Электромагнитная_природа_света_Скорость_света_11

1.

Электромагнитная природа
света. Скорость света.
Волновые свойства света
Откройте для себя удивительный
мир света: от его скорости до
волновых свойств.

2.

Свет – это электромагнитная волна!
Свет – это частный
случай электромагнитной
волны, воспринимаемый
человеческим глазом.
Теория электромагнитной природы света была создана Джеймсом
Клерком Максвеллом в 19 веке.
Свет занимает узкий диапазон в шкале электромагнитных волн
(видимый свет).
Тату и Фруд~commonswiki, CC BY-SA 3.0 <http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/>, via Wikimedia Commons

3.

Скорость света: самая большая
скорость во Вселенной
Скорость света в вакууме – фундаментальная
физическая константа. Обозначается буквой c.
Приближенное значение: c = 3 × 108 м/с.
Точное значение (определяется как):
299 792 458 м/с.
Интересный факт
Первые измерения скорости света были
проведены астрономическими методами
(Рёмер, Брэдли).
en: Пользователь: Cantus, CC BY-SA 3.0 <http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/>, via Wikimedia Commons
Основано на работе Брюса О'Хэйра, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons

4.

Как измерили скорость света?
Исторические методы:
Опыты Рёмера (наблюдения за
затмениями спутников Юпитера).
Опыты Физо
(с вращающимся колесом).
Опыты Фуко
(с вращающимся зеркалом).
Современные методы:
лазерные интерферометры.
Установка эксперимента Физо (1851)
Схема аппарата Фуко
Варит охаре, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons
Stigmatella aurantiaca, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons

5.

Интерференция света: cложение волн
Интерференция – это явление наложения волн, приводящее к
усилению или ослаблению результирующей волны.
Условие максимума: разность хода Δd = kλ, где k – целое число.
1
Условие минимума: разность хода Δd = (k + )λ.
2
Пример из жизни
Радужные разводы на мыльных
пузырях или нефтяной пленке.
Микран, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons

6.

Доказательство: опыт Юнга
Опыт Юнга с двумя
щелями – классический
эксперимент, демонстрирующий
интерференцию света.
На экране наблюдается
чередование светлых
и темных полос.
Расстояние между полосами
зависит от длины волны света и
расстояния между щелями.
Савенок Д., CC BY 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/3.0>, via Wikimedia Commons

7.

Дифракция света: огибание препятствий
Дифракция – это явление
огибания волнами препятствий.
Дифракция наблюдается, когда
размер препятствия сравним с
длиной волны.
Дифракционная картина – это
распределение интенсивности
света после
прохождения препятствия.
Щель
Свет, проходящий
сквозь щель
Падающий свет
Длина волны
Дифракция света на узкой щели

8.

Дифракционная решетка: разложение
света в спектр
Дифракционная решетка – это
оптический прибор, представляющий
собой большое число параллельных
щелей. Используется для разложения
света в спектр.
Условие максимума для
дифракционной решетки:
dsinθ = kλ, где d – период решетки,
θ – угол дифракции,
k – порядок спектра.

9.

Дисперсия света: разложение белого света
Дисперсия – это зависимость
показателя преломления
вещества от частоты (или
длины волны) света.
При прохождении белого света
через призму он разлагается в
спектр (радугу).
Красный свет преломляется
меньше, чем фиолетовый.
Суидрут, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons

10.

Волновые свойства света вокруг нас
Оптика: линзы, микроскопы, телескопы используют преломление и
интерференцию света.
Голография: создание объемных изображений на основе
интерференции и дифракции света.
Волоконная оптика: передача света по оптическим волокнам с
использованием явления полного внутреннего отражения.
Долбунов, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons
Роберто Мишель Моралес Рико, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons
Buy_on_turbosquid_optical.jpg: Мастер по кабелямавторская работа: Srleffler (обсудить), CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons