Загадки света - school2petr.ru

МОУ СОШ №2 г. Петровска
Саратовской области
учащиеся 11 класса
• Долгов Иван
• Будагян Артур
• Пименова Юлия
Руководитель: учитель физики Маркина Л.А.
• Цель проекта:
1. Углубление знаний по
теме «Свет».
2. Интеграция учебных
дисциплин.
3. Развитие
коммуникабельных
способностей.
Ожидаемый результат:
1. Ознакомление с научными методами
познания природы
2. Приобретение навыков научно –
поисковой и исследовательской работы.
3. Умение объяснять световые явления на
научной основе.
4. Использование полученных знаний в
повседневной жизни.
Выдвигаемая гипотеза:
В настоящее время существует две теории
света: корпускулярная и волновая. Согласно
первой теории свет – это поток частиц
(корпускул), согласно второй –
электромагнитные волны.
Трудно представить себе, что такие разные
теории относятся к одному и тому же
объекту. Что же такое свет и почему его
считают «самым темным пятном физики»?
Основополагающие вопросы:
•
•
•
•
•
•
•
Проблемы света
Свойства света
Корпускулярно – волновой дуализм света
Распространение света
Что такое свет
Световые явления в природе
Применение света
Проблемы света
С самой ранней эпохи еще до древних греков, когда, как об этом
говорит легенда, Аполлон разъезжал в огненной колеснице по
небу, и до наших дней, когда города утопают в сиянии огней, свет
очаровывал человека и в тоже время представлялся ему
неразрешимой загадкой.
Ничто в природе не было так неуловимо, ни один свой секрет
природа не охраняла так тщательно, как секрет о том, что же
представляет собой свет в действительности. На этом основании
свет часто называли самым темным пятном в физике.
Однако несмотря на это, свет позволил нам познать окружающий
мир при помощи нашего зрения в гораздо большей степени, чем
мы могли бы это сделать при помощи всех остальных чувств,
вместе взятых.
Наши исследования:
• Опыт первый
Поместим между проектором и экраном непрозрачный предмет. На
экране увидим тень от предмета. Образование тени объясняется
тем, что в однородной среде свет распространяется
прямолинейно. Доказательством прямолинейности
распространения света являются тени людей, деревьев, зданий
на земле в солнечный день, а так же солнечное и лунное
затмения.
• Опыт второй
Расположим на пути светового луча
треугольную стеклянную призму. На экране
увидим разноцветную полоску – спектр, в
котором цвета расположены в строго
определенном порядке. Призма разложила
белый свет на составные цвета: красный,
оранжевый, желтый, зеленый, голубой,
синий, фиолетовый.
Вывод: белый свет имеет сложный состав!
Опыт третий
Направим солнечный свет на
зеркало. Свет отразится и
получится «зайчик». Свет
отражается от лужиц воды,
оконных стекол,
полированных металлов и
от других предметов.
Фактически всякое
несамосветящееся тело,
которое мы видим ,
отражает свет.
Отражение света от звезд
• Опыт четвертый
Направим световой луч из воздуха на
поверхность воды. Луч преломится и
изменит свое направление. Из - за этого дно
в чашке или в водоеме кажутся
приподнятыми.
ВЫВОД: На границе раздела двух прозрачных
сред свет преломляется.
• Опыт пятый
Надуем мыльный пузырь и посмотрим на его
поверхность. Она играет всеми цветами
радуги. Разноцветную окраску имеют пленки
бензина и керосина на поверхности воды.
Игра цветов – следствие сложения
отраженных от верхней и нижней
поверхностей пленки световых лучей,
которое называется интерференцией света.
• Опыт шестой
Посмотрим на зажженную электрическую лампу
через кусок капрона. От нити накала лампы в
обе стороны расходятся разноцветные
полосы. Эти полосы возникают вследствие
дифракции света – огибания светом нитей
ткани.
ВЫВОД: ПРИ МАЛЫХ РАЗМЕРАХ ТЕЛ
ПРОИСХОДИТ ОТКЛОНЕНИЕ ОТ
ПРЯМОЛИНЕЙНОГО НАПРАВЛЕНИЯ
РАПРОСТРАНЕНИЯ СВЕТА.
Опыт седьмой
Возьмем два
поляроида и сложим
их вместе. При
вращении одного из
них наблюдается
гашение света. Это
значит, что свет
поляризуется.
Кроме этого
• Свет обладает энергией
• Свет производит давление на тела
• Свет вызывает различные химические
•
•
реакции, в том числе расщепление молекул
Под действием света в листьях растений
происходит фотосинтез
Свет излучается и поглощается не
непрерывно, а отдельными порциями или
световыми квантами.
Итак,
свойства света весьма
разнообразны, но все их можно
разделить на две группы:
• Прямолинейность
•
•
•
распространения
Отражение света
Поглощение
Излучение
доказывают, что свет – поток
• Интерференция
•
•
света
Дифракция света
Поляризация света
доказывают, что свет – это
электромагнитные волны.
частиц идущих от источника.
Значит, свет обладает двойственностью свойств! В этом
заключается корпускулярно – волновой дуализм света.
Свет излучают атомы различных веществ
при определенных условиях в виде
световых квантов, а распространяется
он в виде электромагнитных волн.
Скорость света в вакууме 300000 км/с.
В других средах скорость света меньше.
Например, в воде скорость света в 1,33
раза меньше , чем в вакууме.
Что же такое свет?
Гуманитарное определение: Свет – это
лучистая энергия, воспринимаемая
глазом, делающая окружающий мир
видимым.
Физическое определение: Свет – это
видимые глазом электромагнитные
волны оптического диапазона длиной
380 – 760 нм.
Световые явления в природе
Гало. Белые световые
окружности Солнца или
Луны. Возникают в
результате преломления
или отражения света
находящимися в
атмосфере кристаллами
льда или снега.
Радужные облака
Когда Солнце располагается
под определенным углом к
капелькам воды, из которых
состоит облако, эти капли
преломляют солнечный свет
и создают необычный
эффект «радужного облака»,
окрашивая его во все цвета
радуги. Своей расцветкой
облака, как и радуга,
обязаны различной длине
волн света.
Радуга
Радуги можно
наблюдать , когда
Солнце освещает
часть неба, а воздух
насыщен капельками
влаги, например, во
время или сразу
после дождя.
Северное сияние
Свечение, наблюдаемое на
небе в полярных
областях, называют
северным или полярным
сиянием. Полярные
сияния возникают
вследствие
бомбардировки верхних
слоев атмосферы
заряженными частицами,
движущимися к Земле
вдоль силовых линий
геомагнитного поля из
области околоземного
космического
пространства.
Корона или венцы –
это небольшие
цветные кольца
вокруг Солнца,
Луны или других
ярких объектов,
которые
наблюдаются
время от времени,
когда источник
света находится за
полупрозрачными
облаками. Корона
возникает при
рассеивании света
мелкими водяными
капельками воды,
образующими
облако.
Корона
Мираж
Оптический эффект,
обусловленный
преломлением света при
прохождении через слои
воздуха разной плотности,
выражается в возникновении
обманного изображения –
миража. Миражи можно
наблюдать в жарком
климате, особенно в
пустынях. Ровная
поверхность песка вдалеке
становится похожей на
открытый источник воды,
особенно если смотреть
вдаль с дюны или холма.
Похожая иллюзия возникает
в городе в жаркий день, на
нагретом лучами солнца
асфальте.
Применение света в технике
• В зеркалах и линзах для получения различных
изображений
• В оптических приборах: телескопах, микроскопах,
проекторах, фотоаппаратах, фотокамерах,
спектральных аппаратах.
• В медицине
• В фотоэлементах, которые являются основной
частью всех автоматов
• В различных источниках света
• В волоконной оптике
Это далеко не полный перечень примеров применения
света.
1. Учебник « Физика – 11 » под редакцией Г. Я.
2.
3.
4.
5.
Мякишева, Б. Б. Буховцева, Н. Н. Сотского
Физика. Перевод с английского под редакцией
профессора Китайгорского. Москва. Наука 1975
год.
Майоров А. Н. «Физика для любознательных, или о
чем не узнаешь на уроке». Ярославль, Академия
развития, 1999.
Л. И. Резников. Физическая оптика в средней
школе.
Большая советская энциклопедия.