Двойственная природа света и шкала электромагнитных волн
Другие рефераты
Государственная Академия Управления
имени С. Орджоникидзе
Институт информационных систем управления
КУРСОВАЯ РАБОТА
НА ТЕМУ:
Двойственная природа света, ее проявления. Шкала электромагнитных волн.
Студент группы ММиИОЭ 1-2 Булатов А.В.
Научный руководитель: Карпенков С.Х.
Москва, 1998 год.
Оглавление
1.Оглавление……………………………………………………….…. 2
2.Аннотация…………………………………………………………... 3
3.Введение…………………………………………………………….. 4
4.Основная часть……………………………………………………... 6
5.Дифракция………………………………………………………….. 7
6.Дифракционная решетка…………………………………………... 9
7.Дисперсия………………………………………………………..… 10
8.Поляризация……………………………………………………….. 11
9.Фотоэффект………………………………………………………... 14
10.Шкала электромагнитных волн…………………………………... 17
11.Радиоволны………………………………………………………... 18
12.Инфракрасное излучение…………………………………………. 25
13.Видимый свет…………………………………………………….... 25
14.Ультрафиолетовое излучение…………………………………….. 26
15.Рентгеновские лучи……………………………………………….. 27
16.Гамма-излучение………………………………………………….. 28
17.Заключение………………………………………………………… 28
18.Список использованной литературы ……………………………. 30
Аннотация
Чувствительность нашего зрительного аппарата к свету чрезвычайно
велика. По современным измерениям для получения светового ощущения
достаточно, чтобы на глаз при благоприятных обстоятельствах попадало около
10-17Дж световой энергии в секунду, т. е. мощность, достаточная для
ощутимого светового раздражения, равны 10-17Вт. Трудно переоценить значение
света в продуктивной жизни человека, т. к. большинство информации поступает
в мозг человека именно через зрительные нервы.
Химическое действие света можно наблюдать при выцветании различных
красок.
Нагревание тел при поглощении света есть самый общий и наиболее легко
осуществимый процесс, который может быть использован для обнаружения и
использования световой энергии.
Освещение металлической поверхности может вызвать вырывание из нее
электронов.
Из перечисленных примеров видно, сколь разнообразны могут быть
действия света поэтому, в данной работе раскрывается природа света, и
объясняются многие явления им вызываемые.
Введение
Первые научные гипотезы о природе света были высказаны в 17 веке. К
этому времени были обнаружены два замечательных свойства света –
прямолинейность распространения в однородной среде и независимость
распространения световых пучков, т.е. отсутствие влияния одного пучка света
на распространение другого светового пучка.
И. Ньютон в 1672 г. высказал предположение о корпускулярной природе
света. Против корпускулярной теории света выступали современники Ньютона –
Р. Гук и Х. Гюйгенс, разработавшие волновую теорию света.
Скорость света. Первым большим успехом в изучении природы света было
измерение скорости света.
Самый простой способ измерения скорости света заключается в измерении
времени распространения светового сигнала на известное расстояние.
Например, можно встать с электрическим фонарем напротив зеркала, в момент
включения фонаря запустить секундомер, а в момент времени, соответствующий
возвращению света, отраженного зеркалом, остановить секундомер. По
измеренному времени t и расстоянию 2l, пройденному светом, находится
скорость c света:
c=2l/t
Однако попытки осуществления такого рода опытов оканчивались неудачей,
никакого запаздывания света даже при расстоянии до зеркала в несколько
километров обнаружить не удалось.
Впервые экспериментально скорость света была определена
астрономическим методом. Датский ученый Олаф Ремер (1644-1710) в 1676 г.
обнаружил, что при изменении расстояния между Землёй и планетой Юпитер
вследствие их обращения вокруг Солнца происходит изменение периодичности
появления спутника Юпитера Ио из его тени. В том случае, когда Земля
находится по другую сторону от Солнца по отношению к Юпитеру, спутник Ио
появляется из-за Юпитера на 22минуты позже, чем это должно произойти по
расчетам. Но спутники обращаются вокруг планет равномерно, - следовательно,
это запаздывание кажущееся. Ремер догадался, что причиной запаздывания
появления спутника Юпитера при увеличении расстояния между Землёй и
Юпитером является конечность скорости света. При перемещении Земли на
противоположную сторону ее орбиты расстояние между Землёй и Юпитером
увеличилось на диаметр земной орбиты, т.е. на 300млн. км. Разделив это
расстояние на кажущееся время запаздывания, Ремер нашел, что скорость света
превышает 200 000 км/с.
Более точные измерения показывают, что скорость света равна 299 792
км/с или примерно 300 000 км/с.
Электромагнитная природа света. Одним из наиболее трудных для волновой
теории света был вопрос о том, что же колеблется при распространении
световых волн, в какой среде они распространяются.
На вопрос о природе света и механизме его распространения давала ответ
гипотеза Максвелла. На основании совпадения экспериментально измеренного
значения скорости света в вакууме со значением скорости распространения
электромагнитных волн Максвелл высказал предположение, что свет –
электромагнитные волны. Эта гипотеза подтверждается многими
экспериментальными фактами. Представлениям электромагнитной теории света
полностью соответствуют экспериментально открытые законы отражения и
преломления света, явления интерференции, дифракции и поляризации света.
Корпускулярно-волновой дуализм. Законы фотоэффекта, явления
взаимодействия света с веществом электромагнитная теория света объяснить не
может. В 20 веке в физике утвердились представления о корпускулярно-
волновом дуализме свойств света.
Тот факт, что свет в одних опытах обнаруживает волновые свойства, а в
других – корпускулярные, означает, что природа света более сложна, чем
природа привычных нам тел окружающего мира. Свет не является совокупностью
частиц, подобных маленьким дробинкам, нельзя его представлять себе и
подобным звуковым волнам или волнам на поверхности воды.
В любых световых явлениях при глубоком их изучении обнаруживается
неразрывная связь корпускулярных и волновых свойств света.
Основная часть
Рассматривая двойственную природу света, следует понимать, что эта
двойственность означает одновременное наличие у света молекулярных и
волновых свойств. Так какие же свойства присущи свету и как их отличать
друг от друга? Я предлогаю следущую таблицу:
Свойства света
|Волновые |Квантовые |
|-отражение |-фотоэффект |
|-преломление |-давление света |
|-интерференция |-эффект Комптона |
|-поляризация |-отражение |
|-дисперсия |
| |  скачать работу |
Другие рефераты
|
