Презентація на тему:
Розвиток уявлень про природу світла. Джерела й приймачі світла. Поширення світла у різних середовищах

Урок з фізики (11 клас): Розвиток уявлень про природу світла. Джерела й приймачі світла. Поширення світла у різних середовищах. Мета уроку: познайомити учнів із історією розвитку поглядів на природу світла, джерелами світла та поширення його в різних середовищах. Розвивати образне та критичне мислення, творчу уяву. Виховувати почуття відповідальності, праце¬любність, самостійність, уважність. Обладнання: презентація, підручник Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу

1. Ідеї стародавніх філософів Питання «Що таке світло?» цікавило щестародавніх філософів. Більшість із них дотримувалися тієї точки зору, що світло створюється усередині самої людини й випромінюється з її ока. Деякі філософи розглядали світло як матеріальні промені, що сполучають тіло, яке світиться, та людське око. Вони вважали, що відкрите око ви¬промінює «флюїди» та «обмацує» ними, ніби найтоншими щупальцями, предмети, які бачить. Інші вважали, що з кожного предмета зриваються оболонки, подібні до самих предметів. Ці «образи», потрапляючи до ока, викликають відчуття форми й кольору предметів

2.     Корпускулярна теорія світла Ньютона      Першою науковою теорією, яка намагалася пояснити фізичну природу світла, стала теорія світлових частинок, розроблена І. Ньютоном і викладена ним у книзі «Оптика». Відповідно до її положень світло являє собою потік частинок, які випускаються світним тілом у всіх напрямах (перенесення речовини). Виходячи з корпускулярних уявлень Ньютон пояснив більшість відомих тоді оптичних явищ: прямолінійне поширення світла в однорідному середовищі, відбивання та заломлення світла

3.     Хвильова теорія Гюйгенса Відповідно до теорії X. Гюйгенса (світло — це хвилі, що поширюються в особливому, гіпотетичному середовищі — ефірі, який заповнює весь простір і проникає усередину всіх тіл. Гюйгенс не розглядав справжнього хвильового процесу, його міркування стосувалися лише поширення хвильового фронту. Він суто математично описав явище відбивання й заломлення хвиль і показав, що швидкість світла в більш густому середовищі має бути меншою, ніж у повітрі. У 1801 році Т. Юнг на підставі хвильових уявлень дуже просто й наочно роз'яснив інтерференцію світла та розвинув, таким чином, хвильову теорію . У 1818 році О. Френель незалежно від Юнга вивів докладну теорію дифракції й інтерференції світла, показавши, що інтерференція є прямим наслідком хвильової природи світла. Остаточний удар по корпускулярній теорії був нанесений дослідами Ж. Фуко. Він виміряв швидкість світла у воді й показав, що її значення збігається з теоретично здобутим у хвильовій теорії. Хвильова теорія з єдиної точки зору пояснила усі відомі тоді явища й передбачила низку нових. Понад сто років корпускулярна й хвильова гіпотези про природу світла існували паралельно. Жодна з них не могла здобути вирішальної перемоги. Лише авторитет І.Ньютона змушував більшість учених віддати пере¬вагу корпускулярній теорії.

4.    Електромагнітна теорія світла У другій половині XIX століття Дж. Максвелл довів, що світло являє собою окремий вид електромагніт¬них хвиль. Його роботи заклали підґрунтя електромагнітної теорії світла. Після експериментального виявлення електромагнітних хвиль Г.Герцем не залишилося ніяких сумнівів у тому, що під час поширення світло «поводиться» як хвиля. У 1899 році П. М. Лебедєв навів новий доказ тотожності світлових і електромагнітних хвиль. Він виявив дослідним шляхом, що світло тисне на тіла, на які падає, й виміряв цей тиск. За теорією Максвелла електро¬магнітні хвилі також чинять подібний тиск. Таким чином, у другій половині XIX століття була заснована електро¬магнітна теорія світла.

5. Квантова теорія світла На початку XX століття уявлення про природу світла почали докорінно змінюватися. Раптом з'ясувалося, що відкинута корпускулярна теорія все-таки має відношення до реальності. У 1900 році німецький фізик М.Планк припустив, що атоми тіл поглинають і випромінюють енергію скінченними порціями — квантами. У 1905 році А. Ейнштейн припустив, що світло поширюється в просторі у вигляді дискретних об'єктів — квантів світла. Таким чином, були виявлені властивості переривисті або, як кажуть, квантові властивості світла

6. Корпускулярно-хвильовий дуалізм. Виникла надзвичайна ситуація: явища інтерференції та дифракції, як і раніше, можна було пояснити, вважаючи світло хвилею, а явища випромінювання й поглинання — вважаючи світло потоком частинок. У результаті численних обговорень, пошуків і досліджень виникла сучасна теорія світла, що є синтезом корпускулярної та хвильової теорій. В основі цієї теорії лежить думка, що світло одночасно має і хвильові, й корпускулярні властивості.

7. Джерела світла- це фізичні тіла, атоми та молекули яких випромінюють світло Джерела світла бувають штучні та природні, теплові та люмінесцентні, точкові та протяжні. Наприклад, полярне сяйво — природне, протяжне для спостерігача на Землі, люмінесцентне джерело світла. Джерелами світла є Сонце, спалах блискавки, лампа розжарювання, екран телевізора, монітори тощо. Світло можуть випромінювати також організми (деякі морські тварини, світлячки та ін.) Пристрої, за допомогою яких можна виявити світлове випромінювання називають приймачами світла. Серед природних приймачів світла — органи живих істот

8.Поширення світла у різних середовищах як і будь-які інші електромагнітні хвилі світло характеризується частотою, довжиною хвилі, поляризацією У вакуумі світло розповсюджується зі сталою швидкістю, яка не залежить від системи відліку — швидкістю світла. Швидкість поширення світла в речовині залежить від властивостей речовини і загалом менша від швидкості світла у вакуумі. Довжина хвилі зв'язана з частотою законом дисперсії, який також визначає швидкість поширення світла в середовищі Взаємодіючи з речовиною, світло розсіюється і поглинається. При переході з одного середовища в інше змінюється швидкість розповсюдження світла, що призводить до заломлення. Поряд із заломленням на границі двох середовищ світло частково відбивається. Заломлення та відбиття світла використовується в різноманітних оптичних приладах: призмах, лінзах, дзеркалах, що дозволяють формувати зображення. Випромінювання і поглинання світла відбувається квантами: фотонами, енергія яких залежить від частоти: Е=h* ᵧ де E — енергія кванта, ᵧ — частота, h — стала Планка.

Домашнє завдання Вивчити п.38 Джерела: http://uk.wikipedia.org/ http://www.refmaniya.org.ua/konspekti