При преломлении и отражении частота света не меняется.

ОК – 18 Световые волны.

Природа света

Свет имеет двойственную корпускулярно – волновую природу (корпускулярно – волновой дуализм): · с одной стороны, он обладает волновыми свойствами (явления интерференции, дифракции, поляризации, дисперсии), · с другой – представляет собой поток частиц – фотонов, обладающих нулевой массой покоя и движущихся со скоростью, равной скорости света в вакууме. Корпускулярно – волновой дуализм есть проявление наиболее общей взаимосвязи двух основных форм материи – вещества и поля.

Свет – это электромагнитное излучение.

.

 

 

Г О. Рёмер – астрономический

Способ определения скорости света.

1849 г И. Физо и А. Майкельсон –

Физический способ определения скорости

Света.

Источники света – это устройства, преобразовывающие различную энергию в электромагнитную энергию оптического диапазона от 10 -3м до 10 -9 м. Источники света бывают: естественные; искусственные (тепловые и люминесцентные)

Геометрическая оптика – изучает законы распространения света в различных средах на основе представления о световых лучах.

Волновая оптика – изучает совокупность явлений, в которых проявляется волновая природа света.

Оптика – это раздел физики, в котором изучается излучение, распространение и взаимодействие с веществом световых волн.

 

 

 

Закон прямолинейного распространения света. Свет в оптически однородной среде распространяется прямолинейно. Оптически однородная среда – среда, в которой показатель преломления везде одинаков.

Преломление – это изменение направления распространения волны при переходе из одной среды в другую.

 

При преломлении и отражении частота света не меняется.

Закон отражения света. Луч падающий, луч отражённый и перпендикуляр, восстановленный в точку падения луча, лежат в одной плоскости. Угол отражения равен углу падения. А1 А2 α γ А ےα =ےγ   А1А – падающий луч; А2А – отражённый луч; α – угол падения; γ – угол отражения

Зеркало оптическое –тело, обладающее полированной поверхностью правильной формы, способной отражать световые лучи с соблюдением закона отражения и образующие оптические изображения предметов. Плоские; S изображение S1: 1. мнимое; 2. равное; М N 3. прямое; 4. симметричное.   S1 A A1   изображение А1В1С1: B B1 1.мнимое; 2. равное; C C1 3. прямое; 4. симметричное. Сферические. изображение А1В1С1: A 1.мнимое С1 2. уменьшенное; B 3. перевёрнутое; 4. симметричное С A1 B1 + = d – расстояние от предмета до зеркала; f- расстояние от изображения до зеркала; F – фокус зеркала; R – радиус зеркала F = Г = Г - увеличение Мнимое изображение – изображение, построенное не самими лучами, а их продолжением.

Закон преломления света. Луч падающий, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точку падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение sin угла падения к sin угла преломления есть величина постоянная для данных сред. α n1 A1 A n2 n1 < n2A2 β = ; = А1А – падающий луч; А2А - преломленный луч; α – угол падения; β – угол отражения.

 

 

При переходе света из более плотной среды в менее плотную среду наблюдается явление полного отражения. n1 < n2 n1 β αпр n2 Угол, при котором наблюдается полное отражение, называется предельным. sinα пр = Явление полного отражения света используется в призмах и в световодах. 1 2

 

 

Интерференция – явление сложение волн идущих от разных источников в однородной изотропной среде. Условие интерференции: источники должны быть когерентны, т.е. создают волны одинаковой частоты, разности фаз и одинаковым направлением распространения.   При интерференции происходит перераспределение энергии волн в пространстве.   d1 M S   Δ dd2   Для получения когерентных источников света и получения устойчивой интерференционной картины используют различные приспособления: а) бипризма Френеля; б) тонкие плёнки; в) кольца Ньютона. г) отражение от лазерных дисков. Интерференция в тонких плёнках 1

Условие максимума: амплитуда колебаний в данной точке среды максимальна, если разность хода двух волн, возбуждающих колебания в этой точке среды, равна целому числу длин волн (четному числу длин полуволн). Δ d = 2 k () = kλ; Δφ = 2kπ; Δt = kT. k = 0, 1, 2, 3…

Условие минимума: амплитуда колебаний в данной точке среды минимальна, если разность хода двух волн, возбуждающих колебания в этой точке среды, равна нечетному числу длин полуволн. Δ d = (2 k +1) ; Δφ = (2k + 1)π; Δt = (2k +1) . k = 0, 1, 2, 3…

Дисперсией света называют зависимость от длины волны (частоты волны) скорости света в веществе, т.е. показателя преломления вещества. Дисперсия характерна для всех сред, кроме вакуума. 1666 г. И. Ньютон(белый цвет – сложный цвет). Спектр – цветная полоска, получившаяся после красныйразложения белого цвета. 1807 г. Т. Юнг –разделил цвета на дополнительные и основные. Основные – цвета, которые при сложении дают белый цвет (К + З + Ф = Б). Дополнительные – С и Ж. фиолетовый Цвет прозрачного тела определяется составом того света, который проходит через него. Цвет непрозрачного тела определяется смесью цветов, которые отражаются от тела.

 

 

 

Кольца Ньютона

 

Дифракция – это огибание волнами, каких - либо препятствий. Объясняется принципом Гюйгенса – Френеля: каждая точка среды, до которой дошёл волновой фронт, сама становится источником вторичных волн; эти фиктивные источники когерентны и могут интерферировать в любой точке пространства, в результате чего элементарные волны могут гасить друг друга или усиливать; колебания, возбуждаемые в данной точке пространства двумя соседними зонами (зоны Френеля), противоположны по фазе и при наложении должны взаимно ослаблять друг друга. а) диаметр отверстия сравним с расстоянием до экрана; S б) диаметр отверстия в тысячи раз меньше расстояния до экрана.     а б а) размеры предмета сравнимы с расстоянием до экрана; S б) размеры предмета в тысячи раз меньше расстояния до экрана.   Дифракционная решётка – это оптическое устройство, представляющее собой пластину на которой чередуются прозрачные и непрозрачные полоски, параллельные между собой. 2 d – период решётки красный b d = а + b = a 1 фиолетовый φ - угол преломления решётки 1 фиолетовый   d   красный   Разрешающая способность решётки –способность разделять близкие спектральные линии с длинами волн λ1 и λ2. А = = k N

Условие дифракционного максимума: d sin φ = k λ k = 0, 1, 2, 3…(порядок спектра)

Поляризация – явление, при котором в поперечной волне колебания происходят только в одном направлении. ● Е способы поляризации: Е ● 1. прохождение через кристалл ● ● ● ● ● ● поляризованный свет турмалина; 2. отражение и преломление Естественный свет Е ● ● ● ● 900

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: