Оптика. Корпускулярно-волновой дуализм Скорость света
ОптикаРаздел физики, изучающий световые явления.Мы будем продолжать изучать электромагнитные волны, только теперь более короткие. Такие волны принято называть светом.
Встречаются как-то зимой два физика. Один другому и говорит:- Ну, у тебя и нос! Целых 720 нанометров.- Что, такой маленький?- Нет. Такой красный.
Что такое свет?Древние ученые предполагали, что из глаз выходят особые тонкие щупальца и зрительные образы возникают при ощупывании предметов.
Способы передачи воздействияДействие одного тела на другое может осуществляться двумя способами:Переносом вещества от источника к приемникуПосредством изменения состояния среды между телами без переноса вещества
В соответствии с этими воззрениями возникли и стали развиваться две совершенно различные теории о том, что такое свет и какова его природа. Они возникли практически одновременно в 17 веке.
ИСААК НЬЮТОНИсаак Ньютон, будущий великий физик и математик, родился в семье фермера в Вулсторпе, близ Грантема в Англии. Его отец умер незадолго до рождения сына. С 12 лет мальчик начал учиться в Грантемской школе, а в 1661 г. поступил в Тринити-колледж Кембриджского университета в качестве субсайзера (так называли малообеспеченных студентов, выполнявших для заработка обязанности слуг в колледже). Окончив колледж в 1665 г., Ньютон получил учёную степень бакалавра. В 1665-67 гг., во время эпидемии чумы, он жил в своей родной деревне Вулсторп. Эти годы вынужденного затворничества оказались наиболее продуктивными в его научном творчестве. В это время у Ньютона сложились идеи, которые привели его к созданию дифференциального и интегрального исчислений, изобретению зеркального телескопа (собственноручно изготовленного им в 1668 г.), открытию закона всемирного тяготения. Здесь он провёл опыты по разложению (дисперсии) света. В 1668 г. Ньютону была присвоена степень магистра, а в 1669 г. его учитель знаменитый английский математик И. Барроу передал ему почётную физико-математическую кафедру в университете, которую Ньютон занимал до 1701 г.
Исаак НьютонСчитал, что свет – это поток частиц (корпускул), выбрасываемых светящимся телом, которые распространяются в пространстве прямолинейно.Авторитет ученого заставлял большинство физиков верить в корпускулярную теорию.
Христиан ГюйгенсСвет – это волны, которые распространяются в особой, гипотетической среде – эфире, заполняющем все пространство и проникающем внутрь всех тел.Эти воззрения получили название – волновая теория.
Теории долгое время существовали параллельно. На основе корпускулярной теории нельзя объяснить почему световые пучки, пересекаясь в пространстве никак не действуют друг на друга. А волновая теория легко это объясняла.
Закон прямолинейного распространения светаСвет в однородной среде распространяется прямолинейно и равномерно
Дифракция света
Интерференция в тонких пленках
Дифракция и интерференция присущи исключительно волновому движению, поэтому казалось, что волновая теория одержала окончательную победу.Во второй половине 19 века Максвелл доказал, что свет – это частный случай электромагнитных волн.
Начало 20 векаПри поглощении и излучении свет ведет себя как поток частиц.Обнаружены прерывистые(квантовые) свойства света.Измерено световое давление.
Дуализм ( двойственность )Стали считать, что свету присущ корпускулярно-волновой дуализм.Это означает, что в некоторых определенных условиях свет ведет себя как поток частиц, в некоторых как волна.
Корпускулярно – волновой дуализм – это проявление взаимосвязи двух основных форм материи, изучаемых физикой, - вещества и поля.
Домашнее заданиеВведение к главе « Оптика». Записи в тетради