Природа света
Оптика – раздел физики, изучающий световые явления. Что такое свет? Взгляды ученых на природу света с течением времени изменялись. С 18 века в физике шла борьба между приверженцами волновой теории и корпускулярной теории. Известный ученый И.Ньютон считал: свет - это поток корпускул (частиц), выбрасываемых светящимся телом, которые распространяются в пространстве прямолинейно. Это предположение подтверждалось законом прямолинейного распространения света. Английский ученый Р.Гук читал: свет – это механические волны. Подтверждением этой теории были работы Х. Гюйгенса, Т. Юнга, О. Френеля и др. По современным представлениям свет имеет двойственную природу ( корпускулярно-волновой дуализм): - свет обладает волновыми свойствами и представляет собой электромагнитные волны, но одновременно является и потоком частиц – фотонов. В зависимости от светового диапазона проявляются в большей мере те или иные свойства.
Измерение скорости света
Астрономический метод В 1676году впервые осуществил измерение света датский физик О. Ремер. Ремер наблюдал затмение спутника Юпитера Ио.
Ио
– спутник Юпитера
I – спутник
находился в тени Юпитера 4ч. 28 мин.
II
– спутник вышел из тени на 22 мин.
Измерения
проводились дважды: при наименьшем
удалении Юпитера от Земли и через 6
месяцев, когда расстояние между Землей
и Юпитером становилось наибольшим.
Полученное
различие в продолжительности времени
затмения объяснялось тем, что свет,
распространяясь с конечной скоростью
должен был пройти дополнительное
расстояние, равное диаметру орбиты
Земли.
Из-за плохой точности
измерений Ремер получил лишь очень
приблизительное значение скорости
света 215 000 км/с.
Лабораторный
метод
В 1849г. - французский физик
Физо.
С
помощью зеркала А свет от источника S
направлялся на зубчатое колесо К,
которое вращалось. Пройдя сквозь колесо
свет достигал плоского зеркала З.
После отражения снова падал на колесо
и мог или пройти сквозь него, или нет (в
зависимости от угла поворота
колеса).
Скорость света определялась
формулой:
где
Z – число зубцов на вращающемся колесе
L=
8,6 км – расстояние между колесом и
зеркалом
w (омега) – наименьшая
угловая скорость вращения колеса,
при которой свет не попадает к
наблюдателю/
Физо получил скорость
света - 313 000км/с.
Скорость
света в вакууме
По современным
измерениям скорость света в вакууме
равна:
Приблизительно
при решении задач для вычислений берут
обычно величину c = 300 000 км/с.
Шутки физиков
Один из основоположников квантовой теории Макс Планк в молодости пришел к 70-летнему профессору Филиппу Жолли и сказал ему, что решил заниматься теоретической физикой. – Молодой человек, – ответил маститый ученый, – зачем вы хотите испортить себе жизнь, ведь теоретическая физика уже в основном закончена... Стоит ли браться за такое бесперспективное дело?! ___ Дирак любил выражаться точно и требовал точности от других. Однажды на семинаре в конце длинного вывода докладчик обнаружил, что знак в окончательном выражении у него не тот. «Я в каком-то месте перепутал знак», – сказал он, всматриваясь в написанное. «Вы хотите сказать – в нечетном числе мест», – поправил с места Дирак. В другой раз Дирак сам был докладчиком. Окончив сообщение, он обратился к аудитории: «Вопросы есть?». – «Я не понимаю, как вы получили это выражение», – спросил один из присутствующих. «Это утверждение, а не вопрос, – ответил Дирак. – Вопросы есть?»