Электромагнитная природа света
Материалы к уроку
Конспект урока
Джеймс Максвелл предсказал существование электромагнитных волн, которые после были экспериментально обнаружены позднее Генрихом Герцем. Проводя свои математические расчёты Герц смог вычислить длину электромагнитной волны. Она составила 300 000 км/с. Оказалось, что она совпадает со скоростями, которые были вычислены другими учеными, которые занимались изучением света. Это была скорость, равная скорости света.
Свет – это электромагнитная волна. Природа света была загадкой, которую пытались разгадать и ранее. Первые представления о природе света возникли у древних греков и египтян. Но более конструктивные и обоснованные фактами теории света были сформулированы, значительно позже. Например, Ньютон был приверженцем той идеи, что свет – это поток частиц (корпускул), испускаемых источником во все стороны. Гюйгенс же, еще до открытия Максвелла, утверждал, что свет - это волна, которая распространяется в особой среде, называемой эфиром, заполняющим окружающее пространство и способным проникать внутрь человеческого тела. Эти теории существовали параллельно, причем новые открытия позволяли сделать перевес то в одну, то в другую сторону. Такая неопределенность длилась да конца девятнадцатого века. После проведения опыта Генрихом Герцем по созданию электромагнитной волны, справедливость электромагнитной теории Максвелла была доказана. Свет при своем распространении проявляет те же свойства, что и электромагнитная волна. Лучи света попадают на Землю, проходя через космическое пространство, в котором нет вещества. Таким свойством обладают только электромагнитные волны. В конце двадцатого века, было так же обнаружено, что при излучении и поглощении свет ведет себя как поток частиц. Были обнаружены и квантовые свойства света. В 1900 году немецкий физик Макс Планк выдвинул гипотезу о том, что атомы испускают энергию отдельными порциями, которые назвали квантами (квантовая теория света). Энергия этой малой порции может быть найдена по формуле Е=hv , (е равно аш ню).
где h - коэффициент пропорциональности, который получил название постоянной Планка, v – частота. Немного позже в 1905 году физик Альберт Эйнштейн предложил рассматривать электромагнитную волну как поток квантов с энергией (аш ню), то есть как поток особых частиц. Эти кванты энергии получили название фотоны. Фотон не имеет ни массы, ни заряда, скорость его распространения равна скорости света. Обнаруженные квантовые и волновые свойства света не исключают, а лишь дополняют друг друга. С увеличение частоты электромагнитного излучения проявляются корпускулярные свойства, то есть свет ведет себя как поток частиц. Такое поведение характерно для гамма-излучения. Волновые свойства более выражены при малых частотах. Значит свет имеет и волновые и корпускулярные свойства. Такая двойственность природы света получила название корпускулярно-волновой дуализм.
Сделаем общий вывод, который будет описывать общие принципы корпускулярно-волнового дуализма.
• Свет имеет и волновые, и корпускулярные (квантовые) свойства.
• Корпускулярные (квантовые) и волновые свойства не исключают, а дополняют друг друга. Волновые свойства более выражены при малых частотах, а квантовые при больших.
• Наличие двойственности в поведении света является следствием проявление двух форм существования материи – вещества и поля.
Свет – это электромагнитная волна. Природа света была загадкой, которую пытались разгадать и ранее. Первые представления о природе света возникли у древних греков и египтян. Но более конструктивные и обоснованные фактами теории света были сформулированы, значительно позже. Например, Ньютон был приверженцем той идеи, что свет – это поток частиц (корпускул), испускаемых источником во все стороны. Гюйгенс же, еще до открытия Максвелла, утверждал, что свет - это волна, которая распространяется в особой среде, называемой эфиром, заполняющим окружающее пространство и способным проникать внутрь человеческого тела. Эти теории существовали параллельно, причем новые открытия позволяли сделать перевес то в одну, то в другую сторону. Такая неопределенность длилась да конца девятнадцатого века. После проведения опыта Генрихом Герцем по созданию электромагнитной волны, справедливость электромагнитной теории Максвелла была доказана. Свет при своем распространении проявляет те же свойства, что и электромагнитная волна. Лучи света попадают на Землю, проходя через космическое пространство, в котором нет вещества. Таким свойством обладают только электромагнитные волны. В конце двадцатого века, было так же обнаружено, что при излучении и поглощении свет ведет себя как поток частиц. Были обнаружены и квантовые свойства света. В 1900 году немецкий физик Макс Планк выдвинул гипотезу о том, что атомы испускают энергию отдельными порциями, которые назвали квантами (квантовая теория света). Энергия этой малой порции может быть найдена по формуле Е=hv , (е равно аш ню).
где h - коэффициент пропорциональности, который получил название постоянной Планка, v – частота. Немного позже в 1905 году физик Альберт Эйнштейн предложил рассматривать электромагнитную волну как поток квантов с энергией (аш ню), то есть как поток особых частиц. Эти кванты энергии получили название фотоны. Фотон не имеет ни массы, ни заряда, скорость его распространения равна скорости света. Обнаруженные квантовые и волновые свойства света не исключают, а лишь дополняют друг друга. С увеличение частоты электромагнитного излучения проявляются корпускулярные свойства, то есть свет ведет себя как поток частиц. Такое поведение характерно для гамма-излучения. Волновые свойства более выражены при малых частотах. Значит свет имеет и волновые и корпускулярные свойства. Такая двойственность природы света получила название корпускулярно-волновой дуализм.
Сделаем общий вывод, который будет описывать общие принципы корпускулярно-волнового дуализма.
• Свет имеет и волновые, и корпускулярные (квантовые) свойства.
• Корпускулярные (квантовые) и волновые свойства не исключают, а дополняют друг друга. Волновые свойства более выражены при малых частотах, а квантовые при больших.
• Наличие двойственности в поведении света является следствием проявление двух форм существования материи – вещества и поля.
Остались вопросы по теме? Наши педагоги готовы помочь!
Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам
Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки
Повысим успеваемость по школьным предметам
Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ