Оптика та швидкість світла

Related posts:

1. Швидкість світла Швидкістю світла називають швидкість, з якою відбувається поширення електромагнітних хвиль (в тому числі і світла у вакуумі. На даний момент швидкість світла є максимально можливою з практично досяжних швидкостей. Швидкість світла чисельно дорівнює 299 792 458 м/с, хоча зазвичай для спрощення при розрахунках використовують 300 000 000 м/с. Позначається швидкість світла малою латинською літерою “с”. […]...
2. Як вимірюють швидкість світла? У 1676 датський астроном Оле Ремер зробив перший грубу оцінку швидкості світла. Ремер зауважив слабке розбіжність в тривалості затемнень супутників Юпітера і зробив висновок, що рух Землі, або наближається до Юпітера, або віддаляється від нього, змінювало відстань, яку доводилося проходити світлу, відбитому від супутників. Вимірявши величину цієї розбіжності, Ремер підрахував, що швидкість світла становить 219911 […]...
3. Що таке швидкість світла? Швидкість світла – сама незвичайна величина вимірювання, яка відома на сьогоднішній момент. Першою людиною, який спробував пояснити феномен поширення світла, був Альберт Ейнштейн. Саме він вивів всім відому формулу E = mc², де E – це повна енергія тіла, m – маса, а c – швидкість світла у вакуумі. Формула була вперше опублікована в журналі […]...
4. Хвильова оптика Хвильова оптика – розділ оптики, який досліджує поширення світла на основі його хвильової природи, розглядається світло, як електромагнітні хвилі, які мають усі наведені їх властивостями. Хвильова оптика – розділ оптики, який досліджує поширення світла на основі його хвильової природи, тобто розглядає світло, як електромагнітні хвилі, які мають усі наведені їх властивостями. Хвильова оптика вивчає такі […]...
5. Поляризація світла Дифракція і інтерференція світла підтверджує хвильову природу світла. Але хвилі можуть бути поздовжніми і поперечними. Розглянемо наступний досвід. Поляризація світла Припустимо пучок світла через прямокутну пластину турмаліну, одна з граней якої паралельна осі кристала. Ніяких видимих змін не відбулося. Світло лише частково погасив у пластині і придбав зеленувате забарвлення. Тепер після помістимо ще одну пластину […]...
6. Дисперсія світла – коротко Отже, в чому полягає явище дисперсії світла? У минулій статті ми розглянули закон заломлення світла. Тоді ми не замислювалися, а точніше – не згадували про те, що світло (електромагнітна хвиля) має певну довжину. Давайте згадаємо: Світло – електромагнітна хвиля. Видиме світло – це хвилі, що мають довжину в інтервалі від 380 до 770 нанометрів. Так […]...
7. Швидкість спрямованого руху зарядів Коли ми включаємо в кімнаті світло, нам здається, що лампочка загоряється миттєво. Швидкість поширення струму по проводах дуже велика: вона близька до 300 000 км / с (швидкості світла у вакуумі). Якби лампочка перебувала на Місяці, вона запалилася б через секунду з невеликим. Однак не слід думати, що з такою грандіозною швидкістю рухаються вільні заряди, […]...
8. Волоконна оптика Явище повного внутрішнього відображення використовується в гнучких світловодах. Якщо світло направити на торець тонкого скляного волокна, оточеного оболонкою з меншим показником заломлення кута, то світло буде поширюватися по волокну, відчуваючи повне відображення на кордоні скло-оболонка. Таке волокно називається световодом. Вигини світловода не перешкоджають проходженню світла. У сучасних световодах втрати світла в результаті його поглинання дуже […]...
9. Віддзеркалення світла. Закон відбиття світла Вам уже відомо, що світло від джерела або від освітленого тіла сприймається людиною, якщо промені світла потрапляють в очі. Як поводитиметься світло, якщо на його шляху є перешкода? Щоб дізнатися це, проробимо наступний досвід. Від джерела S направимо через щілину пучок світла на екран. Екран буде освітлений, але між джерелом і екраном ми нічого не […]...
10. Заломлення світла. Закон заломлення світла Розглянемо, як змінюється напрям променя при переході його з повітря у воду. У воді швидкість світла менше, ніж у повітрі. Середовище, в якому швидкість поширення світла менше, є оптично більш щільною середовищем. Таким чином, оптична щільність середовища характеризується різною швидкістю поширення світла. Це означає, що швидкість поширення світла більше в оптично менш щільною середовищі. Наприклад, […]...
11. Джерела світла. Поширення світла Ще в давні часи вчені цікавилися природою світла. Що таке світло? Чому одні предмети кольорові, а інші білі або чорні? Дослідним шляхом було встановлено, що світло нагріває тіла, на які він падає. Отже, він передає цим тілам енергію. Вам уже відомо, що одним з видів теплопередачі є випромінювання. Світло – це випромінювання, але лише та […]...
12. Корпускулярна теорія світла Раніше ми вже говорили про те, що за сучасними уявленнями світло – це електромагнітне випромінювання. Основні закономірності, пов’язані з відображенням і заломленням світла, загально відомі ще в Античності, були досліджені і уточнені в XVII в. Кеплером, Гюйгенсом, Декартом та іншими вченими. У середині 60-х рр. XVII в. природою світла, інакше кажучи оптикою, зацікавився Ісаак Ньютон. […]...
13. Поширення світла Окремі закони оптики були сформульовані задовго до того, як була визначена сутність світла. Одним з таких законів буде закон прямолінійного поширення світла. Згідно з ним в однорідної прозорому середовищі світло поширюється прямолінійно. Він був визначений в ще III в. до н. е. давньогрецьким вченим Евклідом. Якщо середовище не прозора, то світ не буде поширюватися. Прямолінійністю […]...
14. Оптика: основні поняття Світло являє собою електромагнітне випромінювання з певною довжиною хвилі, в інтервалі від 0,4 до 0,8 мкм. Джерелом даних хвиль служать атоми і молекули при зміні в них енергетичного стану електронів. Потужність випромінювання – це величина енергії, яку випромінює об’єкт за одну секунду. Потік світлової енергії – це енергія, яку переносить світлова хвиля через певну площу […]...
15. Таємниці світла Майже всі свої знання про Всесвіт вчені отримують шляхом спостереження за світлом і подальшого аналізу принесеної їм інформації. Проте ще зовсім недавно про сам світлі люди практично нічого не знали. У сімнадцятому столітті з’явилися дві суперечать теорії про природу світла. Корпускулярна теорія, висунута Ісааком Ньютоном, стверджувала, що світло складається з найдрібніших частинок, названих Ньютоном корпускулами. […]...
16. Хвильові і корпускулярні властивості світла За часів Ньютона більшість фізиків розглядали світло як потік особливих частинок. Правда, повної згоди з цього питання не було. Так, сучасник Ньютона Гюйгенс вважав світло хвилями, що поширюються в особливому середовищі – ефірі. Суперечка про природу світла закінчується в 19 столітті, коли були поставлені досліди, що демонструють дифракцію світла. Після цього хвильова природа світла стає […]...
17. Електромагнітна природа світла Світло має як хвильовими властивостями, так і корпускулярними властивостями. Така властивість світла називає корпускулярно – хвильовий дуалізм. Але вчені і фізики давнину не знали про це, і спочатку вважали світло пружною хвилею. Світло – хвилі в ефірі Але так як для поширення пружних хвиль потрібна середу, то виникав правомірне питання, в якій же середовищі поширюється […]...
18. “Швидкість електричного струму” і швидкість руху носіїв заряду Уявімо собі дуже довгий ланцюг струму, наприклад телеграфну лінію між двома містами, віддаленими один від іншого, скажімо, на 1000 км. Ретельні досліди показують, що дії струму в другому місті почнуть проявлятися, т. Е. Електрони в що знаходяться там провідниках почнуть рухатися, приблизно через секунди після того, як почалося їх рух по проводах в першому місті. […]...
19. Швидкість Землі Швидкість Землі по своїй орбіті досить велика – 30 км / с, що становить 1/10000 частина швидкості світла. Можна провести цікавий досвід, використовуючи величезну швидкість Землі при її русі по орбіті. Швидкість Землі по своїй орбіті досить велика – 30 км/с Якщо рухатися у напрямку до джерела світла, можна взяти світловий сигнал швидше, ніж при […]...
20. Кінематика. Швидкість Швидкість характеризує швидкість будь-яких змін в навколишньому світі. Поширення звуку або світла в повітрі, рух хмар, випаровування води, політ птахів, рух пішоходів по вулиці – все явища характеризуються виразно швидкістю. Швидкість – векторна фізична величина, що характеризує не тільки швидкість переміщення тіла, але і напрямок його руху. Швидкістю точки називається межа відносини переміщення Кінематика Скоростьк […]...
21. Швидкість у фізиці Ми розглянули переміщення предмета на площині. Слід сказати, що будь-яке переміщення відбувається в часі. Можна сказати, що куля перемістився з початкової точки А в кінцеву точку Б за якийсь проміжок часу: Δt = t1 – t0, де t1 – кінцевий час; t0 – початковий час; Δt – проміжок часу Якщо ми хочемо дізнатися як швидко […]...
22. Розсіювання світла З класичної точки зору процес розсіювання світла полягає в тому, що світло, проходячи через речовину, збуджує коливання електронів в атомах. Хиткі електрони стають джерелами вторинних хвиль. Вторинні хвилі є когерентними і тому повинні інтерферувати. У разі однорідного середовища вторинні хвилі гасять один одного у всіх напрямках, крім напрямку поширення первинної хвилі. Тому розсіювання світла, тобто […]...
23. Інтерференція світла Все, про що ми говорили в попередньому розділі, справедливо для інтерференції будь-яких видів хвиль – зокрема, світлових. Але є дві істотні особливості, що відрізняють інтерференцію світла від інтерференції, скажімо, механічних хвиль. 1. Період коливань електромагнітного поля в світловій хвилі є настільки малим, що спостерігати і вимірювати ми можемо лише усереднене значення інтенсивності світла. 2. Два […]...
24. Види джерел світла Світло – це електромагнітні хвилі (по-іншому говорять, електромагнітне випромінювання). У розділі фізики “Оптика” світлом вважають не будь-які електромагнітні хвилі, а лише хвилі, які лежать в певному діапазоні довжини хвилі. Це ті довжини хвиль, які сприймаються очима людини. Таким чином, світло – це видимі для людини електромагнітні хвилі, або видиме випромінювання. Джерела світла, тобто тіла, що […]...
25. Дисперсія світла. Дослід Ньютона Дисперсія світла надала можливість вперше досить достовірно обгрунтувати складову сутність білого світла. Так само цей феномен можна побачити, наприклад, при ламанні світла в частинках води, на траві чи в атмосфері при формуванні веселки або ж близько ліхтарів в тумані. Один з найбільш переконливих маркерів дисперсії – розкладання білого світла при пропущенні його крізь призму (досвід […]...
26. Вимірювання швидкості світла Переважна більшість античних вчених вважали, що швидкість світла нескінченна. Надалі це положення стали брати під сумнів. Вперше питання про вимірювання швидкості світла поставив Галілей, однак існуючі тоді способи вимірювання та їх точність не дозволяли перевірити його припущення за допомогою експерименту. Багато вчених того часу, такі як Декарт і Кеплер, продовжували наполягати на нескінченній швидкості поширення […]...
27. Заломлення світла – коротко Заломленням світла називають зміна напрямку променів світла при переході з однієї прозорого середовища в іншу. Воно обумовлене тим, що швидкість світла в різних середовищах різна. Кут між переломлених променем і перпендикуляром до межі поділу двох середовищ називають кутом заломлення. Його позначають грецькою буквою у. Переломлених промінь лежить в одній площині з падаючим променем і перпендикуляром, […]...
28. Корпускулярно-хвильовий дуалізм світла Розуміючи під світлом всі види випромінювання – видимого, інфрачервоного, ультрафіолетового, рентгенівського та ін., Відзначимо, що важливість світла як об’єкта оточуючого нас світу міститься ще в стародавньому біблійному: “Хай буде світло!”. Що ж таке світло? Яка фізична природа світла? Відповідь на це питання є принципово важливим як для розуміння властивостей навколишньої природи, так і для розвитку […]...
29. Відбиття світла від поверхні Ми знаємо, що всі тіла і предмети можливо побачити завдяки тому, що від них відбиваються промені світла, які сприймає наше око. А як відбиваються ці промені? Хаотично, як завгодно або підкоряючись якимсь законам? Напевно кожен з вас розважався в дитинстві, пускаючи сонячних зайчиків. Дзеркальце потрібно повернути таким чином, щоб на нього потрапляли сонячні або які-небудь […]...
30. Дифракція світла – коротко Перед дифракцією потрібно сказати про її “подругу” – інтерференцію. Адже інтерференція і дифракція світла – це явища, які спостерігаються одночасно. Інтерференція світла – це коли дві когерентні світлові хвилі при накладенні підсилюють один одного або навпаки послаблюють. Хвилі є когерентними, якщо різниця їх фаз постійна в часі, а при додаванні виходить хвиля тієї ж частоти. […]...
31. Дифракція світла – фізика Дифракцією світла називається явище відхилення світла від прямолінійного напрямку поширення при проходженні поблизу перешкод. У класичній фізиці, явище дифракції описується як інтерференція хвилі відповідно до принципу Гюйгенса-Френеля. Ці характерні моделі поведінки проявляються, коли хвиля зустрічає перешкоду або щілину, яка порівнянна за розмірами з її довжиною хвилі. Подібні ефекти виникають, коли світлова хвиля проходить через середовище […]...
32. Хвильова природа світла “Що таке світло?” – Питання, що займав вчених століттями. У 1675 р великий англієць Ісаак Ньютон припустив, що світло – це потік дрібних частинок. Його науковий суперник, голландський фізик Християн Гюйгенс вважав, що світло – це хвилі. Тоді перемогла теорія Ньютона, в чому через його високого наукового авторитету. Близько 1800 англійський дослідник Томас Юнг, який […]...
33. Квантова оптика Відповідно до основних положень квантової теорії Планка і Ейнштейна, випромінювання, і, зокрема, видиме світло володіє корпускулярними властивостями. Очевидно, що за певних умов ці властивості повинні проявлятися в оптичних експериментах. Клас оптичних явищ, для пояснення яких слід залучати уявлення про кванти енергії випромінювання та їх носіях – фотонах, отримав назву явищ квантової оптики. Такі явища пов’язані, […]...
34. Хвильова теорія світла Іншої точки зору дотримувався голландський фізик, математик, астроном і винахідник Християн Гюйгенс (1629-1695). Будучи послідовником Грімальді, вперше припустив, що світло є хвилею (§ 29), він стверджував, що світло являє собою не потік рухомих частинок, а распространяющуюся хвилю. Його пояснення згодом отримало назву хвильової теорії світла. Головне питання полягало в тому, що являє собою середовище, в […]...
35. Штучні джерела світла На жаль жодне джерело штучного освітлення, вироблене на сьогоднішній день, не може рівнятися сонячного денного світла. Для того щоб розібратися при покупці тієї або іншої електричної лампи, який саме світло вона здатна випромінювати, обов’язково слід знати, що таке перенесення кольорів і кольоровість в світловий техніці. Отже, у кольоровості існує своя одиниця вимірювання – “К” (Кельвін). […]...
36. За кордоном променя світла Промінь світла, минаючи кордон двох середовищ, зазвичай розщеплюється на два промені – відбитий і заломлений. Ще давньогрецького вченому Птолемею була відома витончена закономірність: синус кута заломлення в стільки разів більше синуса кута падіння, у скільки разів коефіцієнт заломлення першого середовища більше коефіцієнта заломлення другого (ми розмірковуємо зараз про перехід світла з більш щільною середовища в […]...
37. Швидкість як фізична величина Ми вже кілька разів говорили з вами про швидкість різних тіл. Настала пора дізнатися, як обчислюється швидкість. Уявімо, що під час ходьби ви робите 1 крок в секунду. Для простоти припустимо, що 1 крок = 1 метр. Виходить, що наша швидкість – це 1 крок в 1 секунду. Швидкість = крок/секунду Однак, у нас бувають […]...
38. Перша космічна швидкість Під час вивчення руху тіл, які були кинуті під деяким кутом до горизонту, ми вважали, що Земля пласка. І що тіло рухається по параболічної траєкторії. Однак справжні відомості говорять нам про те, що планета практично має форму кулі і якщо тілу надати більшу швидкість, то воно може впасти, обігнувши деяку частину кулястої Землі. Більш того, […]...
39. Інтерференція світла: визначення Коли два джерела випромінюють синусоїдальні хвилі однакової частоти, то в місці зустрічі виникає інтерференційна картина. Однак якщо спробувати поставити такий же досвід з допомогою двох незалежних джерел світла, що випромінюють однаковий світло, то ніякої інтерференційної картини не виникне – в місці зустрічі обох хвиль ми будемо спостерігати просто підсумовування інтенсивностей світла. У 1675 р. Ньютон […]...
40. Швидкість і складання швидкостей в релятивістській механіці Основні закони класичної механіки були сформульовані ще за часів Ісаака Ньютона. Це було в 17 столітті, і вони довгий час залишалися невід’ємною частиною фізики як науки і предмета вивчення. Закони Ньютона встановлювали основні поняття і принципи класичної механіки. Вони пояснювали природу всіх видимих ​​фізичних явищ і кілька століть вважалися непогрішними, що входять в єдину систему […]...