2. Законы прямолинейного распространения света.
Определение света. Светом называется электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом и вызывающее зрительные ощущения.
Понятие и свойства фотона. Фотон - греч. слово. Означает «свет». Является элементарной безмассовой частицей. Квант электромагнитного излу-чения.
Распространение света в однородной прозрачной среде. В однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно.
Что такое луч? Луч – геометрическое понятие. В действительности в природе существуют световые лучи.
Понятие светового луча. Световой луч – линия, вдоль которой распространяется световая энергия.
Закон прямолинейного распространения света. Если между глазом и каким-нибудь источником света поместить непрозрачный предмет, то источник света мы не увидим. Объясняется законом прямолинейного распространения света: в однородной среде свет распространяется по прямым линиям.
Понятие рефракции света. Рефракция света – это отклонение луча света при переходе из одной среды в другую.
Закон отражения света. Угол падения равен углу отражения. Отраженный луч, падающий луч и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости.
Закон преломления света. При прохождении пучка света через границу раздела двух прозрачных сред, он разделяется на два: отраженный /преломленный (эффект ночного окна).
Математическая формула закона преломления света.
.
α - угол падения; β – угол преломления; n21 – относительный показатель преломления вещества второй среды по отношению к первой.
Явление полного внутреннего отражения света. Явление полного внутреннего отражения света – явление, при котором весь падающий свет отражается в более плотную среду.
3. Дисперсия света. Цвет и свет.
Дисперсия света. Дисперсия света (разложение света) – это зависимость показателя преломления n вещества от частоты f (длины волны l) света или зависимость фазовой скорости световых волн от частоты. Демонстрация дисперсии в природе.
Опыты И. Ньютона по определению дисперсии. Радуга в небе – это самый характерный пример дисперсии света в природе. Первым попытался объяснить дисперсию в 17 в. И. Ньютон, пропустив узкий пучок солнечного света через стеклянную треугольную призму. Появившуюся на экране радужную полоску Ньютон назвал спектром.
Понятие спектра. Спектр (лат. spectrum «виде́ние») в физике – это распределение значений физической величины (обычно энергии, частоты или массы). Обычно под спектром подразумевается электромагнитный спектр - спектр частот (или то же самое, что энергий квантов) электромагнитного излучения.
7 основных цветов радужного спектра, определенных И. Ньютоном. В спектре Ньютон выделил 7 основных цветов: Красный; Оранжевый; Желтый; Зеленый; Голубой; Синий; Фиолетовый.
Определение дисперсии. Дисперсия – это проявление зависимости показателя преломления света от длины (частоты) волны.
4. Волновые свойства света.
Понятие интерференции световых волн. Интерференцией световых волн называется сложение двух когерентных волн, вследствие которого наблюдается усиление или ослабление результирующих световых колебаний в различных точках пространства.
Понятие когерентности волн. Условия интерференции: волны должны быть когерентны. Когерентность – это согласованность. В простейшем случае когерентными являются волны одинаковой длины между которыми существует постоянная разность фаз.
Томас Юнг и значение его открытий для науки. Томас Юнг (1773 – 1829) - английский ученый, один из создателей волновой оптики. Работы в области оптики, акустики, теплоты, механики, математики, астрономии, геофизики, филологии, зоологии. Однако в истории науки наиболее известен как физик. Объяснил (1793) явление аккомодации глаза изменением кривизны хрусталика.
Использование интерференции света в технике. Проверка качества обработки поверхности до одной десятой длины волны. Несовершенство обработки определяют по искривлению интерференционных полос образующихся при отражении света от проверяемой поверхности. Интерферометры служат для точного измерения показателя преломления газов и других веществ, длин световых волн. Просветление оптики. Объективы фотоаппаратов и кинопроекторов, перископы подводных лодок и другие оптические устройства состоят из большого числа оптических стекол.
Понятие и определение дифракции. Дифракция – это явление огибания волнами препятствий. Дифракция света это отклонение света от прямолинейного распространения на резких неоднородностях среды.
Открытие и объяснение дифракции света физиками 17 в. Дифракция была открыта Ф. Гримальди в конце XVII в. Объяснение явления дифракции света дано Т.Юнгом и О. Френелем, которые описали свои эксперименты по наблюдению явлений интерференции и дифракции света и объяснили свойство прямолинейности распространения света с позиций волновой теории.