Свет электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбуждённом состоянии веществом, воспринимаемое человеческим глазом. Под светом. - презентация

1

2 Свет электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбуждённом состоянии веществом, воспринимаемое человеческим глазом. Под светом понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему широкие области спектра. Свет может рассматриваться либо как электромагнитную волну, скорость распространения в вакууме которой постоянна, либо как поток фотонов : частиц, обладающих определённой энергией и нулевой массой покоя. Свет обладает рядом характеристик : дифракция, интерференция, дисперсия, поляризация Рожкова

3 Дифракция – это особенность распространения свет в среде с резкими неоднородностями ( препятствиями ). При огибании препятствий, волны из различных точек среды приходят в точку пространства и в ней интерферируются. Рожкова

4 Нелинейное сложение интенсивностей двух или нескольких световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности. Её распределение называется интерференционной картиной. Рожкова

5 Называется зависимость показателя преломления n вещества от частоты v ( длины волны ). На основе этого эффекта можно наблюдать разложение белого света. Рожкова

6 Свет, как уже было сказано ранее, представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества атомов. Атомы же излучают световые волны независимо друг от друга, поэтому световая волна излучаемая телом в целом, характеризуется всевозможным равновероятным колебанием светового вектора. Различают три вида поляризации : полная поляризация частичная поляризация поляризация в одной плоскости Рожкова

7 Корпускулярную теорию света первым начал разрабатывать И. Ньютон. Согласно этой теории, свет представляет собой поток частиц ( корпускул ), испускаемых светящимися телами и летящих по прямолинейным траекториям. Ньютон « подчинил » движение корпускул законам механики. Так, отражение света он представлял как отражение упругого шарика при ударе о плоскость, где также соблюдается закон равенства углов падения и отражения. Рожкова

8 Преломление света Ньютон объяснял притяжением корпускул преломляющей средой, в результате чего скорость корпускул меняется при переходе из одной среды в другую. Из теории Ньютона следовало постоянство синуса угла падения φ к синусу угла преломления χ : sin φ /sin χ =v/c=n. Из формулы следует что скорость распространения света в среде больше скорости света в вакууме. Рожкова

9 Волновая теория света развивалась на основании оптических и акустических явлений. Надо заметить что ещё до определения природы света были определены его оптические свойства. Свет представляет собой упругую волну, распространяющуюся в особой среде - эфире. Эфир заполняет все мировое пространство, пронизывает все тела и обладает механическими свойствами : упругостью и плотностью. Согласно Гюйгенсу, большая скорость распространения света обусловлена особыми свойствами эфира. Гюйгенс вывел формулу преломления света sin φ /sin χ =c/v=n из которой следует что скорость распространения света в среде меньше скорости света в вакууме Рожкова

10 Закон прямолинейного распространения света в оптически однородной среде : свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно. Доказательством этого закона является наличие тени с резкими границами от непрозрачных предметов при освещении их точечными источниками света ( источники, размеры которых значительно меньше освещаемого предмета и расстояния до него ); Закон независимости световых пучков : эффект, производимый отдельным пучком, не зависит от того, действуют ли одновременно остальные пучки или они устранены. Разбивая световой поток на отдельные световые пучки ( например, с помощью диафрагм ), можно показать, что действие выделенных световых пучков независимо ; Рожкова

11 Закон отражения света : отраженный луч лежит в одной плоскости с падающим лучом и перпендикуляром, проведенным к границе раздела двух сред в точке падения. Угол φ ' отражения равен углу φ падения. Рожкова

12 Оптические свойства Закон преломления света. Закон преломления света : луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный к границе раздела в точке падения, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных сред : sin φ /sin χ =n21 Рожкова

13 К началу XIX столетия корпускулярная теория была полностью отвергнута и восторжествовала волновая теория. Большая заслуга в этом отношении принадлежит английскому физику Т, Юнгу, исследовавшему явления дифракции и интерференции, и французскому физику О. Френелю. В конце XIX в. Лоренцем была предложена электронная теория природы света. Теория Лоренца ввела представление об электронах, колеблющихся внутри атома, и позволила объяснить явления испускания и поглощения света веществом. Рожкова

14 Несмотря на огромные успехи электромагнитной теории Максвелла и электронной теории Лоренца, они были несколько противоречивы и при их применении встречался ряд затруднений. Обе теории основывались на гипотезе об эфире, только « упругий эфир » был заменен « эфиром электромагнитным ». Рожкова

15 Затруднения и противоречия были преодолены благодаря гипотезе в 1900 немецкого физика М. Планка, согласно которой излучение и поглощение света происходит не непрерывно, а дискретно, т. е. определенными порциями ( квантами ), энергия которых определяется частотой v: 0 =hv, где h постоянная Планка. После эта гипотеза была доработана Эйнштейном Рожкова

16 Электромагнитное излучение - распространяющееся в пространстве возмущение электромагнитного поля ( то есть, взаимодействующих друг с другом электрического и магнитного полей ). Рожкова

17 Фотоэффект – это вырывание электронов с поверхности вещества под действием излучения оптического диапазона. Различают три вида фотоэффекта : внешний, внутренний и вентильный. Рожкова

18 Внешним фотоэлектрическим эффектом называется испускание электронов веществом под действием внешнего электромагнитного излучения. Внешний фотоэффект наблюдается в твёрдых телах : металлах, полупроводниках, диэлектриках ( материал, плохо проводящий или совсем не проводящий электрический ток ) Рожкова

19 Внутренний фототок – это вызванное электромагнитным излучением переходы внутри полупроводника или диэлектрика из связанных состояний в свободное без вылета наружу. В результате концентрация носителей внутри элемента увеличивается, что приводит к возникновению фотопроводимости ( повышение электропроводности полупроводников или диэлектриков в результате их освещения ). Рожкова

20 Вентильный фотоэффект основан на возникновении Э. Д. С. ( фото Э. Д. С.) при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника и металла при отсутствии внешнего магнитного поля. Вентильный фотоэффект позволяет преобразовать напрямую энергию солнечного света в электрическую. Рожкова

21 В 1923 году французский физик Луи де Бройль высказал предположение, что электрон наряду с корпускулярными свойствами, т. е. свойствами частиц, обладает также волновыми свойствами. Это предположение подтвердилось опытами. Рожкова

22 Опыты заключались в пропускании через отверстие пучок электронов на фотографическую пластину. Через некоторое время можно было наблюдать дифракционную картину. Рожкова

23 Что бы исключить теорию о том, что дифракционная картина возникает в результате взаимодействия электронов во время полета были проведены ещё опыты. Они заключались в том, что пропускали электроны по одиночке ( промежуток времени между двумя электронами в 10^4 раз больше времени прохождения электроном прибора ) Рожкова

24