"Yorug'lik hodisalari". Optika - yorug'lik hodisalarini o'rganadigan fizikaning bo'limi. Optika - yorug'lik hodisalarini o'rganadigan fizikaning bir bo'limi Soya - bu manbadan yorug'lik kirmaydigan fazo hududi.



  • Keling, bu yil issiqlik uzatishning qaysi uch turini o'rganganimizni eslaylik.

  • konvektsiya;

  • issiqlik o'tkazuvchanligi,

  • radiatsiya.

  • Yorug'lik nurlanishdir, lekin faqat ko'z tomonidan idrok etiladigan qismi.



Nur manbalari



- Siz unga ergashasiz - u sizdan, siz undan - u sizning orqangizdanmi?


  • Soya - bu manbadan yorug'lik olmaydigan bo'shliq maydoni.


Penumbra

  • Penumbra- manbadan yorug'lik qisman kiradigan fazo hududi.



Tutilish yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalishi qonuni bilan izohlanadi


Oy tutilishi



  • Qizig'i shundaki, dengiz qurti hayotni saqlab qoladi.

  • Qisqichbaqa uni tishlasa, qurtning orqa tomoni yorqin porlaydi. Qisqichbaqa unga qarab yuguradi, jarohatlangan qurt yashirinadi va bir muncha vaqt o'tgach, etishmayotgan qism o'rnida yangisi o'sadi.

  • Braziliya va Urugvayda qizil-jigarrang gulxanlar tanasi bo'ylab yorqin yashil chiroqlar va boshida yorqin qizil "lampochka" bilan topilgan.

  • Ma'lumki, o'rmon aholisi bo'lgan bu tabiiy lampalar odamlarning hayotini saqlab qolgan: Ispaniya-Amerika urushi paytida shifokorlar jarohatlanganlarni shishaga quyilgan o't chirog'i nurida operatsiya qilishgan.

  • 18-asrda inglizlar Kuba qirg'og'iga qo'ndi va tunda ular o'rmonda yorug'lik dunyosini ko'rdilar. Ular orol aholisi juda ko'p, deb o'ylashdi va orqaga chekinishdi, lekin aslida ular o't chirog'i edi.

  • Shimoliy yarim sharda shimolga yo'nalish tushda orqangizni Quyoshga qaratib turish orqali aniqlanadi. Insonning soyasi, xuddi o'q kabi, shimolga ishora qiladi. Janubiy yarimsharda soya janubga ishora qiladi.

  • Gamburglik kimyogar Brend butun hayotini hamma narsani oltinga aylantiradigan "falsafa toshini" olish sirini izlash bilan o'tkazdi. Bir kuni u idishga siydik quyib, uni qizdira boshladi. Suyuqlik bug'langanda, pastki qismida qora qoldiq qoldi. Brend uni olovda isitishga qaror qildi. Idishning devorlarida oq mumga o'xshash modda to'plana boshladi. Yorqin edi! Alkimyogar o'z orzusini amalga oshirdim, deb o'yladi. Aslida u oldi ilgari noma'lum kimyoviy element - fosfor (yorug'lik tashuvchi).





Nur nima? Nurning tabiati qanday? Nima uchun oq yorug'lik ranglarga bo'linadi? Haqiqatan ham qancha rang bor, etti yoki millionlab? Bunday savollar insoniyatning deyarli butun tarixi davomida, ya'ni birinchi mutafakkirlardan to 20-asrgacha bo'lgan davrda qiziqish uyg'otdi. Ammo bu va boshqa savollarga javob berish uchun siz yorug'likning tabiatini tushunishingiz kerak, bu esa, ma'lum bo'lishicha, juda murakkab. Ushbu dars davomida siz yorug'lik tabiati haqidagi asosiy ilmiy tushunchalar bilan tanishasiz va ma'lum bir ilmiy nazariya tarafdorlarining dalillarini o'rganasiz.

Optika

Nurning tabiati. Yorug'lik tezligi

Optika - fizikaning yorug'lik hodisalari va ular uchun o'rnatilgan qonuniyatlarni, shuningdek yorug'likning materiya bilan o'zaro ta'sirini, yorug'lik tabiatini o'rganadigan bo'limi.

Dunyo haqidagi ma'lumotlar insonga ko'rish orqali keladi. Yorug'lik yordamida biz atrofimizdagi dunyo haqida ko'p ma'lumotlarni olamiz.

Yorug'lik haqidagi birinchi ma'lumotlar 2,5 ming yil oldin paydo bo'lgan.

Pifagor birinchilardan bo'lib yorug'lik tabiati haqida ilmiy faraz bergan (1-rasmga qarang). U birinchi bo‘lib yorug‘lik to‘g‘ri chiziq bo‘ylab harakatlanishini nafaqat taxmin qildi, balki isbotladi. U, keyin Evklidgacha bo‘lgan boshqa geometriyachilar geometriya asoslarini qurishda yorug‘lik aks etish va sinish hodisalaridan foydalanganlar. Optikaning bir sohasi geometrik optika deb bejiz aytilmagan.

Guruch. 1. Pifagorlar

Pifagor: "Yorug'lik - bu ob'ektlarni chiqaradigan zarralar oqimi, inson ko'ziga kirib, ular bizni o'rab turgan narsalar haqida ma'lumot beradi."

17-asrda Isaak Nyuton ushbu nazariyaning tarafdori bo'ldi (2-rasmga qarang). U ko'pgina yorug'lik hodisalarini yorug'likning maxsus zarrachalar oqimi ekanligiga asoslanib tushuntirdi.

Guruch. 2. Isaak Nyuton

"Corpuscula" lotin tilidan olingan. korpuskulum - zarracha. Shuning uchun Nyuton nazariyasi yorug'likning korpuskulyar nazariyasi deb atala boshlandi.

1. Yorug'likning to'g'ri chiziqli tarqalishi.

2. Aks ettirish qonuni.

3. Ob'ektdan soyaning paydo bo'lish qonuni.

Shu bilan birga, yana bir nazariya paydo bo'ldi - yorug'likning to'lqin nazariyasi.

Bu nazariyaning tarafdori Kristian Gyuygens edi (3-rasmga qarang). U Nyuton bilan bir xil hodisalarni faqat yorug'lik to'lqini degan pozitsiyadan kelib chiqib tushuntirishga harakat qildi.

Guruch. 3. Kristian Gyuygens

Gyuygens yorug'likning to'lqin nazariyasini suv va havodagi to'lqin jarayonlariga o'xshatib yaratdi va shuning uchun yorug'lik to'lqinlari qandaydir elastik muhitda ham tarqalishi kerak deb hisobladi, uni yorug'lik efiri deb atadi. Bu g'oya 20-asr boshlarigacha to'lqin optikasi uchun asos bo'lib xizmat qildi.

O'sha kunlarda yorug'lik faqat to'g'ri chiziq bo'ylab tarqalmasligi allaqachon ma'lum bo'lgan.

1. Yorug'lik to'siqlar atrofida egilishi mumkin - diffraktsiya (4-rasmga qarang).

Guruch. 4. Difraksiya

2. To'lqinlar qo'shilishi mumkin - shovqin (5-rasmga qarang).

Guruch. 5. Interferentsiya

Bu hodisalar faqat to'lqinlarga xosdir, shuning uchun Gyuygens yorug'likni to'lqin deb hisoblagan.

Korpuskulyar nazariya bir nurning boshqasidan qanday o'tishini tushuntirib bera olmadi. Agar yorug'likni zarrachalar oqimi deb hisoblasak, u holda o'zaro ta'sirni kuzatish kerak, lekin u kuzatilmadi va bu yorug'likning to'lqin ekanligini tasdiqladi.

19-asr oʻrtalarida Maksvell nazariyasi yaratildi. U elektromagnit maydon sekundiga 300 ming km tezlikda tarqalishini isbotladi.

Tajribalar natijasida yorug'lik ham shu tezlikda harakatlanishi aniqlandi.

Yorug'lik elektromagnit to'lqinning alohida holatidir.

XVII asr - Daniyalik olim Roemer tajriba o'tkazdi, unda yorug'likning tarqalish tezligi sekundiga taxminan 300 ming km ekanligi ma'lum bo'ldi.

1848 yil - Hippolite Fizeau yorug'lik tezligi sekundiga 300 ming km ekanligini isbotladi.

Bularning barchasi yorug'lik elektromagnit to'lqin ekanligini tasdiqladi.

19-asrda Geynrix Gerts (6-rasmga qarang) elektromagnit to'lqinlarning xususiyatlarini o'rganib chiqdi va yorug'lik zarracha bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi. Gerts fotoelektrik effekt hodisasini kashf etdi.

Guruch. 6. Geynrix Gerts

Geynrix Gerts elektromagnit to‘lqinlarni o‘rganib, dastlab ular mavjud emasligiga ishongan va ularning voqeligini tabiiy obyekt sifatida birinchi bo‘lib tan olgan holda haqiqiy jasorat ko‘rsatgan.

Fotoelektrik effekt: yorug'lik ta'sirida elektronlar manfiy zaryadlangan metall plastinkadan chiqib ketadi.

Bu faqat yorug'lik zarrachalar oqimi bo'lsa amalga oshirilishi mumkin.

20-asrda ular yorug'likning to'lqin-zarracha ikkiligi tushunchasini kiritish orqali yakuniy qarorga kelishdi.

Yorug'lik tarqalayotganda u o'zini to'lqin kabi tutadi (to'lqin xossalari), tarqalib yutilishida esa o'zini zarracha (zarrachalarning barcha xossalari bilan) tutadi. Ya'ni yorug'lik ikki tomonlama xususiyatga ega.

Shuning uchun barcha hodisalar ushbu ikki nazariya nuqtai nazaridan ko'rib chiqiladi.

  1. Fizika. 11-sinf: Umumiy ta’lim uchun darslik. muassasalar va maktablar chuqurlik bilan fizikani o'rganish: profil darajasi / A.T. Glazunov, O.F. Kabardin, A.N. Malinin va boshqalar. A.A. Pinskiy, O.F. Kabardina. Ross. akad. Fanlar, Ross. akad. ta'lim. – M.: Ta’lim, 2009 yil.
  2. Kasyanov V.A. Fizika. 11-sinf: Tarbiyaviy. umumiy ta'lim uchun muassasalar. - M.: Bustard, 2005 yil.
  3. Myakishev G.Ya. Fizika: darslik. 11-sinf uchun umumiy ta'lim muassasalar. - M.: Ta'lim, 2010.
  1. Sankt-Peterburg maktabi ().
  2. Realphys.com ().
  3. "Energia" OAJ ().

Rymkevich A.P. Fizika. Muammoli kitob. 10-11 sinflar – M.: Bustard, 2010. – No 1019, 1021

  1. Yorug'lik tabiatining korpuskulyar nazariyasi tarafdorlari yorug'likning tarqalishi bilan bog'liq qanday faktlardan foydalanganlar?
  2. Fotoelektrik effekt yorug'lik tabiatining to'lqin yoki korpuskulyar tushunchasini tasdiqladimi?
  3. Yorug'likning ikki tomonlama tabiati haqidagi tushuncha nima deb ataladi?
  4. Qanday hollarda yorug'likni zarrachalar oqimi deb hisoblash kerak?



Nur nima? Qadimgi Yunoniston faylasuflari bu savolga javobni bilishmagan. Hatto Arximed ham tushuntirish bermadi, garchi u aks ettirish qonunini bilsa va uni muvaffaqiyatli qo'llagan. 16-asrgacha ko'plab faylasuflar ko'rishni ko'zdan chiqadigan narsa va go'yo narsalarni his qilish deb hisoblashgan.


Ammo boshqa nazariyalar ham bor edi, unga ko'ra yorug'lik ko'rinadigan ob'ektdan chiqadigan materiya oqimidir. Bu farazlar orasida Demokritning nuqtai nazari zamonaviy g'oyalarga eng yaqindir. U yorug'likni ma'lum fizik xususiyatlarga ega bo'lgan zarralar oqimi deb hisoblagan. U shunday deb yozgan edi: "Shirinlik konventsiya sifatida mavjud, achchiqlik - konventsiya, rang - konventsiya, aslida faqat atomlar va bo'shliq bor".


Gyuygens Kristian () golland fizigi Nyuton Isaak () Nihoyat, yorug'likning tabiatini bir vaqtning o'zida ikkita nazariya tushuntiradi. Bundan tashqari, ikkala nazariya ham jismonan asoslangan va tajribalar bilan tasdiqlangan.


1690: "Nur haqida risola". Yorug'lik - bu to'siqlar atrofida egilishi mumkin bo'lgan elektromagnit to'lqin: "Optika". Nur zarralar oqimidir.


















Nima uchun tunda aniq nur to'lqinlanadi? Qanday nozik olov osmonga tarqaladi? Qanday qilib chaqmoq qo'rqinchli bulutlarsiz Yerdan zenitga yuguradi? Qanday qilib qishning o'rtasida muzlagan bug' olov tug'diradi? M. Lomonosov Lomonosov nima haqida yozadi? Tabiatda yorug'lik bilan bog'liq yana ko'plab qiziqarli hodisalar mavjud.