Корпускулярно - волновые свойства света

Оптика

Физика – 11 класс

Физика – 11 класс

Измерение скорости света

Кто установил законы отражения света?

Голландец Виллеброрд  

Снель ван Ройен, именовавший себя Снеллиусом (1580 - 1626), наблюдал,  как тонкий луч света отражается в зеркале. Он просто измерил угол падения и угол отражения луча (чего до него не делал никто) и установил закон: угол падения равен углу отражения.

Закон отражения света:

• Угол отражения равен углу падения.

• Падающий луч, луч отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точку падения, лежат в одной плоскости.

Преломление света

Преломление света

О

• АО – падающий луч
• ОВ – преломленный луч
• ОО – перпендикуляр к границе раздела двух сред
• α – угол падения
• β – угол

преломления

А

α

О

β

В

Законы преломления

О

1

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей света в этих средах

А

α

О

Падающий луч,

преломленный луч и

перпендикуляр,

проведенный

точку падения

лежат в одной плоскости

2

АО лежат

ОВ в одной

ОО плоскости

β

В

1 Вакуум. Скорость света = 300000 км/с среда " width="640"

абсолютный показатель преломления среды

n -

• Абсолютный показатель преломления среды – физическая величина, равная отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде.
• n 1

Вакуум. Скорость света = 300000 км/с

среда

Абсолютный показатель преломления

• Что показывает 2,42 для алмаза?
• Сравните скорость распространения света в алмазе и сапфире.
• Где скорость света больше в воде или во льду?

Вещество

n

Воздух

1,003

Лед

1,31

Вода

1,333

Стекло

1,52

Алмаз

2,42

Сапфир

1,77

Кварц

1,54

Бензин

1,5

Спирт

1,36

Относительный показатель преломления

• Относительный показатель преломления среды – физическая величина, равная отношению скоростей света в средах, на границе между которыми происходит преломление

Среда

n 1

υ 1

Среда2

n 2

υ 2

Верно ли показан ход лучей?

Лед

n=1 , 31

Сапфир

n =1,77

Вода

n= 1,333

Алмаз

n =2,42

Задание

• Постройте дальнейших ход луча

Оптика – раздел физики изучающий свойства света

Гюйгенс – отражение, Френель – поляризация

Юнг – интерференция, Максвелл – эл/м волна

Герц получил эл/м волны – XIX век

Механическая волна (эфир)

Гюйгенс

19 в

17 век

Герц – фотоэффект, Столетов – законы фотоэффекта

Эйнштейн – объяснение фотоэффекта.

Планк – излучение тела (1 корпускула – фотон)

XX век. Корпускулярно-волновой дуализм света

Корпускулы

Ньютон

20 в

В природе существует большое разнообразие эл/м волн, разных частот. (радиоволны, инфракрасные

волны, световые волны, ультрафиолетовые волны, рентгеновские волны, гамма лучи).

Электромагнитная волна – это колебания электрического и магнитного поля,

распространяющаяся в пространстве. (Поперечная волна)

Свет – это поток фотонов электромагнитных волн чувствуемых человеческим глазом

с частотой лежащей в пределах от 30*10 ¹³ Гц ν Гц.

Гюйгенс – свет механическая продольная волна (эфир).

Френель – свет механическая поперечная волна (эфир – упругость тв тела)

Максвелл – свет поперечная электромагнитная волна (300 000 км/с)

Отражение света

α

β

Угол падения равен углу отражения. Луч падающий, луч отражённый

и перпендикуляр, возведённый в точке падения к границе раздела

двух сред, лежат в одной плоскости. (300 г д.н.э. – Евклид)

α = β

Стекло

Виды отражения

зеркальное

диффузное

Поверхность невидима

Видим изображение за

зеркалом

Поверхность видима

Закон преломления

• Для среды
• следовательно

Рассмотрим случай, когда свет идет из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную.

• Задание 1.

Постройте дальнейших ход луча.

α

α

стекло

n

• Задание2.

Запишите закон преломления для этого случая.

вакуум

n=1

β

Покажи ход лучей в плоскопараллельной пластине

∆ Х

Рассмотрим случай, когда свет идет из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную.

• Вопрос.

Что будет происходить с углом преломления, если увеличивать угол падения ?

β max =90

α о

• Вопрос.

Как запишется закон преломления ?

β 2

β max

β 1

α о α о Возникает явление полного внутреннего отражения " width="640"

преломление света во вторую

среду прекращается ,

свет полностью отражается

от границы раздела.

если α α о

α о

Возникает

явление

полного

внутреннего

отражения

Тема следующего урока

Темы сообщений

• Мираж
• Гало
• Волоконная оптика
• Световоды
• Как алмаз превращается в бриллиант .

|AD| Скорость света в воздухе чем в воде . воздух С Луч волны – вектор указывающий направление распространения волны, перпендикулярен фронту волны. А вода D Закон преломления Падающий луч, преломлённый луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред в точке падения луча лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред равная отношению скоростей света в этих средах. sin α/sinβ=υ 1 /υ 2 =n 21 - данное отношение называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Относительный показатель преломления показывает, во сколько раз измениться скорость света при его переходе из первой среды во вторую. Есть ещё понятие – абсолютный показатель преломления – он показывает во сколько раз уменьшится скорость света при его переходе из вакуума в среду. n 1 = c/ υ 1 n= c/ υ 2 n 21 =n 2 /n 1 " width="640"

- причина преломления – изменение скорости света.

Преломление света

Фронт волны – линия перпендикулярная лучу волны.

В

|CB| |AD|

Скорость света в воздухе чем в воде .

воздух

С

Луч волны – вектор указывающий направление распространения

волны, перпендикулярен фронту волны.

А

вода

D

Закон преломления

Падающий луч, преломлённый луч и перпендикуляр к границе раздела двух сред в точке падения луча

лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина

постоянная для данных двух сред равная отношению скоростей света в этих средах.

sin α/sinβ=υ 1 /υ 2 =n 21 - данное отношение называют относительным показателем преломления второй

среды относительно первой.

Относительный показатель преломления показывает, во сколько раз измениться скорость света при

его переходе из первой среды во вторую. Есть ещё понятие – абсолютный показатель преломления –

он показывает во сколько раз уменьшится скорость света при его переходе из вакуума в среду.

n 1 = c/ υ 1 n= c/ υ 2 n 21 =n 2 /n 1