Зміст
Зміст. 1
Введення. 2
1.Хвильові властивості світла. 3
1.1 Дисперсія. 3
1.2 Інтерференція. 5
1.3 Дифракція. Досвід Юнга. 6
1.4 Поляризація. 8
2.Квантові властивості світла. 9
2.1 Фотоефект. 9
2.2 Ефект Комптона. 10
Висновок. 11
Списоквикористаної літератури .. 11
Введення
Першіуявлення стародавніх учених про те, що таке світло, були досить наївні.Існувало кілька точок зору. Одні вважали, що з очей виходять особливітонкі щупальця і ​​зорові враження виникають при обмацуванні ними предметів.Ця точка зору мала велике число послідовників, серед яких був Евклід,Птолемей і багато інших вчених і філософи. Інші, навпаки, вважали, що променіиспускаются світиться тілом і, досягаючи людського ока, несуть на собівідбиток світиться предмета. Такої точки зору дотримувалися Лукрецій, Демокріт.
В цей же час Евклід був сформульований закон прямолінійногопоширення світла. Він писав:"Випускати очима промені поширюються по прямому шляху".
Однак пізніше,вже в середні століття, таке уявлення про природу світла втрачає своє значення.Все менше стає вчених, наступних цим поглядам. І до початку XVII в. ціточки зору можна вважати вже забутими.
У 17столітті майже одночасно виникли і почали розвиватися дві зовсім різнітеорії про те, що таке світло і яка його природа.
Одна з цихтеорій пов'язана з ім'ям Ньютона, а інша - з ім'ям Гюйгенса.
Ньютондотримувався так званої корпускулярної теорії світла, згідно якої світло- Це потік частинок, що йдуть від джерела в усі боки (перенесення речовини).
Згіднож уявленнями Гюйгенса, світло - це потік хвиль, що поширюються в особливій,гіпотетичному середовищі - ефірі, що заповнює весь простір і проникаючому всерединувсіх тел.
Обидвітеорії тривалий час існували паралельно. Жодна з них не моглаодержати вирішальної перемоги. Лише авторитет Ньютона змушував більшість ученихвіддавати перевагу корпускулярної теорії. Відомі на той час з досвідузакони поширення світла більш або менш успішно пояснювались обоматеоріями.
Наоснові корпускулярної теорії було важко пояснити, чому світлові пучки,перетинаючись у просторі, ніяк не діють один на одного. Адже світловічастинки повинні стикатися й розсіюватися.
Хвильоваж теорія це легко пояснювала. Хвилі, наприклад на поверхні води, вільнопроходять один крізь одного, не надаючи взаємного впливу.
Однакпрямолінійне поширення світла, що приводить до утворення за предметамирізких тіней, важко пояснити, виходячи з хвильової теорії. При корпускулярноїж теорії прямолінійне поширення світла є просто наслідком законуінерції.
Такеневизначене становище щодо природи світла зберігалося до початку XIX століття, коли були відкриті явища дифракції світла(Огібанія світлом перешкод) і інтерференція світла (посилення або ослабленняосвітленості при накладенні світлових пучків один на одного). Ці явища притаманневиключно хвильовому рухові. Пояснити їх за допомогою корпускулярної теоріїне можна. Тому здавалося, що хвильова теорія здобула остаточну і повнуперемогу.
Такавпевненість особливо зміцніла, коли Максвелл у другій половині XIX століття показав, що світло є окремим випадкомелектромагнітних хвиль. Роботами Максвелла були закладені основи електромагнітноїтеорії світла.
Післяекспериментального виявлення електромагнітних хвиль Герцем ніяких сумнівів втому, що при поширенні світло поводиться як хвиля, не лишилося.
Однакв нале XIX століття уявлення про природу світла почалидокорінно змінюватися. Несподівано з'ясувалося, що відкинутакорпускулярна теорія все-таки має відношення до дійсності.
Привипромінюванні і поглинання світло поводиться подібно до потоку частинок.
Буливиявлені переривчасті, або, як кажуть, квантові, властивості світла. Виникланезвичайна ситуація: явища інтерференції і дифракції, як і раніше можнапояснити, вважаючи світло хвилею, а явища випромінювання і поглинання - вважаючи світлопотоком частинок. Ці два, здавалося б, несумісних один з одним представленняпро природу світла в 30-х роках XX століття вдалосянесуперечливим чином об'єднати в новій видатної фізичної теорії -квантової електродинаміки.
1. Хвильовівластивості світла
1.1 Дисперсія
Займаючись удосконаленням телескопів, Ньютон звернув увагу на тещо, що зображення, що дається об'єктивом, по краях забарвлене. Вінзацікавився цим і перший В«досліджував різноманітність світлових променів іпов'язані з нею особливості кольорів, яких до того ніхто навіть не В»(слова знаписи на могилі Ньютона) Основний досвід Ньютона був геніально простий. Ньютонздогадався направити на призму світловий пучок малого поперечного перерізу. Пучоксонячного світла проходив у затемнену кімнату через маленький отвір вставне. Падаючи на скляну призму, він заломлюється і давав на протилежнійстіні подовжене зображення з райдужним чергуванням кольорів. Слідуючибагатовікової традиції, згідно з якою веселка вважалася складається з семиосновних кольорів, Ньютон теж виділив сім кольорів: фіолетовий, синій, блакитний, зелений,жовтий, помаранчевий і червоний. Саму райдужну смужку Ньютон назвав спектром.
Закриваючи отвір червоним склом, Ньютон спостерігав на стіні тількичервона пляма, закриваючи синім-синє і т.д. Звідси випливало, що не призмазабарвлює білий світ, як передбачалося раніше. Призма не змінює кольору, алише розкладає його на складові частини. Білий світ має складну структуру. Знього можна виділити пучки різних квітів, і лише спільне їх діювикликає в нас враження білого кольору. У самому справі, якщо за допомогою другоїпризми, поверненої на 180 градусів відносно першого. Зібрати всі пучкиспектра, то знову вийде білий світ. Виділивши ж яку частину спектру,наприклад зелену, і змусивши світло пройти ще через одну призму, ми вже неотримаємо подальшої зміни забарвлення.
Інший важливий висновок, до якого прийшов Ньютон, був сформульований ним утрактаті по В«ОптиціВ» наступним чином: В«Світлові пучки, що відрізняються закольором, відрізняються за ступенем преломляемості В»Найбільш сильно заломлюютьсяфіолетові промені, менше інших - червоні. Залежність показника заломленнясвітла від його кольору носить назву дисперсії (від латинського слова Dispergo-розкидаю).
ВНадалі Ньютон удосконалив свої спостереження спектра, щоб отриматибільш чисті кольори. Адже круглі кольорові плями світлового пучка, що пройшовчерез призму, частково перекривали один одного. Замість круглого отворувикористовувалася вузька щілина (А), освітлена яскравим джерелом. За щілиноюрозташовувалася лінза (B), яка дає на екрані (D) зображення у вигляді вузької білої смужки. Якщо на шляху променівпомістити призму (C), то зображення щілини розтягнеться вспектр, забарвлену смужку, переходи кольорів, в якій від червоного дофіолетовому подібні спостережуваним у веселці. Досвід Ньютона зображений на рис.1
Рис.1
Якщо прикрити щілину кольоровим склом, тобто якщо направляти на призму замістьбілого світла кольоровий, зображення щілини зведеться до кольорового прямокутника, располагающемуна відповідному місці спектра, тобто в залежності від кольору світло будевідхилятися на різні кути від початкового зображення. Описанеспостереження показує, що промені різного кольору різному переломлюються призмою.
Це важливе висновок Ньютон перевірив багатьма дослідами. Найважливіший з нихполягав у визначенні та показника заломлення променів різного кольору,виділених із спектру. Для цієї мети в екрані, на якому виходить спектр,прорізалося отвір; переміщаючи екран, можна було випустити через отвірвузький пучок променів того чи іншого кольору. Такий спосіб виділення однорідних променівбільш досконалий, ніж виділення за допомогою кольорового скла. Досліди виявили,що такий виділений пучок, заломлюючись в другій призмі, вже не розтягує смужку.Такому пучку відповідає певний показник заломлення, ...
