Отражение света — это явление, при котором часть падающих световых лучей возвращается в ту среду, из которой свет упал на границу раздела двух сред. Этот процесс подчиняется строгому закону, который позволяет точно предсказывать поведение света при взаимодействии с поверхностями.

Закон отражения света

Закон отражения формулируется так:

1. Падающий луч, отражённый луч и перпендикуляр, проведённый к отражающей поверхности в точке падения луча, лежат в одной плоскости.
2. Угол падения равен углу отражения.

Угол падения — это угол между падающим лучом и перпендикуляром к поверхности в точке падения. 

Угол отражения — угол между отражённым лучом и тем же перпендикуляром. Оба угла измеряются от нормали (перпендикуляра), а не от поверхности. 

Математически закон можно записать как α=β, где α — угол падения, а β — угол отражения.

Обратимость световых лучей — важное свойство, которое следует из закона отражения: луч, идущий по пути отражённого луча, отражается затем по пути падающего. 

Виды отражения

В зависимости от свойств поверхности отражение может быть двух типов:

1. Зеркальное отражение происходит на гладких и ровных поверхностях (зеркало, спокойная вода, отполированный металл, стекло). При этом параллельные лучи света после отражения остаются параллельными, формируется чёткое изображение предмета.

2. Диффузное (рассеянное) отражение происходит на неровных или шероховатых поверхностях (бумага, ткань, асфальт, стены). Из-за неровностей поверхности отражённые лучи расходятся в разные стороны, и параллельные лучи после отражения уже не остаются параллельными. Благодаря диффузному отражению мы можем видеть предметы под разными углами.

Плоское зеркало

Плоское зеркало — это гладкая отражающая поверхность, от которой свет отражается по закону отражения и формирует изображение предмета. 

Изображение, получаемое в плоском зеркале, обладает следующими свойствами:

• Мнимое — находится на пересечении продолжений лучей, а не самих лучей.
• Прямое — не перевёрнуто. 
  
• Равное по размеру самому предмету. 
  
• Расположено за зеркалом на таком же расстоянии, как предмет перед ним. 
  
• Симметричное предмету относительно плоскости зеркала. 
  

Чтобы построить изображение предмета в плоском зеркале, нужно:

1. Из каждой точки предмета провести перпендикуляр к поверхности зеркала.
2. Измерить расстояние от точки до зеркала.
3. Отложить такое же расстояние с другой стороны зеркала — это будет точка изображения.
4. Проделать то же самое с каждой точкой предмета.

Информация о материале

Просмотров: 79

Генрих Герц в 1888 г. экспериментально проверил справедливость теории Максвелла и установил свойства электромагнитных волн.

Для получения волн он использовал простое устройство, называемое вибратором Герца — два металлических стержня с шарами на концах, раздвинутыми на небольшое расстояние. Из-за воздушного промежутка между шарами на них можно подать большое напряжение и накопить значительные заряды. Когда заряды достигают предельного значения, между шарами проскакивает искра и в пространство излучаются электромагнитные волны.

Излучающий вибратор излучает электромагнитные волны, приёмный — принимает.

Свойства электромагнитных волн

Установка для изучения свойств электромагнитных волн

1) Электромагнитные волны проходят через диэлектрик и не проходят через проводник.

2) Электромагнитные волны отражаются от проводника, причём угол отражения равен углу падения волны.

3) Электромагнитные волны преломляются на границе диэлектрика.

4) Электромагнитные волны могут интерферировать (складываться) друг с другом при определённых условиях.

Диапазоны электромагнитных волн

Длина волны (и частота) электромагнитного излучения меняется непрерывно, но условно электромагнитные волны можно разделить на шесть диапазонов. Диапазоны плавно переходят друг в друга, поэтому границы между ними проведены условно.

Энергия излучения связана с его частотой. Поэтому диапазоны электромагнитного излучения можно разбивать и по частоте.

1. Радиоволны. Диапазон частот: 3 кГц — 300 ГГц. Длина волны: от 1 км до 1 мм. Источники: антенны, генераторы радиочастот, космические объекты. Применение: радиовещание, телевидение, сотовая связь, радиолокация, космическая связь.

2. Инфракрасное излучение (тепловое). Диапазон частот: 300 ГГц — 430 ТГц. Длина волны: от 760 нм до 2 мм. Источники: Солнце (50% его полного излучения), лампы накаливания, угольная электрическая дуга, любое нагретое тело. Применение: тепловизоры, пульты дистанционного управления, обогрев.

3. Видимый свет. Диапазон частот: 430 ТГц — 790 ТГц. Длина волны: от 400 нм (фиолетовый) до 700 нм (красный). Источники: Солнце, лампы, лазеры. Значение: позволяет живым организмам видеть окружающие предметы, участвует в фотосинтезе. 

4. Ультрафиолетовое излучение. Диапазон частот: 790 ТГц — 30 ПГц. Длина волны: от 10 нм до 400 нм. Источники: Солнце, кварцевые лампы, ртутно-кварцевые лампы. В малых дозах УФ-излучение активизирует синтез витамина D и вызывает загар, обладает бактерицидным действием. В больших дозах может привести к ожогам кожи и раковым заболеваниям. Применение: стерилизация, обеззараживание инструментов и воды, проверка подлинности документов.

5. Рентгеновское излучение. Диапазон частот: 30 ПГц — 30 ЭГц. Длина волны: от 0,01 нм до 10 нм. Источники: рентгеновские трубки, космос, некоторые радиоактивные изотопы, синхротроны. Применение: медицина (рентгенография), дефектоскопия, рентгеноструктурный анализ в химии и биологии. Большие дозы и частые обследования опасны для здоровья.

6. Гамма-излучение. Частота: более 30 ЭГц. Длина волны: менее 0,01 нм. Источники: ядерные реакции, космос. Обладает большой проникающей и ионизирующей способностью, опасно для живых организмов. Применение: медицина, научные исследования. Гамма-излучение из космоса поглощается атмосферой Земли, что сохраняет жизнь на планете.

Информация о материале

Просмотров: 74

Источники света — это тела, которые излучают свет.

Источники света можно разделить на естественные (природные) и искусственные (созданные человеком). Далее в зависимости от температуры их можно разделить на тепловые и люминисцентные.

Люминисцентные источники не связаны с нагреванием, их свечение может быть связано с химическими реакциями, излучением, электрическим разрядом.

В зависимости от размера источник может быть точечным или протяжённым.

Источник света, размерами которого в данных условиях можно пренебречь, называется точечным.

Если размерами пренебречь нельзя, то источник протяжённый. Разные виды источников могут образовывать только тень, только полутень или и тень, и полутень.

Точечный источник — это физическая модель. Источник можно считать точечным, если его размеры малы по сравнению с расстоянием до наблюдателя.

Ещё одна модель:

Световой луч — линия, вдоль которой распространяется свет.

Закон прямолинейного распространения света

В однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Доказательства:

Тень — это область пространчтва, в которую не попадают лучи света от источника.

Полутень — область пространства, в которую попадает свет от части источника.

С помощью этих понятий можно объяснить явления затмения Солнца и Луны.

Солнечное затмение

Лунное затмение

Информация о материале

Просмотров: 77

Электрическое поле создаётся электрическими зарядами. Это особый вид материи, который осуществляет взаимодействие между зарядами.

Если заряды движутся, то вокруг них возникает ещё и магнитное поле. Это особый вид материи, который осуществляет взаимодействие между постоянными магнитами, движущимися электрическими зарядами и электрическим током.

В 1831 г. Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции: возникновение электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур.

Но какие силы заставляют электроны начать движение? Ведь магнитное поле не действует на неподвижные заряды. Остаётся предположить, что электроны приводит в двмжение электрическое поле.

В 1865 г. Джеймс Максвелл создал теорию электромагнитного поля: всякое изменение со временем магнитного поля приводит к появлению переменного электрического поля, а всякое изменение электрического поля порождает переменное магнитное поле. 

Источниками электрического поля могут быть:

1) электрические заряды (электростатическое поле) — силовые линии имеют начало и конец
2) изменяющееся магнитное поле (вихревое электрическое поле) — силовые линии замкнуты

Источниками магнитного поля могут быть:

1) электрический ток
2) изменяющееся электрическое поле

В обоих случаях силовые линии замкнуты.

Электрическое и магнитное поля являются проявлениями одного и того же физического объекта — электромагнитного поля. 

Распространяющаяся в пространстве система порождающих друг друга переменных электрических и магнитных полей образуют электромагнитную волну.

Следствия теории Максвелла:

1) Электромагнитное поле распространяется не только в веществе, но и в вакууме.
2) Это распространение представляет собой поперечную волну.
3) Скорость распространения электромагнитной волны в вакууме конечна и равна примерно 300 000 км/с — скорости света;
4) Электромагнитные волны порождаются ускоренно движущимися зарядами.

В электромагнитной волне изменяющимися величинами являются напряжённость электрического поля и индукция магнитного поля. Эти вектора перпендикулярны друг другу и скорости волны.

Так как скорость распространения электромагнитных волн оказалась равна скорости света, Максвелл сделал вывод, что свет — это электромангитная волна.

Информация о материале

Просмотров: 132