Электромагнитная природа света

1. «Электромагнитная природа света»

2.

Свет – самое тёмное пятно в физике.

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.

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».

5. 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).

6.

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

7.

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.

8. Что же такое свет?

Согласно представлениям современной
физики, свет обладает одновременно
свойствами непрерывных электромагнитных
волн и свойствами дискретных частиц,
которые называют фотонами или квантами
света.
Двойственность свойств света называется
корпускулярно – волновым дуализмом.

9. 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.

10.

? 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.

11.

Источники света могут быть
естественными и искусственными.

12.

Источники света могут быть
теплыми и холодными.

13.

Однако, чаще всего, мы имеем дело с предметами,
которые отражают свет, но сами источниками света
не являются.

14.

Солнце – основной источник света.

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

16.

Прямолинейностью распространения света объясняются тени и
полутени.

17.

Затмение можно наблюдать только в определённых точках
земной поверхности. Полное солнечное затмение собирает
множество учёных и туристов.

18. Прямолинейное распространение света объясняют:

• Образование тени и
полутени
• Солнечные и лунные
затмения

19. ЗАКОН ОТРАЖЕНИЯ СВЕТА.

Опыт показывает, что при падении света на границу раздела двух
прозрачных сред свет частично отражается и частично
преломляется.
Луч падающий, луч
отраженный и
перпендикуляр,
восстановленный в
точке падения, лежат
в одной плоскости;
угол отражения равен
углу падения.

20. Отражение света

Угол падения равен углу отражения
• Диффузное
отражение
• Зеркальное
отражение
Отличаются друг от друга как полированная
поверхность от матовой

21. Преломление света происходит при переходе из одной среды в другую.

Именно благодаря этому
явлению становится
актуальной пословица:
«Не зная броду, не суйся в воду!»

22. ЗАКОН ПРЕЛОМЛЕНИЯ СВЕТА

Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр,
восстановленный в точке падения, лежат в одной
плоскости; отношение синуса угла падения к синусу угла
преломления есть величина постоянная и называется
относительным показателем преломления второй среды
относительно первой:

23.

Физический смысл относительного показателя
преломления заключается в том, что он равен отношению
скоростей света в граничащих средах
(экспериментальный факт):
Отсюда следует, что:

24. Если … 2. Свет- электромагнитная волна ?

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

25. Волновые свойства света

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

26.

При прохождении луча под некоторым углом через границу
раздела двух сред может наблюдаться разложение белого
света на цветные компоненты (в спектр). Это явление
называется дисперсией. Спектр был получен Ньютоном в
1666 году. Он выделил семь цветов.

27.

Ньютон объяснил явление радуги.

28. 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 …»

29. Волновые свойства света и по традиции третье доказательство

Волновые свойства света
по традиции третье доказательство
• Интерференциясложение волн
Пленка мыльного пузыря
имеет неодинаковую
толщину поэтому, при
освещении ее поверхности
белым светом появляются
различные цвета.
и

30.

Спектр можно увидеть и на обычном лазерном диске.

31. 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

32.

Вывод:
Свет имеет двойственную
корпускулярно-волновую природу.
Свет – это электромагнитная волна.
Свет – это поток частиц.

33.

Оптика – раздел физики, изучающий
световые явления.

34.

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?
М. Ломоносов
О чём пишет Ломоносов?
В природе ещё множество интересных явлений, связанных со
светом.

35.

К интереснейшим световым явлениям относятся миражи. Но
это уже другая история.

36. Домашнее задание

§52
Задания на слайдах №39-41 на двойных
листочках