Оптика. Корпускулярно- волновой дуализм Скорость света

Оптика Раздел физики, изучающий световые явления. Мы будем продолжать изучать электромагнитные волны, только теперь более короткие. Такие волны принято называть светом.

Встречаются как-то зимой два физика. Один другому и говорит: - Ну, у тебя и нос! Целых 720 нанометров. - Что, такой маленький? - Нет. Такой красный.

Что такое свет? Древние ученые предполагали, что из глаз выходят особые тонкие щупальца и зрительные образы возникают при ощупывании предметов.

Способы передачи воздействия Действие одного тела на другое может осуществляться двумя способами: Переносом вещества от источника к приемнику Посредством изменения состояния среды между телами без переноса вещества

В соответствии с этими воззрениями возникли и стали развиваться две совершенно различные теории о том, что такое свет и какова его природа. Они возникли практически одновременно в 17 веке.

Исаак Ньютон, будущий великий физик и математик, родился в семье фермера в Вулсторпе, близ Грантема в Англии. Его отец умер незадолго до рождения сына. С 12 лет мальчик начал учиться в Грантемской школе, а в 1661 г. поступил в Тринити- колледж Кембриджского университета в качестве субсайзера (так называли малообеспеченных студентов, выполнявших для заработка обязанности слуг в колледже). Окончив колледж в 1665 г., Ньютон получил учёную степень бакалавра. В гг., во время эпидемии чумы, он жил в своей родной деревне Вулсторп. Эти годы вынужденного затворничества оказались наиболее продуктивными в его научном творчестве. В это время у Ньютона сложились идеи, которые привели его к созданию дифференциального и интегрального исчислений, изобретению зеркального телескопа (собственноручно изготовленного им в 1668 г.), открытию закона всемирного тяготения. Здесь он провёл опыты по разложению (дисперсии) света. В 1668 г. Ньютону была присвоена степень магистра, а в 1669 г. его учитель знаменитый английский математик И. Барроу передал ему почётную физико-математическую кафедру в университете, которую Ньютон занимал до 1701 г.

Исаак Ньютон Считал, что свет – это поток частиц (корпускул), выбрасываемых светящимся телом, которые распространяются в пространстве прямолинейно. Авторитет ученого заставлял большинство физиков верить в корпускулярную теорию.

Христиан Гюйгенс Свет – это волны, которые распространяются в особой, гипотетической среде – эфире, заполняющем все пространство и проникающем внутрь всех тел. Эти воззрения получили название – волновая теория.

Теории долгое время существовали параллельно. На основе корпускулярной теории нельзя объяснить почему световые пучки, пересекаясь в пространстве никак не действуют друг на друга. А волновая теория легко это объясняла.

Свет в однородной среде распространяется прямолинейно и равномерно Закон прямолинейного распространения света

Дифракция света

Интерференция в тонких пленках

Дифракция и интерференция присущи исключительно волновому движению, поэтому казалось, что волновая теория одержала окончательную победу. Во второй половине 19 века Максвелл доказал, что свет – это частный случай электромагнитных волн.

Начало 20 века При поглощении и излучении свет ведет себя как поток частиц. Обнаружены прерывистые(квантовые) свойства света. Измерено световое давление.

Дуализм ( двойственность ) Стали считать, что свету присущ корпускулярно-волновой дуализм. Это означает, что в некоторых определенных условиях свет ведет себя как поток частиц, в некоторых как волна.

Корпускулярно – волновой дуализм – это проявление взаимосвязи двух основных форм материи, изучаемых физикой, - вещества и поля.

Домашнее задание Введение к главе « Оптика». Записи в тетради