Istoria razwitia swetowih yawlenii
реклама
Презентацию подготовила: Учитель физики Филиала МБОУ «Комсомольская С.О.Ш.» в поселке совхоза к«Селезнёвский» Туева Дарья Игоревна «История развития учений о свете» Введение • Солнечный свет, свет звезд, свет от лучины и от костра, тень и многое другое, связанное со светом, было давно интересно человеку, но ответ на этот вопрос ученые смогли получить лишь в 20 веке. Предыстория оптики • • Оптика - очень древняя наука. Первые высказывания о природе света и световых явлениях были сделаны древними греками и египтянами, древней науке не были известны свойства линз, а представления о световых явлениях были противоречивы и наивны. Древнегреческий ученый Пифагор, Евклид, Платон и другие - пытались объяснить природу световых явлений, взяв за основу зрелищные ощущения. А ЧТО ЖЕ ТАКОЕ СВЕТ? Свет является главным источником информации об окружающем нас мире и основой жизни на Земле. Первые представления о том, что такое свет, относятся к древности. В древности представления о природе света были весьма примитивными, фантастическими и к тому же весьма разнообразными. Подавляющее большинство древних философов и ученых рассматривало свет как некие лучи, соединяющие светящееся тело и человеческий глаз. При этом одни из них полагали, что лучи исходят из глаз человека, они как бы ощупывают рассматриваемый предмет. Эта точка зрения имела сначала большое число последователей. Даже такой крупнейший ученый как Евклид придерживался ее. Евклид развил теорию зрительных лучей, согласно которой из глаз истекают "зрительные лучи", ощупывающие предметы и создающие зрительные ощущения. Эмпедокл считал, что от светящихся предметов идут истечения к глазам, а от глаз к предметами при встрече возникают зрительные ощущения. Демокрит опроверг представления о зрительных лучах, и считал что тела становятся видимыми, благодаря попаданию в глаза мелких частиц, вылетающих из тел. По представлению Аристотеля, свет распространяется посредством возбуждения прозрачной среды , находящейся между наблюдаемым объектом и глазом, и вызывает звительное воздействие. И эта идея была противником теории зрительных лучей. Аристотель пришел к заключению: " Причина зрительных ощущений лежит вне человеческого глаза" • • Однако позже, уже в Средние века, такое представление о природе света теряет свое значение. Все меньше становится ученых, следующих этим взглядам. И к началу XVII в. эту точку зрения можно считать уже забытой. Мнение Аристотеля в его время мало кто разделял. Но в дальнейшем, опять же в XVII в., его точка зрения получила развитие и положила начало волновой теории света. Оптика • • • До второй половины XVII в. оптика представляла, по существу, один из разделов геометрии. Световой луч — прямая линия и светящаяся точка — начало этой линии. Далее были установлены законы отражения и преломления света. Первый был известен еще в Древней Греции. Закон преломления света открыли независимо друг от друга голландский ученый Виллеброд Снеллиус (1591—1626) и французский ученый Рене Декарт (1596—1650). В эпоху Возрождения оптика входит в практику, становится жизненно важной областью физики в связи с созданием подзорной трубы (1609) и микроскопа (1637). Однако несмотря на разнообразие взглядов древних на природу света, уже в то время наметились три основных подхода к решению вопроса о природе света. Эти три подхода в дальнейшем оформились в две конкурирующие теории – корпускулярную и волновую теории света. Волновая природа света • Необходимость создания новой теории, определяется невозможностью объяснить прежние факты в рамках старой теории. Так и пришло развитие оптики. Во второй половине XVII века итальянский ученый Гримальди Франческо, провел ряд опытов и обнаружил, что свет отклоняется от своего прямолинейного распространения и в определенных условиях это отклонение можно наблюдать. И это явление он назвал – дифракцией. • Роберт Гук провел аналогию между звуком и светом, и объяснил различные цвета исходя из того, что свет - это колебательные движения. • Христиан Гюйгенс ввел в физику волновой принцип, позволивший объяснить явление отражения и преломления света. Он считал, что свет распространяется так же, как звук, в виде волны в упругой среде(в эфире). • • Томас Юнг так же установил аналогию между звуком и светом, и считал что цвет зависит от частоты колебаний частиц. Френель О.Ж. объяснил явление дифракции света. В начале XIX века было установлено, что свет обладает волновыми свойствами и его распространение представляет собой волновой процесс. Корпускулярные представления о свете • Для развития корпускулярной теории света была более благоприятная почва. Действительно, для геометрической оптики представление о том, что свет есть поток особых частиц, было вполне естественным. Прямолинейное распространение света хорошо объяснялось с точки зрения этой теории. Также хорошо объяснялся и закон отражения света. Английский физик Исаак Ньютон сделал ряд серьезных открытий в оптике, развил корпускулярную теорию света. Он считал, что светящиеся тела испускают лучи, представляющие собой поток маленьких частиц, направление которых при переходе из одной среды в другую меняется! Он полагал что, «лучи отличаются по степени преломляемости» и что «солнечный свет состоит излучений различной преломляемости» Но он полностью отрицал волновую природу света! Ньютон понимал, что свет имеет сложную природу и в своих доказательствах все же применял волновые свойства света! • Если белый свет падает на трехгранную стеклянную призму, он преломляется и одновременно раскладывается на семь цветов. В этом заключается явление дисперсии. Цвета всегда расположены в определенном порядке: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. (Галочка, можно сделать слова цветными?) Такая цветная полоса называется спектром. Последовательность цветов в спектре можно запомнить с помощью простой фразы: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Дисперсия наблюдается и в природе. Вспомните радугу. Она получается из-за того, что солнечный свет преломляется в каплях дождя, как в призмах. Корпускулярно-волновой дуализм • В конце XIX века, ученым стало очевидно, что волновая природа света сама по себе полностью не может объяснить свойства света, и тогда стали предполагать, что свет имеет двойственную природу. И эта проблема была решена Максом Планком и Альбертом Эйнштейном. • Они предполагали, что свет представляет собой поток частиц- фотонов, обладающих энергией и импульсом. С этих позиций Планк и Эйнштейн объяснили излучение абсолютно черного тела и законы фотоэффекта. В современном мире представление о свете как о потоке частиц, не противоречат волновым свойствам и наоборот. Были проведены много экспериментов, в результате которых было доказано, что свет обладает двойственностью свойств, так называемым корпускулярно-волновым дуализмом. При распространении света проявляются его волновые свойства, а при взаимодействии с веществомкорпускулярные. Строгое описание этих свойств дается современной физической теорией- квантовой механикой! ЗАКЛЮЧЕНИЕ Радуга; тень, отбрасываемая предметом; голубое небо; многоцветье окружающего нас мира — вот лишь несколько примеров световых явлений. Эти явления изучаются в разделе физики, который называется «оптика» (от греч. optike — наука о зрительных восприятиях).
