Отримання знань
дистанційна підтримка освіти школярів
ОПТИЧНІ ЯВИЩА В ПРИРОДІ
Вступ (натисніть 
на панелі плеєра)
Світло - одне з найдивовижніших явищ природи. Під дією світла і тепла підтримується життя на Землі. 90% інформації про навколишній світ людина отримує завдяки зору, а носієм цієї інформації є світло. Дослідження світлових явищ допомогло створити прилади, за допомогою яких можна спостерігати і досліджувати небесні тіла, – телескоп. За допомогою мікроскопа вдалося дослідити клітини рослин, бактерії, провести клінічні дослідження крові людини, виконати офтальмологічні операції тощо.
Світло - це та частина випромінювання, що сприймається оком, тому світло ще називають видимим випромінюванням. Саме цю частину випромінювання ми будемо вивчати в розділі «Світлові явища».
Ісаак Ньютон | Дещо з історії
У XVII ст. великий англійський учений Ісаак Ньютон припустив, що світло є потоком дуже дрібних частинок. Теорію Ньютона назвали корпускулярною теорією світла (з латини «корпускулум» - частинка). Приблизно в той же час голландський учений Христіан Гюйгенс створив хвильову теорію світла, згідно з якою світло являє собою хвилю. Запеклі суперечки прихильників однієї та другої теорії закінчились дуже цікавим висновком. Виявилося, що світло має властивості як електро-магнітних хвиль, так і потоку частинок. |
Христіан Гюйгенс |
Що ж таке електромагнітна хвиля?
(натисніть на панелі плеєра)
В просторі розповсюджуються взаємопов'язані між собою електричне та магнітне поля, силові характеристики яких змінюються у часі та просторі. Зазначимо, що поле - це вид матерії, наявність якого можна виявити за його деякими діями. Вивчати електричні та магнітні поля ми будемо пізніше. Матерія – це все, що оточує нас у Всесвіті. Матерія ділиться на поле і речовину.
Що ж таке фотони?
Світло має і властивості частинок, але в потоці світла немає ні атомів, ні молекул, ні інших будь-яких частинок речовини. Частинки світла - фотони - мають зовсім іншу природу, не таку як природа частинок речовини. Фотони мають масу, енергію і рухаються із швидкістю світла в даному середовищі. Вони не можуть знаходитись у стані спокою.
Як розуміти подвійність властивостей світла?
З повсякденного життя ми знаємо, що хвиля і частинка - поняття майже протилежні. Як же зрозуміти те, що світло має властивості і хвилі, і потоку частинок? Насправді світло не являє собою ні хвилю, ні потік частинок. Природа світла дуже складна, і в одних експериментах воно поводить себе як хвиля, а в інших - як потік частинок. Отже, деякі експерименти пояснюються використанням одних уявлень, а інші - других уявлень. Таким чином, світло - не хвиля і не частинка в звичайному розумінні. Воно має двоїсту природу, яку назвали корпускулярно-хвильовий дуалізм (подвійність). Головна причина таких незвичних для нас уявлень те що світло - дуже складне явище, яке ми намагаємось пояснити використовуючи уже відомі нам уявлення про довкілля, а аналога, який повністю пояснить усі властивості світла відразу, в навколишньому світі просто не існує.
Швидкість світла у вакуумі (приблизно 300 000 км/с) найбільша в природі. У речовині швидкість світла менша: наприклад, в повітрі – 299711 км/с, у воді – 225000 км/с, у склі – 200 000 км/с. |
Дії світла:
- освітлювальна
Світло потрібне скрізь: в побуті, на виробництві, в будь-якій галузі; світло навіть поліпшує настрій людини, сприяє опору організму хворобам.
- хімічна
Фотосинтез, хімічні реакції на фотоплівці, вицвітання фарб, засмага тощо.
- теплова
Теплова дія пов'язана з поглинанням світла речовиною (темні тіла поглинають світло сильніше). При цьому енергія світла частково переходить в енергію хаотичного руху часток. Зокрема, наприклад, під дією випромінювання Сонця і сили тяжіння вода на Землі знаходиться в безперервному русі. Кожен рік з поверхні океанів, морів та суходолу випаровується 550 000 км3 води і стільки ж випадає у вигляді дощу і снігу.
- електрична
дослід 1 (подивитися -- >> )
дослід 2 (подивитися -- >>)
- механічна
Світло чинить на поверхню тиск, який можна виявити в дуже тонких експериментах, з цієї ж причини хвіст комети спрямований завжди від Сонця.
 | Це цікаво! Щосекундне зменшення маси Сонця в наслідок випромінювання – 4*109 кг. Глибина проникнення через шкіру і м'язи червоного випромінювання – 5-6 см, ультрофіолетового випромінювання – 0,2-0,5 мм. |
За час існування планети енергія Сонячного випромінювання постійно перетворювалась у рослин в різноманітні органічні сполуки, які необхідні для живлення тваринного світу, при цьому з повітря поглинався вуглекислий газ. З часом древні ліси перетворювались на поклади корисних копалин: торфу, кам'яного вугілля, нафти та газу. В них містяться запаси енергії Сонця, які використовуються людством при їх спалюванні. При цьому вуглекислий газ повертається назад в атмосферу, а сонячна енергія перетворюється в інші види енергії, потрібні людині. Так відбувається кругообіг вуглекислого газу в природі.
Нові поняття:
Електромагеітна хвиля - електричне та магнітне поле, що поширюється у просторі. Світло - це електромагнітна хвиля .
Фотони частинки (порціїї) енергії. Світло можна вважати також потоком таких частинок, які не можуть бути в спокої. Ньютон колись помилково вважав що світло - це потік частинок (корпускул), схожих на маленькі пружні кульки. ФОТОНИ - НЕ КОРПУСКУЛИ!
Корпускулярно-хвильовий дуалізм сьогодні - це два вірних твердження:
- світло - електромагнітна хвиля.
-світло - це потік частинок (фотонів)
Використані джерела :
www.kchgta.ru/analitich/history/Newton.htm
www.space.vn.ua/foto-sun.html
unsorted.ru/weblogs/upload/606/769821154788b0bc7cfd8.jpg
s58.radikal.ru/i160/0809/b3/0019baa530f7.jpg
ППЗ "Фізика, 7 клас" ЗАТ "Транспортні системи"