Без названия

1.

Свет и цвет. Занятие 3.
Механические и электромагнитные волны. Фотоны.
Харчевников Севастьян

2.

Закрепим веревку одним
концом и резко дёрнем другой.
Частички верёвки не будут
двигаться вдоль верёвки, они
колеблются вверх-вниз, но сам
горбик (энергия нашего толчка)
бежит от начала до конца.

3.

Вода, в которую упала капля, не
уплывает к краям. Она осталась
на месте, но передала
движение соседним участкам.
По воде побежали круги.
Камень отдал воде свою
энергию и эта энергия
распространяется.

4.

Волна - распространение колебаний в пространстве, при котором може
Механическими называются волны, распространяющиеся в упругой сре

5.

Рассмотрим круги на воде в
поперечном разрезе.
Гребни - самые высокие точки волны.
Впадины - самые низкие точки волны.
Длина волны(λ) - расстояние между
двумя соседними гребнями.
Амплитуда(А) - высота гребня или
глубина впадины.
Частота волны(ν) - количество гребней
пробегающих мимо нас за секунду.
Скорость волны(с) - скорость
движения гребня(и любой другой точки
волны).

6.

За счёт чего взаимодействуют
магниты, предметы с Землёй,
электрические заряды? Даже не
касаясь они способны
взаимодействовать между собой,
будто у Земли, магнита и заряда
есть невидимая зона влияния, где
они могут управлять предметами.
Эта невидимая зона влияния
называется физическим полем.

7.

Рассмотрим поле двух зарядов.
Силовые линии - такие линии, что
если поместить в произвольную
точку маленький положительный
заряд, то на него подействует сила,
направленная по касательной к
линии, проходящей через эту точку.
Электрическое поле
характеризуется напряженностью в
каждой своей точке. Напряженность
в каждой точке говорит, с какой
силой поле подействует на заряд в
данной точке.

8.

Источниками магнитного поля
являются движущиеся
электрически заряженные частицы.
Магнитное поле характеризуется
индукцией магнитного поля в
каждой своей точке. Индукция
говорит, с какой силой магнитное
поле действует на движущуюся
заряженную частицу в данной
точке(и в каком направлении, но
оно зависит еще и от направления
движения частицы). На картинке
представлено магнитное поле
проводника с током.

9.

Оказывается, что электрическое и магнитное поля очень тесно
связаны: изменение электрического поля рождает магнитное поле
и наоборот. Если двигать магнит(меняешь его магнитное поле), то
возникнет электрическое поле и появится ток; если есть
переменный электрический ток(то есть переменное
электрическое поле), то вокруг него появляется переменное
магнитное поле.

10.

Представим, что у нас есть
заряженная частичка.
Толкнем её –> возникнет
изменяющееся магнитное поле –>
возникнет изменяющееся
электрическое поле –> электрическое
поле снова создаст изменяющееся
магнитное поле и так далее.
Таким образом мы получили
распространяющиеся в пространстве
колебания электрического и
магнитного поля(колебания их
напряженности и индукции
соответственно). Эта цепная реакция
называется электромагнитной
волной.

11.

Электромагнитные волны классифицируют по длинам волн. Видимый нами свет это
электромагнитные волны с длиной волны 380-400 нм — 760-780 нм, где нм — это нанометр, одна
миллиардная часть метра). Каждой длине волны соответствует свой цвет: ~400 нм — фиолетовый,
~450 нм — синий, ~700 нм — красный.

12.

Фотоэффект.
Если посветить на металлическую
пластинку, она может начать испускать
электроны. Согласно волновой теории,
чем ярче свет, тем больше он передает
энергии и тем быстрее должны
вылетать электроны. Но на деле
электроны вылетают только если
частота света больше определенного
значения и яркость влияет только на
количество вылетающих электронов, а
не на их скорость.
Эйнштейн предположил, что свет — это
пучок мельчайших частиц — фотонов.
Их энергия зависит от «цвета» фотона(
то есть от его частоты/длины волны).
Фиолетовый фотон «тяжелее» чем
красный.

13.

Ключевая идея: свет это и
частица, и волна одновременно.
Это можно воспринимать так: свет
ведёт себя как волна или как поток
частиц в зависимости от того, что
ему «выгодно» в данной конкретной
ситуации.
Характеристики фотона:
-Нет массы.
-Частота.
-Энергия. Пропорциональна
частоте.
-В вакууме движутся с одинаковой и
постоянной скоростью с≈300000км/с