Волновые свойства света

Волновые свойства света

17 век

Две теории света:

Корпускулярная

Свет – это поток частиц (корпускул),

идущих от источника света.

Сторонник теории: Исаак Ньютон.

Волновая

Свет распространяется, как волна,

подобно звуку.

Сторонник теории: Христиан Гюйгенс.

19 век

Открытие интерференции и дифракции света

Томас Юнг

Огюстен Френель

Свет - это волна.

Побеждает волновая теория!!!

К этому времени была определена

скорость света в вакууме:

С = 300000 км/с.

ОЛЕ КРИСТЕНСЕН РЁМЕР

Факты, которые не могли объяснить ученые:

• Свет распространяется в вакууме, звук нет.

• Скорость света много больше скорости звука.

Максвелл теоретически,

Герц на опыте определили

скорость электромагнитных

волн: С = 300000км/с.

Генрих Герц

Джеймс Максвелл

Свет – это электромагнитные волны!!!

20 век

Свет обладает дуализмом (двойственной структурой):

при распространении ведет себя, как электромагнитная

волна, проявляя волновые свойства;

при взаимодействии с веществом ведет себя,

как поток частиц (квантов или фотонов),

проявляя квантовые свойства.

волновые свойства

квантовые свойства

отражение

излучение

преломление

поглощение

фотоэффект

дисперсия

дифракция

химическое действие

интерференция

световое давление

Методы измерения скорости света

Астрономический

Опыт Ремера (1676 год)

Лабораторный

Опыт Физо (1849 год)

Интерференция и дифракция волн

Вопросы:

• Определение интерференции.
• Понятие разности хода волн. Пояснить рисунком.
• Условие наблюдения интерференции.

Понятие когерентных волн.

• Условие максимума и минимума.
• Определение дифракции.
• Условие наблюдения дифракции.

Интерференция волн -

сложение волн, при котором образуется постоянное

во времени распределение результирующих колебаний.

Условие наблюдения:

волны должны быть когерентными (с одинаковой длиной

волны и постоянной разностью фаз).

Условие максимума:

- разность хода

Условие минимума:

Интерференция света

Опыт Юнга

Томас Юнг

Интерференция в тонких пленках

Разнообразие цветов тонких пленок и колец Ньютона

объясняется различием в длине волны составляющих

белого света и неодинаковой толщиной пленки или

воздушной прослойки.

Кольца Ньютона

1

2

Примеры интерференции света

Применение

интерференции

света

Дифракция волн -

отклонение от прямолинейности или огибание

волнами препятствий.

Условие наблюдения:

размеры препятствий должны быть меньше или

сравнимы с длиной волны.

Дифракция света

Опыт Юнга

Томас Юнг

Дифракционные картины от различных препятствий

тонкая проволока

круглый экран

круглое отверстие

Дифракционная решетка

экран

d

k-max

b

a

Определение длины волны

При дифракции белого света

происходит его окрашивание,

так как угол отклонения лучей

при прохождении через решетку

не одинаков для различных длин

волн составляющих белого света.

d – период решетки (м)

k – порядок спектра

Примеры дифракции света