загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати фізика » Двоїста природа світла, її прояви. Шкала електромагнітних хвиль

Двоїста природа світла, її прояви. Шкала електромагнітних хвиль

Державна Академія Управління імені С. Орджонікідзе

Інститут інформаційних систем управління

Курсова робота

НА ТЕМУ:

Двоїста природа світла, її прояви. Шкала електромагнітних хвиль.

Студент групи ММіІОЕ 1-2 Булатов А.В.

Науковий керівник: Карпенков С.Х.

Москва, 1998 рік.

Зміст


1.Оглавленіе ................................................................ .... 2
2.Аннотація .................................................................. ... 3
3. Введення ..................................................................... .. 4
4.Основние частина .............................. .............................. ... 6
5.Діфракція .................................................................. .. 7
6.Діфракціонная решітка ................................................ ... 9
7.Дісперсія ............ ................................................... .. ... 10
8.Полярізація ................................................... ............ .. 11
9.Фотоеффект ............................................................... ... 14
10.Шкала електромагнітних хвиль ....................................... ... 17
11.Радіоволни ....................................... ........................ ... 18
12.Інфракрасное випромінювання ................................................. 25
13.Відімий світло ............................................................ .... 25
14. Ультрафіолетове випромінювання .......................................... .. 26
15.Рентгеновскіе промені ...................................................... .. 27
16.Гамма-випромінювання ......................................................... .. 28
17. Висновок .................................................................. 28
18.Спісок використаної літератури .................................. 30

Анотація

Чутливість нашого зорового апарату до світла надзвичайно велика. За сучасними вимірам для отримання світлового відчуття досить, щоб на око при сприятливих обставинах потрапляло близько
10-17Дж світлової енергії в секунду, т. Е. Потужність, достатня для відчутного світлового подразнення, дорівнюють 10-17Вт . Важко переоцінити значення світла в продуктивного життя людини, т. До. Більшість інформації надходить у мозок людини саме через зорові нерви.

Хімічна дія світла можна спостерігати при вицвітання різних фарб.

Нагрівання тіл при поглинанні світла є самий загальний і найбільш легко здійсненний процес, який може бути використаний для виявлення і використання світлової енергії.

Освітлення металевої поверхні може викликати виривання з неї електронів.

З перерахованих прикладів видно, наскільки різноманітні можуть бути дії світла тому, у даній роботі розкривається природа світла, і пояснюються численні явища їм викликаються.

Введення

Перші наукові гіпотези про природу світла були висловлені в 17 столітті. До цього часу були виявлені два чудових властивості світла - прямолінійність поширення в однорідному середовищі і незалежність поширення світлових пучків, тобто відсутність впливу одного пучка світла на поширення іншого світлового пучка.

І. Ньютон в 1672 р висловив припущення про корпускулярної природі світла. Проти нової теорії світла виступали сучасники Ньютона -
Р. Гук і Х. Гюйгенс, які розробили хвильову теорію світла.

Швидкість світла. Першим великим успіхом у вивченні природи світла було вимірювання швидкості світла.

Найпростіший спосіб вимірювання швидкості світла полягає у вимірюванні часу поширення світлового сигналу на відоме відстань.
Наприклад, можна встати з електричним ліхтарем навпроти дзеркала, в момент включення ліхтаря запустити секундомір, а в момент часу, відповідний поверненню світла, відбитого дзеркалом, зупинити секундомір. За вимірюваним часу t і віддалі 2l, пройденого світлом, знаходиться швидкість c світла: c = 2l / t
Проте спроби здійснення такого роду дослідів закінчувалися невдачею, ніякого запізнювання світла навіть при відстані до дзеркала в кілька кілометрів виявити не вдалося.

Вперше експериментально швидкість світла була визначена астрономічним методом. Датський вчений Олаф Ремер (1644-1710) 1676 р виявив, що при зміні відстані між Землею і планетою Юпітер внаслідок їх обертання навколо Сонця відбувається зміна періодичності появи супутника Юпітера Іо з його тіні. У тому випадку, коли Земля знаходиться по інший бік від Сонця по відношенню до Юпітера, супутник Іо з'являється через Юпітера на 22мінути пізніше, ніж це має відбутися за розрахунками. Але супутники звертаються навколо планет рівномірно, - отже, це запізнювання позірна. Ремер здогадався, що причиною запізнювання появи супутника Юпітера при збільшенні відстані між Землею і
Юпітером є кінцівку швидкості світла. При переміщенні Землі на протилежну сторону її орбіти відстань між Землею і Юпітером збільшилося на діаметр земної орбіти, тобто на 300млн. км. Розділивши цю відстань на удавану час запізнювання, Ремер знайшов, що швидкість світла перевищує 200 000 км / с.

Більш точні вимірювання показують, що швидкість світла дорівнює 299 792 км / с або приблизно 300 000 км / с.

Електромагнітна природа світла. Одним з найбільш важких для хвильової теорії світла було питання про те, що ж коливається при розповсюдженні світлових хвиль, в якому середовищі вони поширюються.

На питання про природу світла і механізмі його розповсюдження давала відповідь гіпотеза Максвелла. На підставі збігу експериментально виміряного значення швидкості світла у вакуумі зі значенням швидкості поширення електромагнітних хвиль Максвелл висловив припущення, що світло - електромагнітні хвилі. Ця гіпотеза підтверджується багатьма експериментальними фактами. Уявленням електромагнітної теорії світла повністю відповідають експериментально відкриті закони відбиття і заломлення світла, явища інтерференції, дифракції і поляризації світла.

Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Закони фотоефекту, явища взаємодії світла з речовиною електромагнітна теорія світла пояснити не може. В 20 столітті в фізиці утвердилися уявлення про корпускулярно-хвильовий дуалізм властивостей світла.

Той факт, що світло в одних дослідах виявляє хвильові властивості, а в інших - корпускулярні, означає, що природа світла складніша, ніж природа звичних нам тіл навколишнього світу. Світло не є сукупністю частинок, подібних маленьким дробинки, не можна його представляти себе і подібним звуковим хвилям або хвилям на поверхні води.

У будь-яких світлових явищах при глибокому їх вивченні виявляється нерозривний зв'язок корпускулярних і хвильових властивостей світла.

Основна частина

Розглядаючи двоїсту природу світла, слід розуміти, що ця двоїстість означає одночасне наявність у світла молекулярних і хвильових властивостей. Так які ж властивості притаманні світлу і як їх відрізняти один від одного? Я предлогаю следущую таблицю:

Властивості світла


| Хвильові | Квантові |
|-відображення |-фотоеффект |
|-преломленіе |-тиск світла |
|-інтерференція |-ефект Комптона |
|-полярізація |-відображення |
|-дисперсія | |
|-тиск світла | |

Спочатку нагадаю ключові поняття.
Інтерференція - фізичне явище перерозподілу хвильової енергії в просторі при накладенні монохроматичності (однакової частоти коливань) хвиль.
Поляризація - фізичний процес створення певного напряму коливань вектора напруженості в електромагнітної хвилі.
Дисперсія - залежність показника заломлення речовини від довгі хвилі падаючого випромінювання.
Дифракція (результат інтерференції) - фізичне явище порушення прямолінійного поширення хвиль в неоднорідних середовищах.
Фотоеффект-явище виривання електронів з поверхні тіл під дією світла.
Ефект Комптона-явище зміни довжини хвилі випромінювання при його розсіюванні.

Легко помітити, що деякі явища включені в обидві колонки. Це означає, що їх природу можна пояснити як з квантових, так і з хвильових позицій. Однак існують як число хвильові властивості світла (поляризація, дисперсія, дифракція), так і квантові (фотоефект і ефект Комптона).
Розглянемо їх трішки докладніше.

Дифракція

Найпростіший випадок порушення законів геометричної оптики спостерігається в разі проходження світла через дуже малий отвір, при цьому спостерігається недотримання правил прямолінійного поширення: світло на краях отвори помітно відхиляється в боку, огинаючи краю.

Так, світло, що йде від невеликого яскравого джерела через круглий отвір, повинен за законами геометричної оптики дати на екрані різко обмежений світлий кружок на темному тлі. Така картина і спостерігається при звичайних умовах досвіду. Але якщо відстань від отвору до екрана в кілька тисяч разів перевершує розміри отвори, то вдається спостерігати важливі деталі явища: утворюється більш складна картина, яка складається із сукупності світлих і темних концентричних кілець, поступово перехідних один в одного. При іншому співвідношенні між діаметром отвору і відстанню до екрана в центрі картини може бути темна пляма. Цей випадок абсолютно нез'ясовний з позиції геометричної оптики, однак він отримує просте пояснення з точки зору хвильової теорії і є природним наслідком цієї теорії.

Поява чергуються кілець або смуг в області геометричної тіні французький фізик Френель пояснив тим, що світлові хвилі, що приходять з різних точок отвору в одну точку на екрані, интерферируют між собою.

Метод зон Френеля для пояснення дифракції на отворі.
1) Розіб'ємо хвильової фронт, що знаходиться в межах отвору, з точки спостереження на окремі ділянки (зони).
2) Якщо з цієї точки отвір розбивається на парне число зон, то в цій точці спостерігається дифракційний мінімум, а якщо в отвір укладається непарне число зон, то максимум.

У нашому житті ми не зустрічаємо дифракції на отворі і це не дивно, т. До. Для цього необхідно щоб розмір отвору був співмірний з довжиною хвилі.

Дифракційна решітка

Дифракція світла використовується в спектральних приладах. Одним з основних елементів в багатьох спектральних приладах є дифракційна решітка. Звичайно застосовуються відбивні решітки, але я розгляну принцип дії решітки, що представляє собою непрозору пластину з нанесеною на неї системою паралельних непрозорих смуг, розташованих на однаковій відстані d один від одного.

Нехай на решітку падає монохроматична хвиля з плоским хвильовим фронтом (Поверхня, на якій всі точки коливаються в однаковій фазі, називається хвильової поверхнею або хвильовим фронтом.). В результаті дифракції з кожної щілини світло поширюється не тільки в первісному напрямку, але і по всіх інших напрямках.

Якщо за гратами поставити збирає лінзу, то на екрані в фокальній площині паралельні промені від усіх щілин зберуться в одну смужку.
Паралельні промені, що йдуть від країв сусідніх щілин, мають різницю ходу:? L
= d * sin?, Де d - відстань між відповідними краями сусідніх щілин, зване періодом решітки; ? - Кут відхилення світлових променів від перпендикуляра до площини решітки. При рівності різниці ходу? L цілому числу довжин хвиль d * sin? =? *? (? - Довжина хвилі падаючого світла) спостерігається інтерференційний максимум світла. Лінза не вносить різниці ходу. Як випливає з останнього рівняння, умова інтерференційного максимуму для кожної світлової хвилі виконується при

Сторінки: 1 2 3 4
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар