Световые явления

• Свет — форма передачи энергии, особая часть излуче­ния, воспринимаемая глазом человека.

• Источники света — преобразователи различных видов энергии в электромагнитную энергию оптического диапазона.

• Световой луч — линия, вдоль которой распространяет­ся свет.

• Закон прямолинейного распространения света: свет в прозрачной однородной среде распространяется прямоли­нейно.

• Законы отражения света:

1. Лучи падающий и отраженный лежат в одной плоско­сти с перпендикуляром к отражающей поверхности, восстав­ленным в точке падения луча.

2. Угол отражения равен углу падения: α=β (рис. 2).

• Различают зеркальное и диффузное отражения света.

• Изображение предмета в плоском зеркале: мнимое, прямое, равное по размерам предмету, находится на таком же расстоянии за зеркалом, на каком предмет расположен перед зеркалом.

• Преломление света — изменение направления распро­странения света при его прохождении че­рез границу раздела двух сред.

• Законы преломления света:

1. Лучи падающий и преломленный лежат в одной плос­кости с перпендикуляром, проведенным в точке падения луча к плоскости раздела двух сред.

2. В зависимости от того, из какой среды в какую перехо­дит луч, угол преломления может быть меньше или больше угла падения. В общем случае:

где а— угол падения светового луча; γ— угол преломле­ния; п_2-1 — показатель преломления второй среды относитель­но первой:

где п₂ и п₁ —абсолютные показатели преломления второй и первой сред относительно вакуума (воздуха):

где с = 3*10⁸ м/с — скорость света в вакууме; v₁ и v₂ — ско­рость света в первой и второй средах.

•Линза — прозрачное для света тело, ограниченное с обеих (или с одной) сторон сферическими поверхностями. Выпуклая линза — собирающая; вогнутая линза рассеивающая (если материал оптически более плотный)

•Любая прямая, проходящая через оптический центр тонкой линзы, называется побочной оптической осью линзы (рис. 3).

• Оптическая ось линзы, проходящая через центры сфери­ческих поверхностей, ограничивающих линзу, называется главной оптической осью линзы.

• Оптический центр тонкой линзы (толщина линзы мно­го меньше радиуса кривизны поверхностей линзы) — точка, находящаяся внутри линзы на главной оптической оси посе­редине между фокусами линзы.

• Точка на главной оптической оси, в которой пересекают­ся все лучи светового пучка, падающего на линзу с другой стороны параллельно главной оптической оси, называют фо­кусом линзы F (главным фокусом). У всякой линзы имеют­ся два фокуса по обе стороны от нее.

• Плоскость, проведенная через фокус линзы перпенди­кулярно к главной оптической оси, называется фокальной плоскостью.

• Точки пересечения побочных оптических осей с фокаль­ной плоскостью называют побочными фокусами.

• У рассеивающей линзы фокус мнимый.

• Расстояние от оптического центра линзы до главного фокуса линзы называют фокусным расстоянием линзы F.

• Формула тонкой линзы:

где d — расстояние от предмета до линзы;f— расстояние от линзы до изображения предмета.

Для рассеивающей линзы F < 0, для собирающей —F> 0.

• Величина, обратная фокусному расстоянию линзы, на­зывается оптической силой линзы:

Линейным увеличением линзы Y называется отношение размера изображения предмета к размеру самого предмета:

• Построение изображения предмета, даваемого тонкой собирающей линзой:

а) Если предмет находится между линзой и ее главным фокусом, то его изображение — увеличенное, мнимое, пря­мое, расположено по ту же сторону от линзы, что и предмет.

б) Если предмет находится между фокусом и двойным фокусом линзы, то линза дает его увеличенное, перевернутое, действительное изображение; оно расположено по другую сторону от линзы по отношению к предмету, за двойным фокусным расстоянием.

в) Если предмет находится за двойным фокусным рассто­янием линзы (d > 2F), то в этом случае линза дает уменьшенное, перевернутое, действительное изображение предмета, лежащее по другую сторону линзы между ее фокусом и двой­ным фокусом.

г) Рассеивающая линза при всех положениях предмета дает уменьшенное, мнимое, прямое изображение, лежащее по ту же сторону от линзы, что и предмет.

СТРОЕНИЕ АТОМА И ЯДРА

• Ядра атомов состоят из протонов, имеющих положи­тельный заряд, и нейтральных частиц нейтронов.

• Частицы, из которых состоят ядра атомов, называют нуклонами.

Масса нейтрона больше массы протона на две с полови­ной массы электрона: т_p = 1836,1* т_e

т_n = 1838,6*т_e ; где т_e = 9,1*10 ^-31 кг.

• В нейтральном состоянии у атома количество электро­нов, вращающихся вокруг ядра, равно количеству протонов внутри ядра.

• Количество протонов Z в ядре атома химического эле­мента численно равно его порядковому номеру в таблице Менделеева.

• Сумму числа протонов Z и числа нейтронов N в ядре на­зывают массовым числом и обозначают обычно буквой А: A=Z + N, где А — число нуклонов в ядре атома.

• Любой химический элемент принято обозначать следу­ющим образом: ^A_ZХ, например кислород: ¹⁶₈0.

• Атомы одного и того же химического элемента, отлича­ющиеся между собой количеством нейтронов в ядре (т.е. раз­ное количество нуклонов, а следовательно, разные массовые числа атомов), называют изотопами.

• Радиоактивность — самопроизвольное превращение од­них ядер в другие, сопровождаемое испусканием различных частиц (α,β,Υ-лучи).

• Правило смещения. Превращения ядра подчиняются так называемому правилу смещения, сформулированному впер­вые Содди:

При α-распаде ядро теряет положительный заряд 2р и мас­са его убывает приблизительно на четыре атомных единицы массы. В результате элемент смещается на две клетки к началу периодической системы. Символически это можно запи­сать так:

После β-распада элемент смещается на одну клетку бли­же к концу периодической системы:

Гамма-излучение не сопровождается изменением заря­да; масса же ядра меняется ничтожно мало.

• Период полураспада Т— время, в течение которого распадается половина имеющихся в начальный момент вре­мени радиоактивных атомов.

• Закон радиоактивного распада:

Число радиоактивных атомов N в любое время t равно:

где N₀- число радиоактивных атомов в начальный период времени (t=0).