"빛 현상". 광학은 빛의 현상을 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 광학은 빛의 현상을 연구하는 물리학의 한 분야로, 흥미롭게도 바다벌레는 생명을 구합니다.
빛이란 무엇입니까? 고대 그리스의 철학자들은 답을 몰랐습니다. 아르키메데스조차도 반성의 법칙을 알고 성공적으로 적용했지만 설명을 제공하지 않았습니다. 16세기까지 많은 철학자들은 시각이란 눈에서 나오는 것이며, 말하자면 대상을 느끼는 것이라고 믿었습니다.
그러나 빛이 눈에 보이는 물체에서 나오는 물질의 흐름이라는 다른 이론도 있었습니다. 이러한 가설 중에서 데모크리토스의 관점은 현대사상에 가장 가깝다. 그는 빛이 특정 입자의 흐름이라고 믿었습니다. 물리적 특성. 그는 이렇게 썼습니다. “단맛은 관습으로 존재하고, 쓴맛은 관습으로 존재하며, 색깔은 관습으로 존재합니다. 실제로는 원자와 공허함만 있을 뿐입니다.”
호이겐스 크리스티안( ) 네덜란드 물리학자 뉴턴 아이작( ) 드디어 빛의 성질을 두 가지 이론으로 동시에 설명하는 것으로 밝혀졌다. 더욱이 두 이론은 모두 실험을 통해 물리적으로 입증되고 확인되었습니다.
1690년: “빛에 관한 논문.” 빛은 장애물 주위로 구부러질 수 있는 전자기파입니다. 즉, "광학"입니다. 빛은 입자의 흐름이다.
밤에 투명한 광선이 파문을 일으키는 이유는 무엇입니까? 어떤 얇은 불꽃이 궁창으로 퍼지나요? 위협적인 구름 없이 어떻게 번개가 지구에서 천정까지 돌진합니까? 한 겨울에 얼어붙은 증기가 어떻게 불을 낳을 수 있습니까? M. Lomonosov Lomonosov는 무엇에 대해 쓰나요? 자연에는 빛과 관련된 더 많은 흥미로운 현상이 있습니다.
빛이란 무엇입니까? 빛의 본질은 무엇인가? 백색광이 여러 가지 색상으로 분리되는 이유는 무엇입니까? 실제로는 몇 가지 색상이 있나요? 7개 또는 수백만 개인가요? 그러한 질문은 최초의 사상가로부터 20세기까지 인류 역사 전반에 걸쳐 인간의 호기심을 불러일으켰습니다. 그러나 이러한 질문과 기타 질문에 답하려면 빛의 본질을 이해해야 하며, 이는 매우 복잡한 것으로 밝혀졌습니다. 이 수업 동안 여러분은 빛의 본질에 대한 기본 과학 개념에 익숙해지고 특정 과학 이론을 지지하는 사람들의 주장을 배우게 됩니다.
광학
빛의 본질. 빛의 속도
광학은 연구하는 물리학의 한 분야이다. 가벼운 현상그리고 그들을 위해 확립 된 법칙과 빛과 물질의 상호 작용, 빛의 본질.
세상에 대한 정보는 비전을 통해 사람에게옵니다. 빛의 도움으로 우리는 주변 세계에 대한 대부분의 정보를 얻습니다.
빛에 관한 최초의 정보는 25,000년 전에 나타났습니다.
피타고라스는 빛의 본질에 관한 과학적 가설을 제시한 최초의 과학자 중 한 명이었습니다(그림 1 참조). 그는 빛이 직선으로 이동한다는 사실을 추측했을 뿐만 아니라 증명한 최초의 사람이었습니다. 그와 유클리드까지 다른 기하학자들은 빛의 반사와 굴절 현상을 이용하여 기하학의 기초를 세웠습니다. 광학 분야 중 하나를 기하 광학이라고 부르는 것은 아무것도 아닙니다.
쌀. 1. 피타고라스
피타고라스: "빛은 물체를 방출하여 인간의 눈에 침투하여 우리 주변에 대한 정보를 가져오는 입자의 흐름입니다."
17세기에 아이작 뉴턴(Isaac Newton)이 이 이론의 지지자가 되었습니다(그림 2 참조). 그는 빛이 특별한 입자의 흐름이라는 사실을 바탕으로 많은 빛 현상을 설명했습니다.
쌀. 2. 아이작 뉴턴
"Corpuscula"는 Lat에서 유래되었습니다. 미립자 - 입자. 그러므로 뉴턴의 이론은 빛의 미립자 이론이라 불리게 되었다.
1. 빛의 직선 전파.
2. 반성의 법칙.
3. 물체로부터 그림자가 형성되는 법칙.
동시에 빛의 파동 이론이라는 또 다른 이론이 나타났습니다.
이 이론의 지지자는 크리스티안 호이겐스(Christiaan Huygens)였습니다(그림 3 참조). 그는 뉴턴과 같은 현상을 빛이 파동이라는 입장에서만 설명하려고 했다.
쌀. 3. 크리스티안 호이겐스
Huygens는 물과 공기의 파동 과정과 유사하게 빛의 파동 이론을 구축했으며 따라서 빛의 파동은 그가 빛 에테르라고 부르는 일종의 탄성 매체에서도 전파되어야 한다고 믿었습니다. 이 아이디어는 20세기 초까지 파동광학의 기초가 되었습니다.
그 당시에는 빛이 직선으로만 이동하는 것이 아니라는 사실이 이미 밝혀졌습니다.
1. 빛은 장애물 주위로 휘어질 수 있습니다 - 회절(그림 4 참조)
쌀. 4. 회절
2. 파동이 추가될 수 있습니다 - 간섭이 발생합니다(그림 5 참조).
쌀. 5. 간섭
이러한 현상은 파동에만 나타나는 현상이므로 호이겐스는 빛이 파동이라고 믿었습니다.
미립자 이론은 한 광선이 다른 광선을 어떻게 통과하는지 설명할 수 없습니다. 빛을 입자의 흐름으로 보면 상호작용이 관찰되어야 하는데 관찰되지 않아 빛이 파동이라는 주장이 뒷받침됐다.
19세기 중반에 맥스웰의 이론이 탄생했다. 그는 전자기장이 초당 30만km의 속도로 전파된다는 것을 증명했습니다.
실험 결과, 빛도 이 속도로 이동한다는 사실이 밝혀졌습니다.
빛은 전자기파의 특별한 경우입니다.
XVII 세기 - 덴마크 과학자 Roemer는 빛의 전파 속도가 초당 약 300,000km라는 실험을 수행했습니다.
1848년 - 이폴리트 피조(Hippolyte Fizeau)는 빛의 속도가 초당 30만km임을 증명했습니다.
이로써 빛이 전자기파라는 사실이 확인되었습니다.
19세기에 하인리히 헤르츠(그림 6 참조)는 전자기파의 특성을 연구하고 빛이 입자일 수 있음을 보여주었습니다. 헤르츠는 광전 효과 현상을 발견했습니다.
쌀. 6. 하인리히 헤르츠
하인리히 헤르츠(Heinrich Hertz)는 처음에는 전자기파가 존재하지 않는다고 믿고 연구했으며, 그 현실을 자연물로서 최초로 인식함으로써 진정한 용기를 보였습니다.
광전 효과: 빛에 노출되면 음전하를 띤 금속판에서 전자가 떨어져 나옵니다.
이는 빛이 입자의 흐름인 경우에만 수행할 수 있습니다.
20세기에는 빛의 파동-입자 이중성 개념을 도입해 최종적인 해결책을 찾았다.
빛이 전파되면 파동처럼 행동하고(파동 특성), 방출되고 흡수되면 입자처럼 행동합니다(입자의 모든 특성을 가짐). 즉, 빛은 이중성을 갖고 있다.
그러므로 모든 현상은 이 두 이론의 관점에서 고려된다.
- 물리학. 11학년: 일반 교육 교과서. 기관 및 학교 깊이가 있는 물리학 공부: 프로필 수준 / A.T. 글라주노프, O.F. 카바르딘, A.N. Malininet al. A.A. 핀스키, O.F. 카바르디나. 로스. acad. 과학, 로스. acad. 교육. – M.: 교육, 2009.
- Kasyanov V.A. 물리학. 11학년: 교육적. 일반 교육용 기관. – M.: 버스타드, 2005.
- Myakishev G.Ya. 물리학: 교과서. 11학년을 위해 일반 교육 기관. – M.: 교육, 2010.
- 상트페테르부르크 학교().
- Realphys.com ().
- JSC "에너지아"().
림케비치 A.P. 물리학. 문제집. 10~11학년 – M.: Bustard, 2010. – No. 1019, 1021
- 빛의 본질에 대한 미립자 이론의 지지자들은 빛의 전파와 관련된 어떤 사실을 사용했습니까?
- 광전 효과는 빛의 본질에 대한 파동이나 미립자 개념을 확증해 주었나요?
- 빛의 이중성 개념을 무엇이라 부르나요?
- 어떤 경우에 빛을 입자의 흐름으로 간주해야 합니까?
올해 우리가 연구한 열전달의 세 가지 유형을 기억해 봅시다.
전달;
열 전도성,
방사능.
빛은 방사선이지만 눈으로 감지되는 부분만 해당됩니다.
빛의 근원
- 당신은 그녀를 따릅니다 - 그녀는 당신에게서 왔고, 당신은 그녀에게서 왔습니다 - 그녀는 당신 뒤에 있습니까?
그림자는 광원으로부터 빛을 받지 않는 공간 영역입니다.
반그림자
반그림자- 광원의 빛이 부분적으로 들어오는 공간 영역입니다.
일식은 빛의 직선 전파 법칙으로 설명됩니다.
월식
흥미롭게도 바다벌레는 생명을 구합니다.
게가 물면 벌레의 등이 밝게 빛납니다. 게가 그쪽으로 돌진하고 부상당한 벌레가 숨어 있으며 잠시 후 빠진 부분 대신 새로운 벌레가 자랍니다.
브라질과 우루과이에서는 몸을 따라 밝은 녹색 빛이 줄지어 있고 머리에는 밝은 빨간색 "전구"가 있는 적갈색 반딧불이가 발견됩니다.
정글에 서식하는 자연 램프가 사람들의 생명을 구한 사례가 알려져 있습니다. 미국-스페인 전쟁 중에 의사들은 병에 부은 반딧불의 빛으로 부상자를 수술했습니다.
18세기에 영국인들이 쿠바 해안에 상륙했는데, 밤에는 숲 속에서 빛의 세계를 보았습니다. 섬 주민들이 너무 많다고 생각하고 후퇴했지만 사실은 반딧불이였습니다.
북반구에서 북쪽으로 향하는 방향은 정오에 태양을 등지고 서 있으면 결정됩니다. 사람이 드리운 그림자는 화살처럼 북쪽을 가리킬 것입니다. 남반구에서는 그림자가 남쪽을 가리킬 것입니다.
함부르크의 연금술사 브란트는 모든 것을 금으로 바꿀 수 있는 '철학자의 돌'을 얻는 비결을 찾기 위해 평생을 바쳤습니다. 어느 날 그는 소변을 그릇에 붓고 가열하기 시작했습니다. 액체가 증발하자 바닥에 검은색 잔여물이 남았습니다. 브랜드는 그것을 불에 태우기로 결정했습니다. 흰색 왁스 같은 물질이 용기 벽에 쌓이기 시작했습니다. 빛나고 있었어요! 연금술사는 자신의 꿈이 이루어졌다고 생각했습니다. 실제로 그는 받았다 이전에 알려지지 않은 화학 원소 – 인(빛을 운반하는).
