
- •Загальна фізика.Оптика
- •§2.2. Практичні заняття 78
- •§2.3. Самостійна робота 104
- •§3.1. Лекційний матеріал
- •§3.2. Практичні заняття 140
- •§3.3. Самостійна робота 154
- •§4.1. Лекційний матеріал 160
- •§4.2. Практичні заняття 199
- •§4.3. Самостійна робота 209
- •§5.1. Лекційний матеріал
- •§5.2. Практичні заняття 233
- •§5.3. Самостійна робота 236
- •§6.1. Лекційний матеріал
- •Передмова
- •План організації навчального процесу з курсу загальної фізики (розділ «Оптика»)
- •Перелік лабораторних робіт
- •Графік виконання і захисту лабораторних робіт Графік виконання і захисту лабораторних робіт
- •Перелік навчально-методичної літератури Підручники (основні)
- •Підручники (додаткові)
- •Збірники задач
- •Практикуми
- •§1.1. Лекційний матеріал
- •Предмет дослідження оптики. Короткий історичний огляд розвитку учення про світло
- •Шкала електромагнітних хвиль
- •Розвиток оптики у хх столітті
- •2. Світло та його характеристики. Основні енергетичні та світлові величини. Фотометрія
- •Освітленість
- •Яскравість
- •Одиниці виміру випромінювання фотометричних величин
- •Сприйняття світла можливо за допомогою:
- •Вимірювання фотометричних величин
- •Фотометр із тригранною призмою.
- •Кубик Луммера – Бротхуна
- •Більш детальна схема кубика Луммера-Бротхуна
- •§1.2 Практичні заняття
- •Методичні вказівки
- •Приклади розв’язування задач
- •Задачі для самостійного розв’язування та домашнього завдання
- •§1.3 Самостійна робота
- •Перелік компетентностей першого змістового модуля
- •Питання для самоконтролю першого змістового модуля
- •3. Банк завдань до першого змістового модуля
- •§2.1. Лекційний матеріал
- •Метод здійснення когерентних хвиль в оптиці
- •Бідзеркала Френеля
- •Б іпризма Френеля
- •Дзеркало Ллойда
- •Інтерференція в тонких пластинках. Лінії рівної товщини
- •Інтерференція в тонкому клині
- •Кільця Ньютона
- •Установка для спостереження кілець Ньютона
- •Лінії рівного нахилу. Інтерферометри
- •Інтерференційний рефрактометр Жамена
- •Інтерферометр Майкельсона
- •3. Інтерферометри Лінника
- •Інші застосування|вживання| інтерференції
- •Високовідбиваючі і|відбивати|нтерференційні покриття (інтерференційні дзеркала)
- •Багатопроменева інтерференція
- •Дифракція світла. Принцип Гюйгенса – Френеля
- •Графічне обчислення|підрахунок| результуючої амплітуди
- •Дифракція в променях, що розходяться
- •Дифракція на круглому отворі
- •Дифракція в паралельних променях
- •Дифракція на двох щілинах
- •Дифракційна решітка
- •Похиле падіння променів на решітку
Перелік навчально-методичної літератури Підручники (основні)
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 4. – М. 1980.
Кучерук І.М., Дущенко В.П. Загальна фізика (оптика, квантова фізика). – Київ: Вища школа, 1991.
Савельев О.В. Курс общей физики. Т ІІІ. – Москва: Издательство «Наука», 1973.
Королев Ф.А. Курс физики (Оптика, атомная и ядерная фізика).– М.: Учпедгиз, 1967.
Гершензон Е.М. и др. Курс общей физики (оптика, атомная физика). – М.: Просвещение, 1981.
Підручники (додаткові)
Яворський Б.М. и др. Курс физики. Т. ІІІ. – К.: Вища школа, 1977.
Годжаев Н.М. Оптика. – М.: Высшая школа, 1977.
Куліш В.В., Соловйов А.М., Кузнєцова О.Я., Кулішенко В.М. Фізика: Навчальний посібник. Частина 2. – К.: Книжкове видавництво НАУ, 2005.
Пекара А. Новый облик оптики. – М.: Советское радио, 1973.
Ландсберг Г.С. Оптика. – М.: Государственное издательство технико-теоретической литератури, 1954.
Фриш С. Є., Тиморева. Курс общей физики. Том 3. – М.: Государственное издательство технико-теоретической литератури, 1952.
Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Шефер Н.И. Факультативный курс физики, 10 клас. – М.: Просвещение, 1975.
Кучерук І.М., Горбачук І.Т. Загальний курс фізики. Т.3. Оптика, квантова фізика. – К.: Техніка, 1999.
Збірники задач
Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – М.: Наука, 1965.
Сахаров Д.И. Сборник задач по физике. – М.: Учпедгиз, 1964
Гинзбург В.Л и др. Сборник задач по общему курсу физики. Ч. ІІ. – М., 1949.
Тульчинський М.Е. Качественные задачи по физике. – М.: Просвещение, 1972.
Шамро З.А., Катюк В.С, Делик Ю.В. Альбом карточек по физике для 10 класса. – К.: Радянська школа, 1986.
Цедрик М.С и др. Сборник задач по курсу общей физики. – М.: Просвещение, 1988.
Гаркуша І.П., Горбачук І.Т, Курінний В.П, Кучерук І.М., Певзнер М.Ш. Загальний курс фізики. Збірник задач. – К.: Техніка, 2003.
Практикуми
Дущенко В.П. та ін. Фізичний практикум. Ч ІІ.– К.: Вища школа, 1984.
Винниченко В.Е. Физический практикум. – К.: Рад. школа, 1959.
Картнев А.В., Рублев Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике. – М.: Высшая школа, 1963.
Розділ І. Змістовий модуль І Електромагнітна природа світла, його характеристики
§1.1. Лекційний матеріал
Предмет дослідження оптики. Короткий історичний огляд розвитку учення про світло
Предмет оптики: вивчення природи світла, взаємодія світла і речовини, яка проявляється в процесах випромінювання, розсіювання та поглинання світла, розповсюдження світла, формування світлових пучків та оптичні прилади.
Питання про природу світла має тисячолітню історію. Було дуже багато поглядів, але всі вони зводилися до двох головних: до хвильової теорії та теорії корпускулярної.
Аналогія звуковим хвилям.
Тіло, що світиться, випромінює дуже малі частинки – корпускули, які діють на око і утворюють враження світла.
Наприкінці XVII століття ці гіпотези отримали наукове обґрунтування.
І. Ньютон об’єднав всі досліди, опрацював і обґрунтував корпускулярну теорію 1675-1704 рр. у своїй роботі “Оптика”. Основоположником хвильової теорії був Х. Гюйгенс, який опрацював і обґрунтував хвильову теорію в своїй роботі “Трактат о свете” (1690 р.).
Протягом XVIIІ століття вчені дотримувалися корпускулярної теорії, слідуючи авторитету Ньютона. Лише М.В. Ломоносов та Л. Ейлер були прибічниками хвильової природи світла.
На початку 19-го століття досліди М. Фарадея та Т. Юнга виявили інтерференцію світла, що експериментально обґрунтувало хвильову природу світла.
Теорія Дж.Максвелла наприкінці ХІХ століття дозволила розглядати світлові хвилі як електромагнітні хвилі певного діапазону, які мають певну енергію. Досліди Г. Герца довели, що властивості світлової хвилі тотожні властивостям електромагнітної хвилі. Відтак учення про світло є вченням про теорію електромагнітного поля, створеним Дж.Максвелом.
У 1900 році німецький фізик Макс Планк вивчив закон розподілу енергії у спектрі чорного тіла та ввів гіпотезу про кванти енергії, тобто дискретні порції світла, що випромінює тіло.
А. Ейнштейн в 1905 році висловив думку, що світло не тільки випромінюється, а й поглинається і поширюються у просторі у вигляді певних порцій енергії – квантів світла, які пізніше назвали фотонами.
В 1924 році французький фізик Луї де Бройль здійснив синтез двох гіпотез.
Таблиця 1.1
Корпускулярна теорія |
Хвильова теорія |
1704 р. – І. Ньютон «Оптика»
1813 р. – Ж. Біо
1900 р. – М. Планк 1905 р. – А. Ейнштейн |
1690 р. – Х. Гюйгенс «Трактат про світло» 1756 р. – М.В. Ломоносов 1769 р. – Л. Ейлер 1815 р. – О. Френель і Т. Юнг
1865 р. – Дж. Максвелл |
1924 р. Луї де Бройль |
|
Корпускулярно-хвильова теорія |
Після цього стали вважати, що світло має електромагнітну природу і корпускулярно-хвильову структуру. Воно виявляє діалектичну єдність протилежних властивостей – неперервності й дискретності – та відбиває глибинні закономірності явищ природи.