектр на лазерном диске.
22

23.

Спектр на мыльном пузыре.
23

24.

Гало - световое кольцо вокруг Солнца или Луны.
24
[10]

25.

[11]
Что зыблет ясный ночью луч?
Что тонкий пламень в твердь разит?
Как молния без грозных туч
Стремится от Земли в зенит?
Как может быть, чтоб мёрзлый пар
Среди зимы рождал пожар?
25
М. Ломоносов

26.

К интереснейшим световым явлениям относятся
миражи.
[5]
26
[12]

27. ВЫВОД :

!
Свет обладает
двойственностью.
Ему присущи, как свойства
частицы, так и свойства волны.
Все это позволяет говорить о
свете, как о видимом, так и
о невидимом излучении.
Сокровищница царства света
неисчерпаема
27

28.

Свет – видимая часть излучения,
одновременно поток частиц (фотонов) и
электромагнитная волна.
https://yandex.ru/video/preview/3475887922251675931
28

29.

Естественные
Искусственные
Источник света
6000°C
Самостоятельные
1500°C
Отражающие
Тепловые
3000+ 15000°C
2000°C
1200°C
Люминесцирующие:
- экран телевизора;
- лампы дневного света;
- гнилушки;
- светлячки;
- морские рыбы и
микроорганизмы.
29

30.

Корпускулярная теория
Свет – поток фотонов.
Скорость света:
в вакууме с = 300000 км/с
в воздухе с = 299711 км /с
в воде с = 225000 км /с
в стекле с = 200000 км /с
Световые волны.
ν ≈ (4 ·1014 Гц -7,5 · 1014 Гц)
λ ≈ (400 нм - 760 нм)
30

31.

Электромагнитная
природа света
1985 год. Английский физик Д. Максвелл.
Свет – это электромагнитные волны. К этому выводу
привели теоретические исследования, он сравнил
скорость света и скорость электромагнитной волны.
31

32.

Квантовая теория света.
Свет – поток
определённых и
неделимых порций
энергии (кванты,
фотоны)
32

33.

Источники света могут быть
естественными и искусственными.

34.

Источники света могут быть
естественными.
34
[4]

35.

Источники света могут быть
искусственными.
35

36.

Источники света могут быть
теплыми и холодными.
36

37.

Часто мы имеем дело с предметами, которые
отражают свет, но сами источниками света не
являются.
37

38.

Солнце – основной источник света. 38

39.

Прямолинейностью распространения света
объясняются тени и полутени.
39

40. Прямолинейное распространение света объясняют:

• Образование тени и
полутени
• Солнечные и лунные
затмения
40

41.

Световые явления
1. Прямолинейное распространение света.
Оборудование: стеклянный стакан с водой,
акварельные краски, лазерная указка.
Указания к выполнению.
Растворите в воде небольшое количество
акварельной краски, так чтобы вода была
чуть-чуть мутной. Направьте луч лазерной
указки в воду. Опишите увиденное.
41

42. Домашнее задание

§40 Упражнение 37
Конспект
Сообщения о способах измерения скорости света.
42