Презентация "Оптика" по физике – проект, доклад

Исторические факты и основные законы геометрической оптики

Cиние лучи, падающие на Землю от Солнца, рассеиваются молекулами воздуха примерно в 6 раз сильнее красных, поэтому небо выглядит голубым, а солнце тем краснее, чем оно ближе к горизонту.

Подобным образом объяснил голубой цвет неба в 1871 году знаменитый английский математик и физик Джон Уильям Страт (по отцу - лорд Рэлей).

Другая точка зрения заключалась в том, что лучи испускаются светящимся телом и, достигая человеческого глаза, несут на себе отпечаток светящегося предмета.

Такой точки зрения придерживались атомисты Демокрит, Эпикур, Лукреций.

Демокрит Эпикур Лукреций

Аристотель тоже высказал свою точку зрения по поводу природы света. Он рассматривал свет как распространяющееся в пространстве действие или движение. В дальнейшем его взгляды на природу света положили начало волновой теории света.

Огромную роль в развитии оптики сыграло определение скорости света. Впервые скорость света была определена датским астрономом Олафом Ремером (1644-1710) в 70-х годах XVII века.

Аристотель Олаф Ремер

В XVII веке происходит окончательное формирование двух противоположных теорий света

Корпускулярная теория

Волновая теория Ньютон Гюйгенс

Первое открытие, свидетельствующее о волновой природе света, было сделано итальянским ученым Франческо Гримальди (1618-1663). Открытое им явление ученый назвал дифракцией.

Дифракцией света называется явление огибания световыми волнами малых препятствий, встречающихся на пути их распространения.

Ф. Гримальди

Очень важным открытием, относящимся к физической оптике, было также открытие интерференции света. Важная роль в исследовании интерференции принадлежит английскому физику Роберту Гуку (1635-1703).

Интерференция волн – это явление, возникающее в результате процесса наложения нескольких когерентных волны и заключающееся в усилении колебаний в одних участках пространства и ослаблении – в других.

Р. Гук

Бартолин же открыл явление двойного лучепреломления в кристалле исландского шпата. Он обнаружил, что если смотреть на какой-либо предмет через кристалл исландского шпата, то видно не одно, а два изображения, смещенные друг относительно друга.

Э. Бартолин

Первым, кто смог разобраться в явлении разложения белого света призмой в спектр, был Исаак Ньютон. В 60-е годы XVII века он открыл явление дисперсии света и простых цветов.

Дисперсия света — это явление, обусловленное зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты (или длины волны) света (частотная дисперсия), или, то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или частоты).

Для того чтобы запомнить чередование цветов в спектре, обычно предлагают запомнить следующую фразу: «Каждый Охотник Желает Знать Где Скрывается Фазан», где заглавные буквы каждого слова являются первыми буквами в названии соответствующего цвета.

Оптика

Оптика - раздел физики, в котором изучаются закономерности световых (оптических) явлений, природа света и его взаимодействие с веществом.

Геометрическая оптика — раздел оптики, изучающий законы распространения света в прозрачных средах и принципы построения изображений при прохождении света в оптических системах.

Закон отражения света

Закон отражения света определяет взаимное расположение падающего луча, отраженного луча и перпендикуляра к поверхности, восстановленного в точке падения.

a g

Закон преломления света

Луч, распространяющийся в первой среде и достигающий границы, называется падающим лучом. Он составляет с перпендикуляром к границе, проведенным через точку падения, угол a, называемый углом падения. Луч, прошедший во вторую среду, называют преломленным лучом. Угол b, который этот луч образует с тем же перпендикуляром, называют углом преломления.

b

Показатель преломления

Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления этой среды. Он равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления при переходе светового луча из вакуума в данную среду. Относительный показатель преломления n связан с абсолютными показателями n2 и n1 первой среды соотношением:

n= ?2 ?1

Преломление света

Поэтому закон преломления может быть записан следующим образом:

???a ???b = ?2 ?1

n1 n2 n1n2

Полное внутреннее отражение света

При угле падения a > a0 преломленный пучок исчезнет, и весь свет отражается от границы раздела, т.е. происходит полное отражение света.

a1 b1 a0 b0= ? 2 a2

Спасибо за внимание!