рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Физика
/
Физика 9-10 класс

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Физика 9-10 класс

Физика 9-10 класс - раздел Физика, ‹Екция 2 3.1. ‚Озникновение Волны. Ѓруппа Волн 3.2. ’Очечный Источник Волн 3....

‹екциЯ 2 3.1. ‚озникновение волны. ѓруппа волн 3.2. ’очечный источник волн 3.3. Њножество точечных источников ‹екциЯ 3 3.4. Џериодически расположенные точечные источники волн 3.5. “’очный” расчет углового распределениЯ потока энергии от системы источников 3.5.1. Ќепрерывное распределение источников 3.5.2. €злучение пары точечных источников 3.5.3. €злучение цепочки периодически расположенных источников ‹екциЯ 4 4. ‡аконы геометрической оптики 4.1. ЏрЯмолинейность распространениЯ света. Џринцип ”ерма 4.2. Ћтражение света. Џлоское зеркало 4.3. ‘ложение гармонических колебаний ‹екциЯ 5 4.4. ќллиптическое зеркало. “точненнаЯ формулировка принципа ”ерма 4.5. ‘ферическое зеркало 4.6. Џараболическое зеркало 4.7. ‡акон преломлениЯ света 4.7.1. ‘корость света в веществе ‹екциЯ 6 4.7.2. Џреломление света 4.7.3. „исперсиЯ и поглощение света 4.7.4. ѓрупповаЯ и фазоваЯ скорости света в веществе 4.7.5. ЂномальнаЯ дисперсиЯ ‹екциЯ 7 5. ђаспространение (плоской) волны. Ќекоторые “тонкости” 6.1. Ћтражение света на границе раздела двух сред. “гол Ѓрюстера 6.2. Џолное отражение ‹екциЯ 8 7. ‹инза 7.1. ”окусные расстоЯние длЯ сферической поверхности 7.2. ”окусное расстоЯние линзы 7.3. ”окусное расстоЯние линзы. „ругой подход 7.4. Џостроение изображениЯ предмета. “величение ‹екциЯ 9 8. €нтерференциЯ 8.1. „вухлучеваЯ интерференциЯ. ’очечные источники 8.2. Ћпыт ћнга. Љогерентность волн 8.3. „лина когерентности 8.4. ‹инии равного наклона ‹екциЯ 2 3.1. ‚озникновение волны. ѓруппа волн Џожалуй, самыми наглЯдными ЯвлЯютсЯ волны на поверхности воды. €х можно просто увидеть невооруженным взглЯдом. Џри каких условиЯх возникают такие волны? Џроще всего бросить камень, скажем, в пруд со спокойной поверхностью воды. Ћт места падениЯ камнЯ начнет распространЯтьсЯ волна, которую можно назвать кольцевой. …е амплитуда в зависимости от расстоЯниЯ до точки падениЯ будет изменЯтьсЯ так же, как и у волны цилиндрической. Ћднако, это не совсем такаЯ волна, о которой мы говорили. ‘инусоидальнаЯ волна не должна иметь начала или конца, чего, конечно, нельзЯ сказать о волне, возникшей при падении камнЯ в воду. ‚ этом случае будет распространЯтьсЯ так называемаЯ “ группа волн ” . ‚ыбрав некоторое направление, мы увидим волну с возрастающей и затем убывающей амплитудой. ‚ оптике такую волну называют цугом . Џочему она называетсЯ группой должно быть понЯтно из дальнейшего. ‘овсем не обЯзательно, чтобы такаЯ группа волн имела показанную на рисунке динамику увеличениЯ и уменьшениЯ амплитуды, показанный профиль. „лЯ нас важнее понЯть, почему волна в этом случае имеет название “группы” . „лЯ этого надо вспомнить возникновение биений, которые наблюдаютсЯ при сложении колебаний близких частот. ђазность фаз таких колебаний изменЯетсЯ достаточно медленно. Њежду моментами, когда амплитуда суммарных колебаний со средней частотой обращаетсЯ в нуль, проходит достаточно много (по сравнению с периодом колебаний) времени: ; ; , поскольку разность частот колебаний много меньше средней частоты: . Џоэтому мы наблюдаем приблизительно гармонические колебаниЯ с медленно изменЯющейсЯ амплитудой. Ђмплитудой в этом случае называетсЯ произведение подчеркнутых сомножителей в выписанных выше выражениЯх. Џредположим теперь, что вдоль некоторого направлениЯ распространЯютсЯ плоские волны с близкими длинами волн. ‘оответственно и частоты распространЯющихсЯ с ними колебаний будут близкими. ‚ каждой точке, например, в точке x = 0 будут наблюдатьсЯ биениЯ: . ‘ другой стороны, в фиксированный момент времени (пусть t = 0 ) мы получим такой профиль волны: . ‚ этом выражении , k - среднее значение волнового числа. Ћбратите внимание на сходство выражениЯ, описывающее профиль нашей волны, и выражениЯ, которое описывает процесс биений. „лЯ произвольных значений времени и координаты мы получим такое выражение: . ‚ общем то, мы просто занимались некоторыми тригонометрическими преобразованиЯми. Ќо получили весьма любопытный и очень важный результат. •отЯ его важность обнаружитсЯ еще нескоро. ‡ададимсЯ вновь вопросом: чему равна скорость распространениЯ волны? ЋказываетсЯ, ответ на этот вопрос неоднозначен. „лЯ синусоидальной волны это скорость движениЯ точки с постоЯнной фазой: . ќто так называемаЯ фазоваЯ скорость. Ќо предположим, мы хотим измерить скорость распространениЯ волны. ‚ообще говорЯ, длЯ этого создаетсЯ некоторый импульс (группа волн, волновой пакет, цуг) и измерЯетсЯ времЯ прохождениЯ им некоторого расстоЯниЯ. Ќо тогда мы определим скорость волны как скорость перемещениЯ не точки с постоЯнной фазой, а точки с постоЯнной амплитудой (подчеркнутаЯ группа сомножителей в выписанном выражении) : ; . Џосмотрим когда и почему эти скорости оказываютсЯ различными. Џродифференцируем фазовую скорость, например, по волновому числу k : . ’аким образом, фазоваЯ и групповаЯ скорости различаютсЯ, если перваЯ зависит от волнового числа (производнаЯ отлична от нулЯ) , а поскольку длина волны , можно сказать и иначе: эти скорости различны, если фазоваЯ скорость зависит от длины волны. Ђ если бы мы произвели дифференцирование по частоте, мы бы говорили о зависимости фазовой скорости от этой последней как об условии несовпадениЯ фазовой и групповой скоростей. ‘обственно, при гидролокации, радиолокации и проч. мы имеем дело именно с групповой скоростью, мы измерЯем именно групповую, а не фазовую скорость, так что это очень важное понЯтие. Џодведем некоторый итог этой части разговора о волнах. …сли наблюдаетсЯ сумма колебаний различных частот, то обнаруживаетсЯ изменение амплитуды во времени. ‘праведливо и обратное утверждение: если амплитуда колебаний непостоЯнна, значит мы имеем дело с суммой нескольких колебаний. Џрименительно к волне это означает, что при распространении некоторого волнового импульса мы наблюдаем распространение нескольких волн, некоторой их группы. ‘корость распространениЯ импульса потому и называетсЯ групповой. Љоличество синусоидальных волн, образующих импульс (волновой пакет, группу волн, цуг) может быть как конечным (минимум - две) , так и бесконечным. ‡аметим еще, что фазоваЯ скорость может оказатьсЯ больше скорости света в вакууме, что невозможно длЯ групповой скорости. Џри определенных условиЯх эти скорости вообще могут быть разного знака. 3.2. ’очечный источник волн €так, чтобы получить круговые волны на поверхности воды нам необходимо создать некоторое возмущение в точке, котораЯ будет центром кругов, образованных фронтами. —тобы эта волна имела определенную (единственную) частоту необходимо непрерывное (периодическое) возмущение. …го можно осуществить с помощью колеблющегосЯ в вертикальном направлении закрепленного на стержне шарика подходЯщих размеров. ‚ообще говорЯ, такаЯ волна все-таки не будет синусоидальной - ее амплитуда будет обратно пропорциональной корню квадратному из расстоЯниЯ до начала координат, как это следует из закона сохранениЯ энергии. Ћбратите внимание на очевидное, но весьма важное длЯ дальнейшего обстоЯтельство: причиной возникновениЯ волны ЯвлЯетсЯ не само движение шарика, а периодическое возмущение поверхности воды в точке возникновениЯ волны. ‚олны на поверхности воды, стоЯчие волны при колебаниЯх струны весьма наглЯдны и разговор о волнах традиционно начинаетсЯ с этих волн. Ќо намного важнее длЯ нас другие волны, например, электромагнитные (световые) . Ќепосредственно увидеть их нельзЯ (несмотрЯ на то, что видим мы именно свет) , но длЯ пониманиЯ и/или обсчета некоторых оптических Явлений важно хорошо представлЯть себе волны “вообще” независимо от их природы. € понЯв нечто применительно к волнам на поверхности воды, мы с большей вероЯтностью сознательно, а не формально-математически сможем говорить о волнах другой природы. Џри каких условиЯх может возникнуть электромагнитнаЯ волна? ќлектромагнитное излучение пропорционально ускорению зарЯда. …сли ускорение, например, направлено вдоль оси OZ , электрическое поле на перпендикулЯрной к оси прЯмой на расстоЯнии r пропорционально этому ускорению. ‘оответствующее выражение имеет вид: . „оказательство справедливости этого выражениЯ достаточно сложно, и мы заниматьсЯ этим не будем. Ђ выписано оно здесь прежде всего длЯ того, чтобы можно было обсудить одно весьма важное обстоЯтельство. Џрежде всего важно, что множитель при ускорении обратно пропорционально расстоЯнию r . ќто согласуетсЯ с выписанным нами ранее выражением длЯ амплитуды сферической волны. ќто обеспечивает выполнение закона сохранениЯ энергии. Ќо особенно любопытна зависимость от времени. Ќас, естественно, интересует значение напрЯженности электрического полЯ в определенной точке в определенный момент времени . Ќо определЯетсЯ это значение ускорением в некоторый другой, более ранний момент времени . Ћбусловлено это временной задержкой вызванного ускоренным движением зарЯда возмущениЯ, свЯзанной с конечностью скорости распространениЯ света c . ќта задержка . Џри изучении возникновениЯ и распространениЯ электромагнитных волн большую роль сыграл вибратор (или диполь) ѓерца. Ћн представлЯет собой два стержнЯ с шариками на концах, стержни подключаютсЯ к индукционной катушке - источнику высокого напрЯжениЯ. Љогда напрЯжение между стержнЯми становитсЯ достаточно большим, между шариками проскакивает искра. € существенно, что вольтампернаЯ характеристика искрового разрЯда имеет отрицательное дифференциальное сопротивление. Њы с ‚ами рассматривали задачу о возникновении колебаний в LC - контуре при включении в него элемента с отрицательным дифференциальным сопротивлением. ‚ибратор ѓерца можно рассматривать как колебательный контур, “открытый” колебательный контур. …мкостью в таком контуре ЯвлЯетсЯ емкость между стержнЯми, преимущественно между их концами, на которых и накапливаютсЯ зарЯды при колебаниЯх. ‘ами стержни обладают индуктивностью. Љонтур называетсЯ открытым, поскольку в отличии от “обычного” конденсатора его поле не локализовано в ограниченном пластинами конденсатора объеме, а в окружающем стержни пространстве. Џри колебаниЯх, разумеетсЯ, в стержнЯх происходит ускоренное движение зарЯдов (электронов) , с их движением можно, разумеетсЯ, свЯзать электромагнитное излучение. Ќо понЯтней представлЯетсЯ такое объЯснение. ‚ окружающем вибратор пространстве возникает переменное электрическое поле. ‚ результате возникает изменЯющеесЯ во времени вихревое магнитное поле, оно вновь рождает также вихревое электрическое поле и т.д. ‚озникает электромагнитнаЯ волна. „лина стержнЯ примерно равна четверти длины волны, длина обоих стержней - l /2 . ‚спомним, что при такой некоторой длине струны на ней укладываетсЯ также половина длины волны. “дивительное, но не случайное совпадение. 3.3. Њножество точечных источников Џредположим, что волны на поверхности воды возбуждаютсЯ колебаниЯми длинного стержнЯ. ‘тержень параллелен поверхности воды и совершает колебаниЯ в вертикальном направлении. Ќа расстоЯниЯх меньше длины стержнЯ в таких условиЯх будут наблюдатьсЯ плоские волны. ‘тержень можно представить себе как совокупность тесно друг к другу, непрерывно расположенных точечных источников волны, заменить, например, большим количеством прижатых друг к другу шариков. ‚ид возникающей при этом волны не изменитсЯ, но поЯвлЯетсЯ возможность провести важные рассуждениЯ. Њножество точечных источников создает, естественно, множество круговых волн. Љак мы видим, при тесном расположении источников получаетсЯ плоскаЯ волна. Љаким образом? Џри распространении плоской волны происходит движение энергии в направлении нормали к фронту. Џоэтому ответ на вопрос, почему волна плоскаЯ, заключаетсЯ в ответе на вопрос, почему энергиЯ не распространЯетсЯ в каком-то ином направлении, составлЯющем угол q с нормалью к оси стержнЯ. Ћтветом на этот вопрос мы сейчас и займемсЯ. …сли у нас имеетсЯ множество непрерывно расположенных точечных источников (круговых) волн, мы всегда можем выбрать пару источников, расположенных на некотором нужном нам расстоЯнии друг от друга. ‚ыберем пару источников на таком расстоЯнии d, чтобы выполнЯлось условие . „алее, на достаточно большом расстоЯнии от источников малый участок фронта круговой волны можно считать плоским, как это показано на рисунке. € расстоЯние между гребнЯми волн двух источников, относЯщихсЯ к одному моменту времени излучениЯ, будет равно l /2 . ќто означает, что в выделенной области вызванные двумЯ нашими точечными источниками колебаниЯ происходЯт в противофазе. Ђмплитуды колебаний примерно одинаковые и при их сложении мы получим нуль. ‚ этом направлении энергиЯ распространЯтьсЯ не будет. Џредположим теперь, что фазы колебаний точечных источников цилиндрических или кольцевых волн неодинаковы, изменЯютсЯ вдоль стержнЯ, ЯвлЯЯсь функцией координаты j (y) . ‡апишем условие равенства фаз колебаний, приходЯщих с волной из точек 1 и 2 в удаленную зону наблюдениЯ: ; ; ; ; . ‘тало быть, при изменЯющейсЯ вдоль оси OY фазе колебаний j (y) излучение будет распространЯтьсЯ в направлении под углом q, определЯемым выписанным условием. …стественно, при неизменной фазе dj /dy = 0 и излучение направлено по нормали - в этом случае q = 0 . ‹екциЯ 3 3.4. Џериодически расположенные точечные источники волн ђассмотрим интересный и весьма важный длЯ практики случай, когда точечные источники волн расположены в виде цепочки. Џусть расстоЯние между источниками d составлЯет несколько длин волн и разность фаз колебаний равна нулю. Џрименим ту же технику рассуждений, что и длЯ случаЯ тесного (непрерывного) расположениЯ точечных источников. ђассмотрим сначала нормальное к цепочке направление. Ќа достаточно большом удалении от источников узкий (несколько расстоЯний между источниками) участок фронта кольцевой волны можно считать плоским (прЯмолинейным) . ЉолебаниЯ от отдельных источников, расстоЯниЯ до которых примерно одинаковы, будут происходить в выделенной области наблюдениЯ в фазе, усиливаЯ друг друга. ‚ этом направлении будет распространЯтьсЯ плоскаЯ волна. Ќо есть направлениЯ, в которых распространениЯ волны происходить не будет. Џопробует догадатьсЯ, каким может быть такое направление. Ѓудем постепенно увеличивать угол q. Џри этом в достаточно удаленной от цепочки источников области наблюдениЯ станет нарастать разность фаз колебаний, вызванных разными источниками. Џусть при некотором значении угла q будет выполнЯтьсЯ условие ; , где N - количество источников в цепочке. …сли расстоЯние между источниками d порЯдка нескольких l и количество источников велико (например, более ста) , значение угла q будет очень маленьким. Ќа рисунке этот угол показан достаточно большим, правдоподобно маленьким изобразить его нам не удастсЯ. Џри этом условии колебаниЯ от первого источника волн и от источника с номером N/2 в области наблюдениЯ будут происходить в противофазе, погасЯт друг друга. ЉолебаниЯ от второго источника будут погашены колебаниЯми от источника с номером N/2+1 и т.д. ‘ледовательно, такаЯ цепочка будет излучать волну в пределах чрезвычайно малого угла ± q. Њы получим практически плоскую волну. Ћднако, при выбранной нами величине расстоЯниЯ d порЯдка нескольких длин волн это не будет единственным направлением распространениЯ волны и, соответственно, потока энергии. „ействительно, если выполнЯетсЯ условие , где k - целое число, то колебаниЯ от отдельных источников в области наблюдениЯ будут происходить с разностью фаз 2p k , т.е. будут складыватьсЯ, усиливать друг друга. ‚ этих направлениЯх, как и в направлении нормали к линии расположениЯ источников (q = 0 ) , будет распространЯтьсЯ примерно плоскаЯ волна. ќти направлениЯ называют направлениЯми на главные максимумы k -того порЯдка. Ѓольшим значениЯм k соответствуют большие разности расстоЯний до области наблюдениЯ. …стественно, эта разность (разность хода) не может стать больше чем d . Џоэтому максимальное значение порЯдка максимума k определЯетсЯ условием . „лЯ получениЯ узкого пучка радиоизлучениЯ используетсЯ антенна с расположенными в рЯд дипольными излучателЯми. …сли создать некоторую разность фаз колебаний соседних осциллЯторов, направлениЯ главного максимума нулевого порЯдка будет отличатьсЯ от нормали (этот эффект мы обсуждали длЯ тесного, непрерывного расположениЯ точечных источников) . ’аким способом может быть осуществлено изменение направлениЯ радиоизлучениЯ (сканирование) без поворота антенны. 3.5. ђасчет углового распределениЯ потока энергии от системы источников 3.5.1. Ќепрерывное распределение источников ‚ случае возбуждениЯ волн на поверхности воды такое расположение точечных источников, колебаниЯ которых происходЯт в фазе, обеспечиваетсЯ вертикальными колебаниЯми параллельного поверхности воды стержнЯ. ђассмотрим излучение, вызванное колебаниЯми стержнЯ конечной длины, равной b . Џоложение точечного источника определЯетсЯ его координатой x , амплитуда колебаний пропорциональна dx . —тобы найти амплитуду колебаний в удаленной от стержнЯ области наблюдениЯ необходимо провести сложение колебаний от всех источников (интегрирование по отрезку 0b ) : . “ нас получилось довольно громоздкое “многоэтажное” выражение, в смысле которого нам надо разобратьсЯ. ‚о-первых, из этого выражениЯ видно, что, как и должно было быть, в некоторой области (точке) наблюдениЯ происходЯт колебаниЯ с частотой w и некоторой начальной фазой. ‚ выражение длЯ амплитуды этих колебаний входит множитель x 0 . ‚ принципе, он может быть выражен через амплитуду колебаний вблизи стержнЯ с помощью закона сохранениЯ энергии. Ќо он не представлЯет длЯ нас особого интереса, как и начальнаЯ фаза колебаний. Ќужное же нам угловое распределение потока энергии определЯетсЯ множителем . ‚ числителе этого выражениЯ стоит синус знаменателЯ. Џоэтому, если знаменатель обращаетсЯ в нуль при q = 0, будет A = 1 . Џри изменении q в пределах ± p /2 величина периодически принимает нулевое значение и затем достигает максимумов. ‚еличина модулЯ A в максимуме по мере увеличении модулЯ q уменьшаетсЯ, поскольку синус от некоторой величины изменЯетсЯ медленнее, чем сама эта величина. ‚ид зависимости при разных отношениЯх b/l представлен на рисунке. 3.5.2. €злучение пары точечных источников ђанее мы рассматривали суммарные колебаниЯ от системы точечных источников в некоторой достаточно удаленной области наблюдениЯ. Џри этом мы не определЯли, по сравнению с чем это удаление велико. ‘обственно, рассматриваЯ параллельные лучи, мы неЯвно считали, что область наблюдениЯ находитсЯ на бесконечности. ђассмотрим теперь колебаниЯ от уединенного источника в точках плоскости, отстоЯщей от него на большое, но конечное расстоЯние l . Џри этом мы ограничимсЯ небольшим по сравнению с l смещением точки наблюдениЯ от точки падениЯ перпендикулЯра, проведенного от источника волн S к плоскости, при малых значениЯх x . Џроведем от источника волн отрезок прЯмой в точку наблюдениЯ с координатой x и перпендикулЯр к оси координат. ‚еличина x S - это x- координата источника. Њы получили прЯмоугольный треугольник. Ћтложим от точки расположениЯ источника вдоль гипотенузы треугольника отрезок длиной l и соединим конец этого отрезка с точкой x S , точкой падениЯ перпендикулЯра. “гол при вершине построенного таким образом равнобедренного треугольника , а основание составлЯет с осью 0X угол q /2 . ’аким образом, разность хода лучей . ‘оответственно, разность фаз колебаний в этих точках . ‚ этом выражении - разность x -координат точки наблюдениЯ и источника волн. Џолученное выражение ЯвлЯетсЯ длЯ нас вспомогательным. Џрименим его длЯ решениЯ задачи об амплитуде колебаний, созданных двумЯ точечными источниками, расположенными на расстоЯнии d друг от друга и на расстоЯнии l от плоскости наблюдениЯ. ђазность фаз колебаний, созданных нашими источниками в точке x, . ‚ круглых скобках записаны разности x -координат точки наблюдениЯ и источников волн. Џосле возведениЯ в квадрат мы получаем: . Џроизведем сложение этих колебаний с помощью векторной диаграммы. ”аза результирующих колебаний нас не интересует, а амплитуда принимает максимальные значениЯ 2x 0 в точках, отстоЯщих друг от друга на (при изменении аргумента косинуса на p) . –ентральный максимум наблюдаетсЯ при x = 0 . 3.5.3. €злучение цепочки периодически расположенных источников Џусть теперь у нас имеетсЯ N точечных источников волн, отстоЯщих один от другого на расстоЯние d порЯдка нескольких длин волн. ‚ достаточно удаленной от цепочки источников области наблюдениЯ вызванные соседними источниками колебаниЯ будут происходить с разностью фаз . Ќа векторной диаграмме представлЯющие колебаниЯ от соседних источников векторы будут повернуты по отношению друг к другу на такой угол. ќти векторы образуют ломаную, вписанную в окружность радиуса R . …сли амплитуда колебаний от одного источника в области наблюдениЯ равна x 0 , то и длЯ амплитуды суммарных колебаний мы получаем выражение: . Џри q = 0 будет j = 0 и x 0S = Nx 0 - векторы расположены вдоль прЯмой, поскольку разность фаз колебаний от соседних источников равна нулю. Ќо при больших значениЯх N уже при малых q (и, соответственно, j) амплитуда суммарных колебаний обращаетсЯ в нуль: ; . ’аким образом, в направлении j = 0 будет распространЯтьсЯ практически плоскаЯ волна. Ќо будут и другие направлениЯ распространениЯ практически плоских волн. „лЯ этих направлений должны выполнЯтьсЯ условие ; разность расстоЯний до некоторой (любой!) точки достаточно удаленной области наблюдениЯ должна равнЯтьсЯ целому числу длин волн. Џри такой разности хода векторы на фазовой диаграмме вновь выстроЯтсЯ вдоль прЯмой. ќтот результат мы получили ранее, но теперь мы можем просто определить направлениЯ ближайших к данному максимуму k -того порЯдка минимумов. „лЯ минимумов должны выполнЯтьсЯ условиЯ . ќти выражениЯ справедливы при ; (выполнЯетсЯ первое условие) , причем (выполнЯетсЯ второе условие) . Џри таких значениЯх kХ разность хода от соседних источников равна целому числу волн: , k = 0,1,2 и наблюдаютсЯ максимумы излучениЯ. Ќа рисунке показана зависимость амплитуды колебаний от угла q. ‹инии настолько узки и дополнительные максим столь малы, что их на рисунке не видно. ЉриваЯ получена длЯ количества источников N=200 и отношениЯ d/l =3,5 . Ћбратите внимание: при увеличении модулЯ q расстоЯние между линиЯми увеличиваетсЯ. ќто обстоЯтельство в дальнейшем будет длЯ нас существенно. ‹екциЯ 4 4. ‡аконы геометрической оптики 4.1. ЏрЯмолинейность распространениЯ света. Џринцип ”ерма ”изика в разных своих разделах часто занимаетсЯ вопросами весьма несхожими. ‚ частности оптика никак не представлЯетсЯ логическим продолжением предыдущих разделов, которыми мы с ‚ами занимались. € хотЯ свет представлЯет собой электромагнитную волну, разговором о которой мы закончили предыдущий раздел “ќлектричество и магнетизм” , вопросами электромагнитной природы света мы будем заниматьсЯ не слишком много, нас скорее будет интересовать собственно волноваЯ природа света, а не то, что это волна электромагнитнаЯ . ‚ свою очередь мы не станем подробно говорить об оптике геометрической. Ќо основные ее законы, видимо, обсудить необходимо. Џервым из них ЯвлЯетсЯ закон прЯмолинейности распространениЯ света. ‚ыглЯдит он чрезвычайно простым - между двумЯ точками свет распространЯетсЯ вдоль прЯмой. € достаточно естественно возникает вопрос такого рода: “Ђ как же иначе?” „ействительно, такой “способ” распространениЯ света кажетсЯ более чем естественным. Ќо в дальнейшем возникнут достаточно серьезные трудности длЯ пониманиЯ - когда мы встретимсЯ с отклонениЯми от этого закона. „а и едва ли ‚ам часто приходилось наблюдать прЯмолинейное распространение волны - прЯмолинейность распространениЯ и волноваЯ природа, пожалуй, представлЯютсЯ скорее несовместимыми. ђазве что такие два примера. Џримерно плоскими ЯвлЯютсЯ морские волны, рожденные ветром и пришедшие к нам с очень большого расстоЯниЯ. Ѓольшое расстоЯние и плоский характер волны представлЯютсЯ неразрывно свЯзанными. € еще такой пример. ‚озможно, в кинофильмах о войне ‚ам случалось обратить внимание на непривычную длЯ современного взглЯда форму “динамиков” (тогда они назывались репродукторами) - этакаЯ плоскаЯ “тарелка” . ‚ те времена еще не было создано мощных источников звука и достаточно хорошаЯ слышимость достигалась за счет созданиЯ по возможности узко направленной в нужном направлении плоской звуковой волны, амплитуда колебаний которой слабо уменьшаетсЯ с расстоЯнием. Џрежде всего следует подробнее поговорить о том, что именно мы понимаем под направлением или путем распространениЯ света. ‚ажным здесь оказываетсЯ понЯтие луча. —асто говорЯт, что, например, солнечный луч можно легко увидеть в слегка запыленном затемненном помещении, если свет проникает в него через небольшое отверстие. €ли в тени дерева мы можем видеть отдельные солнечные “зайчики” - места падениЯ лучей, прошедших через промежутки между листьЯми кроны дерева. ’акой “наблюдаемый” луч оказываетсЯ прЯмолинейным и о его отражении и преломлении обычно идет речь при постановке экспериментов. Ќо мы знаем, что свет имеет волновую природу и более строго лучем называетсЯ криваЯ (прЯмаЯ в частном случае) , проведеннаЯ перпендикулЯрно касательным к фронтам волны в разных точках. ќто уже достаточно абстрактное понЯтие, то, что мы можем увидеть в слегка запыленной комнате, лишь приблизительно соответствует такому пониманию луча. €так, если нет никаких препЯтствий и среда однородна, то луч света прЯмолинеен. Ќа рисунке мы соединЯем точки A и B прЯмой и говорим, что свет распространЯетсЯ вдоль этой прЯмой. €зображенные пунктирными отрезками касательные к фронтам волны перпендикулЯрны лучу. ‘ами фронты не обЯзательно плоские. ‡аметим, что фронт волны образуют точки, в которых фазы колебаний одинаковы. (‚спомним также, что фазой называетсЯ аргумент гармонической функции.) Ћбычно рисуют линии пересечениЯ плоскости рисунка фронтами, на которых достигаетсЯ максимум амплитуды колебаний. ‚ таком случае говорЯт о гребнЯх волн. ‚доль прЯмой расстоЯние между двумЯ точками минимально. ЋказываетсЯ, что и в других случаЯх, когда, например, имеетсЯ отражающаЯ поверхность, путь распространениЯ света оказываетсЯ таким, что вдоль него времЯ движениЯ волны минимально. ќто утверждение называют принципом ”ерма - в простейшей, можно сказать, первоначальной формулировке. ќту формулировку нам еще предстоит в дальнейшем уточнЯть. 4.2. Ћтражение света. Џлоское зеркало Ћтражение света происходит на границе сред с различными (фазовыми) скоростЯми распространениЯ волны. Ћсобый интерес представлЯет собой граница металл - вакуум. ‚нутри металла распространение света, вообще говорЯ, невозможно.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Используемые теги: Физика, класс0.049

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Физика 9-10 класс

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы (корпускула). От физики Аристотеля до физики Ньютона
Л е в к и п п 5 век до н. э древнегреческий философ-материалист, один из создателей древней атомистики. Левкипп был учителем Демокрита, фигура… Пустота разделяет все сущее на множество элементов. Свойства этих элементов… Историческое место философии Демокрита определяется переходом древнегреческой натурфилософии к выработке понятия…

Предмет физики. Теория и эксперимент в физике Физика – наука о наиболее простых и общих формах движения материи
Физика наука о наиболее простых и общих формах движения материи... Основным методом исследования в физике является опыт В результате обобщения... Экспериме нт также опыт в научном методе метод исследования некоторого явления в управляемых условиях...

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА АТОМНАЯ ФИЗИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ ЭЛЕМЕНТЫ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего... Quot САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С П КОРОЛЕВА...

Квантовая физика и физика атома
На сайте allrefs.net читайте: Квантовая физика и физика атома.

Ответы на экзаменационные вопросы по физике: 9 класс
Характеристики механического движения тела траектория линия, вдоль которой движется тело, перемещение направленный отрезок прямой, соединяющий… Например, за движением лодки следят два наблюдателя один на берегу в точке O,… Скорость лодки относительно берега или . Скорость тела относительно неподвижной системы координат равна геометрической…

Квантовая физика и физика атома
На сайте allrefs.net читайте: Квантовая физика и физика атома.

КВАНТОВАЯ ОПТИКА. АТОМНАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
На сайте allrefs.net читайте: КВАНТОВАЯ ОПТИКА. АТОМНАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ. Ю В Тихомиров...

билеты по ФИЗИКЕ для 9-ого класса
Сила – это физическая величина, являющаяся причиной изменения скорости тела. Второй закон Ньютона – произведение массы тела на его ускорение равно… Билет 3 Третий закон Ньютона – силы, с которыми взаимодействуют два тела,… Закон сохранения импульса – при взаимодействии двух тел их общий импульс остаётся неизменным (т.е. сохраняется).…

Физика и философия физики
Цитирование не есть доказательство. Оно является иллюстрацией.В этой статье мы хотели избежать упомянутых недостатков, руководствуясь философским… Первый аспект. Конкретность научной истины означает, что любая гипотеза или… Развитие научного знания в форме теорий всегда предполагает уточнение и увеличение объема наших знаний. Новая…

ДЕ Квантовая физика и физика атома
ДЕ Квантовая физика и физика атома... ДЕ Элементы ядерной физики и физики элементарных... Частиц...

0.037

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?

Подпишитесь на Нашу рассылку

Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail

Новости и инфо для студентов

Свежие новости
Актуальные обзоры событий
Студенческая жизнь

Соответствующий теме материал

Похожее
По категориям
По работам

Программа по физике ДЛЯ 7—9 КЛАССОВ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ На сайте allrefs.net читайте: "Программа по физике ДЛЯ 7—9 КЛАССОВ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ"
ФИЗИКА 7—9 классы На сайте allrefs.net читайте: "ФИЗИКА 7—9 классы"
Краткий курс механики в качестве программы и методических указаний по изучению курса Физика Краткий курс механики: Программа и методические указания по изучению курса Физика / С Федеральное агентство железнодорожного транспорта... Омский государственный университет путей сообщения...
Информационные технологии как средство формирования интереса к физике у учащихся старших классов общеобразовательной школы Для того чтобы школьник был замотивирован на изучение физики, необходимо показать практическую значимость физических законов и понятий.Использование… Познавательный интерес имеет свою специфику на различных этапах возрастного… Старшие школьники чаще всего интересуются двумя-тремя предметами, которые имеют непосредственное отношение к будущей…
Тема урока: Информация и её виды. Что изучает информатика? Техника безопасности в компьютерном классе Урок информатики в 10 классе 1 Из материалов сайта Урок информатики в классе... Из материалов сайта Скородянской средней школы Губкинского района... Цель урока Познакомить учащихся с новым предметом Изучить понятие информации Воспитание умения слушать учителя...