Радужные полосы: Как объяснить радужные полосы, наблюдаемые… — Учеба и наука – Как объяснить радужные полосы, наблюдаемые в тонком слое керосина на поверхности воды?

Содержание

Предложения со словосочетанием РАДУЖНЫЕ ПОЛОСЫ

Хорваты, к примеру, так трактуют радужные полосы: жёлтая полоса — хлеб, красная — виноград и вино, зелёная — жито и пшеница. Часть спектра, которую мы именуем «видимый свет», как и выше, обозначена радужной полосой. Видимая часть спектра обозначена как радужная полоса. При вторжении в помещение рубки мага (в призраке) экипаж вскочил и попытался поставить полупрозрачный экран из радужных полос. На нём только обтягивающие шорты; лицо и тело в ярких радужных полосах.

Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать Карту слов. Я отлично умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!

Спасибо! Я обязательно научусь отличать широко распространённые слова от узкоспециальных.

Насколько понятно значение слова пищуха (существительное):

Кристально
понятно

Понятно
в общих чертах

Могу только
догадываться

Понятия не имею,
что это

Другое
Пропустить

Цветные составляющие белого света преломляются под разными углами и с разной скоростью, расходясь по своим отдельным траекториям и создавая радужные полосы. Левее нас по глади озера липкой спиралью змеились радужные полосы, блики, сплетенья, круги. Цирк — это яркое, праздничное воспоминание детства: заехавший в замок бродячий фургон, расписанный радужными полосами и влекомый весёлыми лошадками, головы которых украшены алыми султанами из перьев. Обезьяны сидели, как отлично вымуштрованные, вот только особой работы что-то не замечалось — так, кое-где вспыхивали цветные огоньки и змеились радужные полосы. Солнце поблёкло, растворяясь в свечении воздуха, в мерцании радужных полос. Ему нравилось смотреть на
радужные полосы
, так же, как и мне. Вскоре движущиеся картинки сливаются в сплошную радужную полосу. Сбоку радужными полосами скромно стояли фужеры с винами, соками и морсами. Так что маленькой лекарке стала видна серая горбатая спина камня, а над ней — большое переливающееся радужными полосами сияющее кольцо. Так что, когда у меня появился новый сосед, в моей и так не слишком радужной полосе возник хоть какой-то луч света. Радужные полосы возникали у меня на глазах, поднимаясь затем к темнеющему небосводу и исчезая. Внутри мыльного пузыря было светло, по стенам переливались радужные полосы, а в центре на небольшой круглой платформе стоял стеклянный стакан выше человека ростом. По фигуре пробежала рябь разноцветных радужных полос. Незнакомец разложился на спектр, так сказать... По её идеально ровным ногтям пробегали
радужные полосы
, и я невольно загляделся на них: ох уж этот интерактивный маникюр!

Неточные совпадения

Просто это аморфное, переливающееся радужными пятнами и полосами человекообразное по форме, н е ч т о, имело некое подобие головы, причём с намёком на ней рта, носа, глаз и даже ушей. То в полосе лунного света показывался непроницаемо чёрный силуэт громадной ели, похожий на многоэтажный терем; то вдруг в отдалении появлялась белая колоннада берёз; то на прогалине, на фоне белого, лунного неба, распавшегося на куски, как простокваша, тонко рисовались голые ветки осин, уныло окружённые радужным сиянием. Невидимый поток энергии двигателей рвал в клочья полосы синего дыма, воздух стегали длинные радужные нити электрических разрядов. Эта полоса состоит из яркой точки в середине и из чередующихся боковых тёмных и радужных светлых полос — спектров. Цвет: металлические с радужным отливом полосы и переливы. Отличить уродцев легко: всегда светлы, чисты, без налёта сгоревшего масла, с продольными радужными серо-синими полосами от начала до конца. А во-вторых, получаем возможность бесплатного выхода на полосы местных газет, а если повезёт, то и телеканалов с описанием самых радужных перспектив открытия продуктового магазина в непосредственной близости от проживания будущих клиентов.

Радужная полоса - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Радужная полоса

Cтраница 1

Радужные полосы в тонких пленках возникают в результате интерференции световых волн, отраженных от верхней и нижней границ пленки. Волна, отраженная от нижней границы, должна пройти дополнительный путь по сравнению с волной, отраженной от верхней границы. Поэтому волна, отраженная от нижней границы, отстает по фазе от волны, отраженной от верхней границы. Это отставание, выраженное в долях длины световой волны, зависит от толщины пленки в том месте, где произошло отражение, и от длины световой волны в материале пленки.  [1]

Почему возникают радужные полосы в тонком слое керосина на поверхности воды.  [2]

Назначение компенсатора устранять радужные полосы, видимые в окуляр во время работы при дневном свете и получающиеся в результате рассеивания дневного света. Уничтожение радужных полос достигается поворотом компенсатора на такой угол, при котором дисперсия компенсатора компенсирует дисперсию призмы исследуемой жидкости.  [4]

На шкале видны цветные радужные полосы убывающей яркости, расположенные по обе стороны от черной полосы - указателя шкалы, по которой берется отсчет.  [5]

Вращением маховичка компенсатора добиваются исчезновения радужной полосы

и появления четкой границы светлого и темного полей.  [6]

При освещении белым светом на экране видна белая центр, полоса нулевого порядка с примыкающими к ней быстро исчезающими радужными полосами. Окраска полос связана с тем, что положение максимумов интенсивности, имеющих порядок т ] 0, зависит от длины волны.  [8]

Дифракция света на каплях влияет на степень яркости, и сам факт присутствия того или иного цвета в радуге приводит к появлению внутри радужной полосы вторичных цветовых дуг, искажающих первоначальные цвета.  [9]

Если пропустить солнечный свет или свет от электрической лампы сквозь щель и образовавшийся луч направить на призму, а затем на экран, то появится радужная полоса, состоящая из отдельных чистых цветов.  [11]

Проверка цветовой четкости производится по изображению сигнала радуги, помещенному на горизонтальной полосе 12-го ряда от Е до X, Если дискриминаторы имеют достаточную полосу пропускания ( около 600 кГц) и нелинейность их амплитудно-частотных характеристик не превышает допустимых пределов ( 25 %), то сигнал радуги воспроизводится в виде двух цветов: зеленого ( на участке 12Е - Я) и пурпурного ( на участке 12Х - О), причем насыщенность цветов от краев

радужной полосы ( квадраты 12Е и 12Х) к ее середине убывают, образуя на участке 12Н - О область серого. Отсутствие цвета или малая насыщенность его на участке 12Н - О указывает на недостаточную ширину полосы пропускания канала цветности или ослабление сигнала яркости на частотах 5 0 - 5 5 МГц. Если полоса пропускания и линейность характеристики частотных дискриминаторов каналов цветности недостаточны, то сигнал радуги ( зеленый и пурпурный цвета) будет искажаться.  [12]

Назначение компенсатора устранять радужные полосы, видимые в окуляр во время работы при дневном свете и получающиеся в результате рассеивания дневного света. Уничтожение радужных полос достигается поворотом компенсатора на такой угол, при котором дисперсия компенсатора компенсирует дисперсию призмы исследуемой жидкости.  [13]

В каком месте пленки, в какой последовательности и почему появляются первые радужные полосы.  [14]

X обр

Урок 53. (дополнительный материал) Лабораторная работа № 13 «Наблюдение интерференции и дифракции света»

Лабораторная работа № 13

Тема: «Наблюдение интерференции и дифракции света» 

Цель работы: экспериментально изучить явление интерференции и дифракции.

Оборудование: электрическая лампа с прямой нитью накала (одна на класс), две стеклянные пластинки, стеклянная трубка, стакан с раствором мыла, кольцо проволочное с ручкой диаметром 30 мм., компакт-диск, штангенциркуль, капроновая ткань.

Теория:

   Интерференция – явление характерное для волн любой природы: механических, электромагнитных.

     Интерференция волнсложение в пространстве двух (или нескольких) волн, при котором в разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны.

   Обычно интерференция наблюдается при наложении волн, испущенных одним и тем же источником света, пришедших в данную точку разными путями. От двух независимых источников невозможно получить интерференционную картину, т.к. молекулы или атомы излучают свет отдельными цугами волн, независимо друг от друга. Атомы испускают обрывки световых волн (цуги), в которых фазы колебаний случайные. Цуги имеют длину около 1метра. Цуги волн разных атомов налагаются друг на друга. Амплитуда результирующих колебаний хаотически меняется со временем так быстро, что глаз не успевает эту смену картин почувствовать. Поэтому человек видит пространство равномерно освещенным. Для образования устойчивой интерференционной картины необходимы когерентные (согласованные) источники волн.

    Когерентными называются волны, имеющие одинаковую частоту и постоянную разность фаз.

   Амплитуда результирующего смещения в точке С зависит от разности хода волн на расстоянии d2 – d1.  

Условие максимума

, (Δd=d2-d1 )

где k=0; ± 1; ± 2; ± 3;…

(разность хода волн равна четному числу полуволн)

Волны от источников А и Б придут в точку С в одинаковых фазах и “усилят друг друга”.

φАБ- фазы колебаний

Δφ=0 - разность фаз

А=2Хmax– амплитуда результирующей волны.

Условие минимума

, (Δd=d2-d1)

где k=0; ± 1; ± 2; ± 3;…

(разность хода волн равна нечетному числу полуволн)

Волны от источников А и Б придут в точку С в противофазах и “погасят друг друга”.

φА≠φБ - фазы колебаний

Δφ=π - разность фаз

А=0 – амплитуда результирующей волны.

   Интерференционная картина – регулярное чередование областей повышенной и пониженной интенсивности света.

   Интерференция света – пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или нескольких световых волн.

   Вследствие дифракции свет отклоняется от прямолинейного распространения (например, близи краев препятствий).

   Дифракцияявление отклонения волны от прямолинейного распространения при прохождении через малые отверстия и огибании волной малых препятствий.

   Условие проявления дифракции: d < λ, где d – размер препятствия, λ - длина волны. Размеры препятствий (отверстий) должны быть меньше или соизмеримы с длиной волны.

   Существование этого явления (дифракции) ограничивает область применения законов геометрической оптики и является причиной предела разрешающей способности оптических приборов.

   Дифракционная решетка – оптический прибор, представляющий собой периодическую структуру из большого числа регулярно расположенных элементов, на которых происходит дифракция света. Штрихи с определенным и постоянным для данной дифракционной решетки профилем повторяются через одинаковый промежуток d (период решетки). Способность дифракционной решетки раскладывать падающий на нее пучек света по длинам волн является ее основным свойством. Различают отражательные и прозрачные дифракционные решетки. В современных приборах применяют в основном отражательные дифракционные решетки.

   Условие наблюдения дифракционного максимума:

d·sinφ=k·λ, где k=0; ± 1; ± 2; ± 3; d - период решетки, φ - угол, под которым наблюдается максимуи, а λ - длина волны.

   Из условия максимума следует sinφ=(k·λ)/d .

   Пусть k=1, тогда sinφкркр/d и sinφфф/d.

   Известно, что λкрф , следовательно sinφкр>sinφф. Т.к. y= sinφф - функция возрастающая, то φкрф

   Поэтому фиолетовый цвет в дифракционном спектре располагается ближе к центру.

   В явлениях интерференции и дифракции света соблюдается закон сохранения энергии. В области интерференции световая энергия только перераспределяется, не превращаясь в другие виды энергии. Возрастание энергии в некоторых точках интерференционной картины относительно суммарной световой энергии компенсируется уменьшением её в других точках (суммарная световая энергия – это световая энергия двух световых пучков от независимых источников). Светлые полоски соответствуют максимумам энергии, темные – минимумам.

Ход работы:

Опыт 1. Опустите проволочное кольцо в мыльный раствор. На проволочном кольце получается мыльная плёнка.

   Расположите её вертикально. Наблюдаем светлые и тёмные горизонтальные полосы, изменяющиеся по ширине по мере изменения толщины плёнки

 

   Объяснение. Появление светлых и темных полос объясняется интерференцией световых волн, отраженных от поверхности пленки. треугольник d = 2h. Разность хода световых волн равна удвоенной толщине плёнки. При вертикальном расположении пленка имеет клинообразную форму. Разность хода световых волн в верхней её части будет меньше, чем в нижней. В тех местах пленки, где разность хода равна четному числу полуволн, наблюдаются светлые полосы. А при нечетном числе полуволн – темные полосы. Горизонтальное расположение полос объясняется горизонтальным расположением линий равной толщины пленки.

   Освещаем мыльную пленку белым светом (от лампы). Наблюдаем окрашенность светлых полос в спектральные цвета: вверху – синий, внизу – красный.

   Объяснение. Такое окрашивание объясняется зависимостью положения светлых полос о длины волн падающего цвета.

   Наблюдаем также, что полосы, расширяясь и сохраняя свою форму, перемещаются вниз.

   Объяснение. Это объясняется уменьшением толщины пленки, так как мыльный раствор стекает вниз под действием силы тяжести.

   Опыт 2. С помощью стеклянной трубки выдуйте мыльный пузырь и внимательно рассмотрите его. При освещении его белым светом наблюдайте образование цветных интерференционных колец, окрашенных в спектральные цвета. Верхний край каждого светлого кольца имеет синий цвет, нижний – красный. По мере уменьшения толщины пленки кольца, также расширяясь, медленно перемещаются вниз. Их кольцеобразную форму объясняют кольцеобразной формой линий равной толщины.

   

Ответьте на вопросы:

  1. Почему мыльные пузыри имеют радужную окраску?
  2. Какую форму имеют радужные полосы?
  3. Почему окраска пузыря все время меняется?

   Опыт 3. Тщательно протрите две стеклянные пластинки, сложите вместе и сожмите пальцами. Из-за неидеальности формы соприкасающихся поверхностей между пластинками образуются тончайшие воздушные пустоты.

 

   При отражении света от поверхностей пластин, образующих зазор, возникают яркие радужные полосы – кольцеобразные или неправильной формы. При изменении силы, сжимающей пластинки, изменяются расположение и форма полос. Зарисуйте увиденные вами картинки.

   Объяснение: Поверхности пластинок не могут быть совершенно ровными, поэтому соприкасаются они только в нескольких местах. Вокруг этих мест образуются тончайшие воздушные клинья различной формы, дающие картину интерференции. В проходящем свете условие максимума 2h=kl

Ответьте на вопросы:

  1. Почему в местах соприкосновения пластин наблюдаются яркие радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы?
  2. Почему с изменением нажима изменяются форма и расположение интерференционных полос?

   Опыт 4. Рассмотрите внимательно под разными углами поверхность компакт-диска (на которую производится запись).

   Объяснение: Яркость дифракционных спектров зависит от частоты нанесенных на диск бороздок и от величины угла падения лучей. Почти параллельные лучи, падающие от нити лампы, отражаются от соседних выпуклостей между бороздками в точках А и В. Лучи, отраженные под углом равным углу падения, образуют изображение нити лампы в виде белой линии. Лучи, отраженные под иными углами имеют некоторую разность хода, вследствие чего происходит сложение волн.

Что вы наблюдаете? Объясните наблюдаемые явления. Опишите интерференционную картину.

   Поверхность компакт-диска представляет собой спиральную дорожку с шагом соизмеримым с длиной волны видимого света. На мелкоструктурной поверхности проявляются дифракционные и интерференционные явления. Блики компакт- дисков имеют радужную окраску.

   Опыт 5. Сдвигаем ползунок штангенциркуля до образования между губками щели шириной 0,5 мм.

   Приставляем скошенную часть губок вплотную к глазу (располагая щель вертикально). Сквозь эту щель смотрим на вертикально расположенную нить горящей лампы. Наблюдаем по обе стороны от нити параллельные ей радужные полоски. Изменяем ширину щели в пределах 0,05 – 0,8 мм. При переходе к более узким щелям полосы раздвигаются , становятся шире и образуют различимые спектры. При наблюдении через самую широкую щель полосы очень узки и располагаются близко одна к другой. Зарисуйте в тетрадь увиденную картину. Объясните наблюдаемые явления.

   Опыт 6. Посмотрите сквозь капроновую ткань на нить горящей лампы. Поворачивая ткань вокруг оси, добейтесь четкой дифракционной картины в виде двух скрещенных под прямым углом дифракционных полос.

   Объяснение: В центре краста виден дифракционный максимум белого цвета. При k=0 разность хода волн равна нулю, поэтому центральный максимум получается белого цвета. Крест получается потому, что нити ткани представляют собой две сложенные вместе дифракционные решетки со взаимно перпендикулярными щелями. Появление спектральных цветов объясняется тем, что белый свет состоит из волн различной длины. Дифракционный максимум света для различных волн получается в различных местах.

   Зарисуйте наблюдаемый дифракционный крест. Объясните наблюдаемые явления.

   Запишите вывод. Укажите, в каких из проделанных вами опытов наблюдалось явление интерференции, а в каких дифракции.

Контрольные вопросы:

  1. Что такое свет?
  2. Кем было доказано, что свет – это электромагнитная волна?
  3. Что называют интерференцией света? Каковы условия максимума и минимума при интерференции?
  4. Могут ли интерферировать световые волны идущие от двух электрических ламп накаливания? Почему?
  5. Что называют дифракцией света?
  6. Зависит ли положение главных дифракционных максимумов от числа щелей решетки?

Почему мыльные пузыри имеют радужную окраску?

Радужные полосы на поверхности мыльного пузыря возникают в результате интерференции световых волн, отражённых от его внутренней и наружной поверхностей. Плёнка сначала бесцветная, так как имеет приблизительно равную толщину. Затем раствор постепенно стекает вниз. Из-за разной толщины нижней утолщённой и верхней утончённой плёнки появляется радужная окраска. )

Потому что они пропускают свет. Когда свет проходит сквозь мыльный пузырь, то луч света преломляется, тем самым как бы "расходясь" на все цвета радуги.

Интерференция Переливчатые «радужные» цвета мыльных пузырей получаются за счёт интерференции световых волн и определяются толщиной мыльной плёнки. Когда свет проходит сквозь тонкую плёнку пузыря, часть его отражается от внешней поверхности, в то время как другая часть проникает внутрь плёнки и отражается от внутренней поверхности. Наблюдаемый в отражении цвет излучения определяется интерференцией этих двух отражений. Поскольку каждый проход света через плёнку создает сдвиг по фазе пропорциональный толщине плёнки и обратно пропорциональный длине волны, результат интерференции зависит от двух величин. Отражаясь, некоторые волны складываются в фазе, а другие в противофазе, и в результате белый свет, сталкивающийся с плёнкой, отражается с оттенком, зависящим от толщины плёнки. По мере того, как плёнка становится тоньше из-за испарения воды, можно наблюдать изменение цвета пузыря. Более толстая плёнка убирает из белого света красный компонент, делая тем самым оттенок отражённого света сине-зелёным. Более тонкая плёнка убирает жёлтый (оставляя синий свет) , затем зелёный (оставляя пурпурный) , и затем синий (оставляя золотисто-жёлтый) . В конце концов стенка пузыря становится тоньше, чем длина волны видимого света, все отражающиеся волны видимого света складываются в противофазе и мы перестаем видеть отражение совсем (на тёмном фоне эта часть пузыря выглядит «чёрным пятном») . Когда это происходит, толщина стенки мыльного пузыря меньше 25 нанометров, и пузырь, скорее всего, скоро лопнет. Эффект интерференции также зависит от угла, с которым луч света сталкивается с плёнкой пузыря. Таким образом, даже если бы толщина стенки была везде одинаковой, мы бы всё равно наблюдали различные цвета из-за движения пузыря. Но толщина пузыря постоянно меняется из-за гравитации, которая стягивает жидкость в нижнюю часть так, что обычно мы можем наблюдать полосы различного цвета, которые движутся сверху вниз.

потомучто потомучто

Дисперсия света. Цветовой диск Ньютона

  • Участник: Ворошнин Данил Александрович
  • Руководитель: Базыльникова Марина Александровна

Введение

Мы живем в мире разнообразных световых явлений – радуга, полярные сияния, голубое небо. Тем, кто не знаком с причинами их возникновения, эти световые явления кажутся необыкновенными и загадочными.

В повседневной жизни мы встречаемся со многими световыми явлениями, но обычно не задумываемся над ними – насколько они привычны для нас, а вот объяснить их часто затрудняемся. Например, чайная ложка, опущенная в стакан с водой, кажется нам надломленной или сломанной, в зависимости от того, с какой стороны мы смотрим на ложку. Мы видим окружающие нас предметы многоцветными при освещении Солнцем или яркой лампой, но с наступлением сумерек или при ослаблении света цветность предметов блекнет.

Все эти явления связаны с понятием «свет». В обыденной речи «свет» мы используем в самых разных значениях: ученье – свет, а неученье – тьма, свет мой, солнышко, скажи … В физике термин «свет» имеет гораздо более определенное значение. Опытным путем было установлено, что свет нагревает тела, на которое падает. Следовательно, он передает этим телам энергию. Мы также знаем, что одним из видов теплопередачи является излучение, следовательно, Свет – это электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом и вызывающее зрительные ощущения. Свет обладает множественными свойствами, одним таким свойством света является – дисперсия. Мы всегда сталкиваемся с этим явлением в жизни, но не всегда замечаем этого. Но если быть внимательным, то явление дисперсии всегда нас окружает. Одно из таких явлений это обычная радуга. На первый взгляд радуга это что-то простое, на самом деле при возникновении радуги происходят сложные физические процессы. Поэтому мы выбрали тему дисперсия света для того, чтобы глубже понять физические процессы и явления, происходящие в природе. Это очень интересная тема и мы постараемся в своем проекте представить все моменты, происходящие в истории развития науки о свете и показать опыты по демонстрации дисперсии света, а так же свою экспериментальную установку, разработанную специально для наблюдения дисперсии света, которая впоследствии может быть использована на уроках физики при изучении данной темы.

Цель проекта – изучение понятия «Дисперсия света» и изготовление экспериментальной установки «Цветовой диск Ньютона».

Задачи:

  1. Изучить историю открытия И. Ньютоном явления Дисперсия света.
  2. Рассмотреть спектральный состав света.
  3. Дать понятие о дисперсии света.
  4. Подготовить эксперименты по наблюдению дисперсии света.
  5. Рассмотреть природное явление радуга.
  6. Изготовить экспериментальную установку «Цветовой диск Ньютона».

I. Теоритическая часть

1.1. Открытие Исаака Ньютона

В 1665–1667 годах Исаак Ньютон – английский физик и математик занимаясь усовершенствованием телескопов, обратил внимание на то, что изображение, даваемое объективом, по краям окрашено, данное наблюдение его очень заинтересовало, и он решил разгадать природу возникновения цветных полос. В это время в Англии свирепствовала эпидемия чумы, и молодой Исаак Ньютон решил укрыться от неё в своём родном Вулсторпе. Перед отъездом в деревню он приобрёл стеклянные призмы, чтобы «произвести опыты со знаменитыми явлениями цветов». Исследуя природу цветов, Ньютон придумал и выполнил целый комплекс различных оптических экспериментов. Некоторые из них без существенных изменений в методике, используются в физических лабораториях до сих пор. Главный опыт был традиционным. Проделав небольшое отверстие в ставне окна затемнённой комнаты, Ньютон поставил на пути пучка лучей, проходивших через это отверстие, стеклянную призму. На противоположной стене он получил изображение в виде полоски чередующихся цветов (рис. 1).

Рисунок 1. Эксперимент И. Ньютона

Рисунок 1. Эксперимент И. Ньютона

1.2. Спектральный состав света

Полученную таким образом цветную полоску солнечного света Ньютон разделил на семь цветов радуги – красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый (рис. 2).

Рисунок 2. Разложение белого пучка света на спектр

Рисунок 2. Разложение белого пучка света на спектр

Спектр – (от латинского «spectrum» – видение) непрерывный ряд цветных полос, получается путем разложения луча белого света на составные части (рис. 3).

Рисунок 3. Спектр

Рисунок 3. Спектр

Если же рассматривать спектр без подобного предубеждения, то полоса спектра распадается на три главные части – красную, желто-зелёную и сине-фиолетовую. Остальные цвета занимают сравнительно узкие области между этими основными.

Все цвета спектра содержатся в самом солнечном свете, а стеклянная призма лишь разделяет их, так как различные цвета по-разному преломляются стеклом. Наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи, слабее всего – красные.

1.3. Дисперсия света

Проходя через призму, луч солнечного света не только преломляется, но и разлагается на различные цвета.

Дисперсией называется явление разложения света на цвета при прохождении света через вещество.

Прежде чем разобраться в сути этого явления, необходимо рассмотреть преломлении световых волн. Изменение направления распространения волны при прохождении из одной среды в другую называется преломлением.

Положим на дно пустого не прозрачного стакана монету или другой небольшой предмет. Подвинем стакан так, чтобы центр монеты, край стакана и глаз находились на одной прямой. Не меняя положения головы, будем наливать в стакан воду. По мере повышения уровня воды дно стакана с монетой как бы приподнимается. Монета, которая ранее была видна лишь частично, теперь будет видна полностью. Эти явления объясняются изменением направления лучей на границе двух сред — преломлением света (рис. 4).

Рисунок 4. Преломление светового луча

Рисунок 4. Преломление светового луча

Закон преломления света: падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости.

где n21 – относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

При изменении угла падения α меняется и угол преломления β, но при любом угле падения отношения синусов этих углов остается постоянным для данных двух сред.

Если луч переходит в какую-либо среду из вакуума, то

где n – абсолютный показатель преломления второй среды.

Абсолютный показатель преломления – физическая величина, равная отношению синуса угла падения луча к синусу угла преломления при переходе луча из вакуума в эту среду.

Чем больше у вещества показатель преломления, тем более оптически плотным считается это вещество. Например, рубин – среда оптически более плотная, чем лёд.

Преломление света при переходе из одной среды в другую вызвано различием в скоростях распространения света в той и другой среде. Это было доказано французским математиком Пьером Ферма и голландским физиком Христианом Гюйгенсом. Они доказали, что

Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред, равная отношению скоростей света в этих средах:

sinα  = n21 =  V1
sinβ V2

Скорость света в любом веществе меньше скорости света в вакууме. Причиной уменьшения скорости света в среде является взаимодействие световой волны с атомами и молекулами вещества. Чем сильнее взаимодействие, тем больше оптическая плотность среды, и тем меньше скорость света. Среду с меньшим абсолютным показателем преломления принято называть оптически менее плотной средой.

Абсолютный показатель преломления определяется скоростью распространения света в данной среде, которая зависит от физического состояния среды, т. е. от температуры вещества его плотности. Показатель преломления зависит также и от характеристик самого света. Для красного света он меньше, чем для зеленого, а для зеленого – меньше, чем для фиолетового.

Таким образом,

Дисперсия света – зависимость показателя преломления и скорости света от частоты световой волны.

Абсолютный показатель преломления стекла n, из которого изготовлена призма, зависит не только от свойств стекла, но и от частоты (от цвета) проходящего через него света. В опыте Ньютона при разложении в спектр пучка белого света, лучи фиолетового цвета, имеющие большую частоту, чем красные, преломились сильнее красных, поэтому на экране можно наблюдать цветную полосу – спектр (рис. 5).

Рисунок 5. Преломление светового луча при прохождении через более оптически-плотную среду – стеклянную призму

Рисунок 5. Преломление светового луча при прохождении через более оптически-плотную среду – стеклянную призму

1.4. Радуга

Дисперсией света объясняются многие явления природы, например Радуга. В результате преломления солнечных лучей в каплях воды во время дождя на небе появляется разноцветная дуга – радуга (рис. 6).

Рисунок 6. Природное явление радуга

Рисунок 6. Природное явление радуга

Радуга — это оптическое явление, связанное с преломлением световых лучей на многочисленных капельках дождя.

Разноцветная дуга появляется оттого, что луч света преломляется в капельках воды, а затем, возвращаясь к наблюдателю под углом в 42 градуса, расщепляется на составные части от красного до фиолетового цвета (рис. 7).

Рисунок 7. Преломления света в капле дождя

Рисунок 7. Преломления света в капле дождя

Прежде всего, заметим, что радуга может наблюдаться только в стороне, противоположной Солнцу. Если встать лицом к радуге, то Солнце окажется сзади. Наблюдаемые в радуге цвета чередуются в такой же последовательности, как и в спектре, получаемом при пропускании пучка солнечных лучей через призму. При этом внутренняя (обращенная к поверхности Земли) крайняя область радуги окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя крайняя область — в красный.

Яркость оттенков и ширина радуги зависят от размера капель дождя. Чем крупнее капли, тем уже и ярче радуга, тем в ней больше красного насыщенного цвета. Если идёт мелкий дождик, то радуга получается широкая, но с блёклыми оранжевыми и жёлтыми краями.

Чаще всего видим радугу в форме дуги, но дуга – это лишь часть радуги. Радуга имеет форму окружности, но мы наблюдаем лишь половину дуги, потому что её центр находится на одной прямой с нашими глазами и Солнцем (рис. 8).

Рисунок 8. Схема образования радуги относительно наблюдателя

Рисунок 8. Схема образования радуги относительно наблюдателя

Целиком радугу можно увидеть лишь на большой высоте, с борта самолёта или с высокой горы (рис. 9).

Рисунок 9. Радуга с борта самолета

Рисунок 9. Радуга с борта самолета

II. Практическая часть

2.1. Демонстрация экспериментов по наблюдению дисперсии света

Изучив историю открытия дисперсии света, и процесс образования спектра, мы решили опытным путем пронаблюдать дисперсию света. Для этого подготовили и провели видео эксперименты, которые можно использовать на уроках физики при изучении темы Дисперсия света.

Эксперимент №1. Получение радужного спектра на мыльных пленках

Для проведения эксперимента понадобится: ёмкость с мыльным раствором, проволочная рамка.

Ход эксперимента: наливаем мыльный раствор в ёмкость, опускаем рамку в раствор, образуется мыльная плёнка. На плёнке появляется радужные полосы.

Эксперимент № 1

Эксперимент №2. Дисперсия света – разложение в радужный спектр пучка белого света при прохождении сквозь стеклянную призму

Для проведения эксперимента понадобится: призма, источник света (фонарик телефона), экран (лист белой бумаги).

Эксперимент № 2

Ход эксперимента: устанавливаем призму на экспериментальном столике. С одной стороны столика устанавливаем экран. Свет направляем на призму и на экране наблюдаем радужные полосы.

Ход эксперимента № 2

Ход эксперимента № 2

Эксперимент № 3. Дисперсия света – разложение в радужный спектр пучка белого света при прохождении через воду

Для проведения эксперимента понадобится: зеркало, источник света (фонарик телефона), экран (лист белой бумаги), ёмкость с водой.

Эксперимент № 3

Эксперимент № 3

Ход эксперимента: в ёмкость наливаем воду и кладем на дно зеркало. Направляем на зеркало свет, чтобы отраженный свет попадал на экран.

Ход эксперимента № 3

Ход эксперимента № 3

1.2. Цветовой диск Ньютона

Ньютон провел обычный опыт со стеклянной призмой и заметил разложение света на спектр. Направив луч дневного света на призму, он увидел на экране различные цвета радуги. После увиденного он выделил из них семь основных цветов. Это были такие цвета как: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (каждый охотник желает знать где сидит фазан). Ньютон выбрал лишь семь цветов по той причине, что были наиболее яркие, он также говорил, что в музыке всего семь нот, но сочетание их, различные вариации позволяют получить совершенно различные мелодии. Проведя обратный опыт, т.е. полученный спектр он направил на грань другой призмы и в результате опыта Ньютон снова получил белый свет (рис.10).

Рисунок 10. Первая призма разлагает белый свет в спектр, вторая вновь собирает спектр в белый свет

Рисунок 10. Первая призма разлагает белый свет в спектр, вторая вновь собирает спектр в белый свет

 

На основе этих простых опытов Ньютону пришла в голову мысль о создании круга состоящего из семи секторов и закрашенных определенными цветами в результате вращения, которого произойдет их смешение и мы получим белую раскраску этого круга. В последствии этот круг стали называть Цветной диск Ньютона (рис. 11).

Рисунок 11. Цветной диск Ньютона

Рисунок 11. Цветной диск Ньютона

Попробуем повторить опыт Ньютона. Для этого создадим экспериментальную установку, которая состоит из компьютерного кулера и прикрепленного к нему цветового диска, также блока питания (рис. 12).

Рисунок 12. Экспериментальная установка по получению белого света из спектра

Рисунок 12. Экспериментальная установка по получению белого света из спектра

Кулер создает большой проток воздуха, и служит для того что бы привести во вращение цветной диск. Так как наша установка подключается в сеть с напряжением 220 В, а кулер рассчитан на 12 В, поэтому к кулеру подключили блок питания для понижения напряжения с 220 В на 12 В. Для безопасности установка изолирована в пластмассовом боксе.

В результате при включении установки в розетку сети питания цветной круг, закрепленный на кулере, начнет вращаться, и мы увидим желтовато-белую окраску круга (рис. 13).

Рисунок 13. Результат вращения цветового диск Ньютона

Рисунок 13. Результат вращения цветового диск Ньютона

Окраска круга при вращении желтовато-белая по двум причинам:

  1. Скорость вращения круга очень низкая по сравнению со скоростью света;
  2. Круг окрашен с резкими цветовыми переходами, если сравнивать со спектром разложения белого света.

Таким образом, нам удалось повторить эксперименты Ньютона по разделению белого света на спектр и наоборот получение белого света из спектра.

Заключение

Окружающий нас мир играет красками: нас радует и волнует голубизна неба, зелень травы и деревьев, красное зарево заката, семицветная дуга радуги. В своем проекте мы попытались ответить на вопрос - как можно объяснить удивительное многообразие красок в природе. В целом поставленная цель об изучении такого явления как дисперсия света в итоге достигнута. Для того чтобы глубже понять такое свойство света как дисперсия, была изучена дополнительная литература по световым явлениям, были проведены эксперименты по наблюдению явления, была изготовлена установка для вращения цветового круга Ньютона с некоторой скоростью.

В результате проведенных опытов и экспериментов нами были сделаны следующие выводы:

  1. Дисперсия – явление разложения белого света в спектр.
  2. Белый цвет имеет сложную структуру, состоящий из нескольких цветов.
  3. При падении света на границу раздела двух прозрачных сред световые лучи различной цветности преломляются по разному (наиболее сильно-фиолетовые лучи, менее других- красные).
  4. Призма не изменяет цвет, а лишь разлагает его на составные части.

Таким образом, посредством теоретического изучения данной темы и ее практического подтверждения и была достигнута основная цель проекта.


Радужные круги перед глазами: причины, лечение


Радужные круги в глазах не мешают смотреть на этот мир полноценно, но могут в какой-то степени исказить визуальную картинку. Опасно ли это для здоровья человека и как избавиться от навязчивого эффекта, поможет узнать статья.

Что это за явление?

Когда смотрите на свет фонаря из салона своего автомобиля во время дождя, замечаете ли вы разноцветные круги у источника света? А выглянув из окна в туман, видите ли вы свечение гало вокруг круглой луны? Радужные полосы, которые появляются при создании преград и преломлений на линзах, через которые человек увидел светящийся предмет, получили название дифракции. В данном случае нарушением стали капли влаги на стеклах окон, но такой же эффект будет от поцарапанных или загрязненных очков. Этот принцип заложен в основу объяснения того, при каких нарушениях зрительной системы потенциально здоровый человек, то есть не использующий очки или линзы для коррекции, начинает видеть это. Мелкие царапины, помехи, сор на глазнице способные вызвать круги в глазах.

Причины явления

Явные признаки патологического происхождение разноцветного ореола — это регулярные повторения. Если же такое с вами случается редко или вообще произошло только единожды, причин для беспокойства нет. Иногда достаточно хорошо промыть глаза. Если вы хорошо знакомы с этим явлением, но она вас не беспокоит, возможно речь идет о спазмах мелких капилляров, которые находится на оболочке глаза. Для того, чтобы устранить проблему, будет достаточно применить расслабляющие капли.

В ином случае речь идет об опасном нарушении зрения. Симптомом радужные круги можно назвать, только если их присутствие перед глазами стабильно и проявление регулярно. Существует сразу несколько недугов зрительного аппарата, которые вызывают радугу в глазах, но также источник проблемы может быть сокрыт в психическом состоянии человека.

Радужные круги в глазах при офтальмологических заболеваниях

Если кроме данного визуального дефекта, вас беспокоят другие проблемы, необходимо обратиться к окулисту. Сопоставив жалобы с соответствующими симптомами недугов, вы и сами можете распознать признаки патологии. Но окончательно поставить диагноз и назначить курс лечения, может только специалист путем детального обследования: проведя офтальмоскопию, исследовав структуры глаза, измерив внутриглазное давление.

Радужные круги перед глазами возникают по таким причинам:

1.Деструкция стекловидного тела — наиболее распространенная причина появления помех изображения. Кроме кругов, больной видит искры, мушки и другие вспышки.

Подробнее о проблеме в видео:

2. Глаукома — недуг, который вызван повышенным внутриглазным давлением. Сопутствующим симптомом является головная боль и в глазу, иногда появляется краснота в виде лопнувших сосудов. Радужное свечение на некоторых стадиях не исчезает вообще и преследует пациента постоянно.

Видео раскроет тему:

3. Катаракта — помутнение хрусталика, то есть передней части глазного органа. Разноцветные блики то появляются, то пропадают. При осмотре заметно изменение цвета радужной оболочки и центра.

4. Конъюнктивит — всевозможные инфекционные или вирусные заболевания, которые стали причиной воспаления. Эффект проявляется слабо, в виде мерцания или как вспышка.

Радужные круги перед глазами при неврологических и психиатрических расстройствах

Если офтальмолог не обнаружил признаков снижения остроты зрения и нарушений в работе глазного аппарата, пациенту рекомендуют пройти обследование у невролога и психотерапевта. В некоторых случаях явление становится симптомом заболевания центральной нервной системы. Диагностика включает МРТ или КТ головного мозга, которая позволяет обнаружить аномалии развития или новообразования.

Есть специфические показатели, которые помогут определить отклонение, о котором свидетельствуют радужные круги:

  1. Мигрень — полосы неровные, в форме волны или зигзага. Появляются после продолжительных болевых ощущениях в области головы.
  2. Психиатрические заболевания — зрительные галлюцинации дополняются звуковыми, а также присутствует абсурдность высказываний, беспокойство, бессонница.
  3. Побочный эффект, который возникает при приеме успокоительных средств, антидепрессантов, а также контрацептивов, кардиопротекторов и т. п. Не выражен другими симптомами, кроме сонливости и апатии.

Почему появляются радужные круги и сразу исчезают?

Если явление появляется не часто и мало заметно, говорить о патологии нельзя. Одноразовое проявление и моментальное растворение радужного ореола встречается при надавливании на закрытый глаз. Также при этом возникают другие светящиеся пятна, точки, вспышки. Естественным считается такой эффект, если человек долго смотрит на яркий источник света: лампу, солнце, фонарик, а также при резкой смене освещения — от темного помещения в светлое.

Лечение

Для того, чтобы избавиться от любых помех перед глазами, которые возникли из-за офтальмологического заболевания, врачи применяют:

  • медикаментозную терапию;
  • хирургическое вмешательство;
  • развитие органов зрения с помощью гимнастики.

К легкой форме заболевания применимы капли, сужающие сосуды или снимающие воспаление, но для исправления последствий запущенной стадии катаракты или глаукомы может потребоваться операция.

Для лечения психических расстройств и неврозов применяется курс препаратов и сеансы личных приемов у специалиста. При выявлении побочных эффектов от медикаментов, доктор пытается заменить их на более щадящие.

Профилактика

Прежде всего, позаботьтесь о здоровье организма в целом — рацион питания должен содержать необходимые для развития витамины и минералы. Полезные для зрения вещества можно найти в таких продуктах, как рыба, подсолнечное масло, морковь, ягоды.


Берегите глаза от перенапряжения, травмирования и негативного влиянию окружающей среды:

  • носите солнцезащитные очки;
  • обеспечьте полноценное освещение на рабочем месте и дома;
  • работая с мототехникой, сваркой, не забывайте о специальных защитных очках.

Заключение

Если радужные круги перед глазами стали беспокоить вас все чаще, обратитесь к офтальмологу. Своевременное выявление заболеваний, о которых свидетельствует этот симптом, помогут справится с проблемой оперативно и без последствий.

Урок "Оптические явления"

Ключевые слова: волновые свойства света , корпускулярные свойства света , голография

Цели урока.

Образовательные:

- обобщить знания по теме “Световые явления”;

- акцентировать одновременность волновой и корпускулярной природы света;

- проверить самостоятельную подготовку учеников к заданным на предыдущем уроке ответам.

Воспитательные:

- отрабатывать коммуникативные навыки;

- отстаивать собственную точку зрения, опираясь на собственные знания и на научные источники.

Развивающие:

- развивать способность наблюдать;

- способность анализировать и делать выводы;

- формировать навыки работы с дополнительной литературой.

Тип урока: смешанный: ролевой и фронтальный опрос по поставленным на предыдущем уроке вопросам.

Ход урока

I. Организационный момент. Вступление.

Учитель:

Итак, тема нашего урока: “Оптические явления”. А что понимают под оптическими явлениями?

Ответ:

Это различные явления, связанные с распространением света.

Учитель:

Давайте поговорим о тех явлениях, с которыми вы встречались в вашей жизни. Во-первых, я хотела бы отметить, что понятие “свет” - неоднозначно. С одной стороны это электромагнитные волны, а с другой - это поток частиц.

И чтобы разобраться в этом, мы пригласили к нам знаменитых ученых, которые помогут нам понять физическую суть интересующих нас вопросов.

II. Выступление “ученых”

Евклид (древнегреческий ученый):

Я хочу добавить, что первый трактат, который я написал под названием “Оптика”, гласит: “Исходящие из глаз лучи распространяются прямолинейно”. Сегодня это может вызвать у вас улыбку, но первые иногда ошибаются.

Альхазен (арабский ученый, 11 век):

Я сделал следующий важный шаг в изучении световых явлений. В книге “Сокровище оптики” я написал: “Зрительный образ создается лучами, которые испускаются видимыми предметами и попадают нам в глаз”.

Оле Ремер (датский астроном, 17 век):

По данным наблюдений за затмением спутников Юпитера я впервые смог определить скорость света. И хотя впоследствии выяснилось, что полученный мною результат не очень точен, главным было то, что скорость света оказалась конечной. Так было установлено, что свет движется.

Исаак Ньютон (английский ученый, 17 век):

Я полагаю, что свет - поток мельчайших частиц, корпускул. Это объясняет прямолинейное его распространение, а также его отражение и распространение в пустоте - благодаря этому мы видим Солнце и звезды.

Христиан Гюйгенс (голландский ученый, 17 век):

Свет - это волны. Ведь световые лучи свободно проходят один сквозь другой. В пересекающихся же потоках частиц должны происходить столкновения.

Томас Юнг (английский ученый, 18 век):

(Слайд № 1. Презентация)

При наложении световых потоков на выходе я получил не две светлые полосы, как ожидалось, а чередующиеся цветные. Это говорит о том, что свет - это волна и при наложении двух волн происходит усиление и ослабление их в различных точках пространства, что и объясняет сложный состав белого света и появление цветных полос. Это интерференция волн! Для потока частиц “взаимного гашения” быть не может!

Исаак Ньютон:

Но ведь 100 лет назад я наблюдал такую же картину: (слайд № 2) - но не понял тогда ее природу.

Да, теперь понятна и окраска мыльных пузырей и крыльев насекомых!

Франческа Мария Гримальди (итальянский ученый, 17 век):

Я наблюдал странные тени от небольших предметов, помещенных в очень узкий пучок света. Они не имели резких границ, а почему-то были окаймлены цветными полосами! Т.е. вблизи края препятствия свет загибается, отклоняясь от прямолинейного распространения. Я назвал это явление “дифракция”.

Огюст Френель (французский ученый,18 век):

Это же подтверждает волновую теорию света!

Христиан Гюйгенс:

Если считать, что каждая точка волнового фронта становится источником вторичных волн, то явление так называемой вами “дифракции” становится понятным! (Cлайды № 3 и № 4).

Я могу теперь объяснить и явление отражения, и явление преломления света. Все стало очевидным.

Учитель:

В течение полутора веков ни одна из двух теорий света не могла одержать убедительной победы над другой. Но в 19 веке волновая теория начала “одерживать верх”. Выяснилось, что некоторые явления можно объяснить только с помощью волновой теории, а затем на опыте была установлена природа электромагнитных волн.

И сторонники корпускулярной теории света сдались: пришлось признать, что ошибаться мог и великий Ньютон.

Генрих Герц (немецкий ученый):

Я на опыте проверил, что свет может выбивать электроны из металла, т.е. ведет себя как поток частиц! Это явление фотоэффекта.

Альберт Эйнштейн (американский ученый):

О да, Ньютон прав, настаивая на корпускулярной природе света! Но прав и Гюйгенс, считавший, что свет имеет волновую природу! Я предлагаю вашему вниманию формулу фотоэффекта, которая примирит всех и даст ответ на все вопросы: (слайд № 5).

III. Фронтальный опрос.

Учитель:

Теперь послушаем ваши ответы на вопросы, которые были заданы вам на прошлом уроке для самостоятельной подготовки.

Вопрос 1:

Почему на поверхности лужи и даже океана появляются иногда радужные пятна?

Ответ:

Радужные полосы появляются на тонкой масляной пленке, плавающей на воде. Это результат проявления интерференции световых волн. Да и в океане это возможно из-за наличия на поверхности воды пролитого мазута или горючего топлива морских кораблей.

Вопрос: 2

Почему компакт – диск переливается радужными цветами?

Ответ:

Блестящую поверхность диска покрывает невероятное количество расположенных близко друг к другу впадинок. Они расположены так близко друг к другу, что образуемая ими структура может влиять на распространение света. Когда белый свет падает на такую поверхность, то разлагается на составляющие цвета. Порядок расположения цветов зависит от длины волны. Это отклонение и создает развернутые полосы спектра.

Вопрос 3:

Как объяснить устройство данного светильника. Свет идет по кривой трубочке?

Ответ:

Это же световод: (слайд № 6).

Падая под большим углом в плотное прозрачное стеклянное волокно луч света отражается, не имея возможности при преломлении выйти в воздух. Если по одному волокну пропускать свет в труднодоступное место, а с помощью другого наблюдать обратный, то можно заглянуть внутрь желудка, даже сердца!

Вопрос 4:

А почему бывает радуга?

Ответ:

Когда мы на практической работе смотрели через край призмы на окно, то видели радугу. Волны разной частоты распространяются с разной скоростью в более плотной, чем воздух среде. Проходя разный путь, они четко разделяются, и каждый цвет виден отдельно. Ньютон назвал такую картину “спектр” - “видение”, а явление - “дисперсия”, что означает “рассеяние”. Аналогично происходит и на капельках воды в воздухе после дождя или над рекой. Из дождевых капель под разными углами преломления выходят разноцветные световые пучки. На расстоянии около 2 км можно наблюдать радугу в виде разноцветных дугообразных полос на фоне облаков, освещаемых Солнцем. Каждый цвет радуги создается волнами определенного диапазона длин волн. Наибольшая длина соответствует красному (760 нм) цвету, а наименьшая - фиолетовому (380 нм). Т.е. красный и фиолетовый разделяются в пространстве. Все “красные” капли наблюдатель будет видеть под одним углом (не выше 42°), а оранжевые, желтые, зеленые, голубые, синие и фиолетовые под другими углами. Поэтому они будут казаться расположенными по дуге окружности. На рис.1 изображена получившаяся радуга. В это время Солнце находится невысоко над горизонтом за спиной наблюдателя, а центр радуги – под горизонтом. Чем выше Солнце над горизонтом, тем меньшую часть радуги мы видим. Если Солнце поднимется на 43° над горизонтом, радуга и вовсе перестанет быть видимой. Но если подняться в этом месте высоко над землей, то можно увидеть даже полное радужное кольцо. Можно увидеть радугу на траве, покрытой утренней росой. Она даже называется росной радугой. В солнечную погоду можно наблюдать радугу на брызгах фонтана или поливальной машины. (слайды № 7 и № 8).

Вопрос 5:

А почему мы видим предметы окрашенными в разные цвета? Почему листья зеленые, а кровь красная?

Ответ:

Тела способны поглощать лучи одной частоты и отражать лучи другой частоты. Так, если белый свет падает на лист, поглощающий все цвета кроме зеленого, то отраженный зеленый свет и воспринимает наш глаз. Именно хлорофилл в листьях поглощает красные и синие лучи.

Кровь обязана своим красным цветом гемоглобину, в котором есть атом железа, не поглощающий именно красный свет.

Вопрос 6:

Почему небо голубое, а закат красный?

Ответ: (слайд № 9).

Свет рассеивается на молекулах воздуха, размеры которых во много раз меньше длины световой волны. Фиолетовые лучи рассеиваются в 16 раз сильнее, чем красные. Остальные цвета видимого света входят в состав рассеянного обратно пропорционально четвертой степени своих длин волн. В итоге смешивания всех рассеянных цветовых лучей цвет их смеси получается голубым. Проходя на закате больший путь, голубые лучи поглощаются сильнее и видимыми остаются красные. Поэтому закат красный.

Вопрос 7:

Расскажите о том, что такое “мираж”.

Ответ: (слайд №10)

Когда лучи света проходят через неоднородно нагретый воздух, они искривляются. Например, в пустыне нижние слои воздуха нагреваются от горячего песка, поэтому они теплее верхних слоев. Когда на некоторой высоте или у самой поверхности Земли образуется сравнительно тонкий слой очень теплого воздуха с малым показателем преломления, лучи, идущие от наземных предметов, испытывают полное отражение. В результате лучи искривляются так, как показано на рисунке. Луч, идущий от голубого неба, попадает в глаз путника снизу, и поэтому путнику кажется, что он видит водоем, отражающий небо. В средних широтах также можно наблюдать подобный мираж. Благодаря ему в жаркий летний день пассажир или водитель видит впереди “лужи” на совершенно сухом асфальте, а иногда даже кажется, что дорога не только полита водой, но и уходит в озеро. Верхний мираж возникает над сильно охлажденной поверхностью, например над холодной водой. И тогда изображение видно над предметом, то есть видение появляется сказочным образом в небе. Удивительно то, что это кажущееся изображение можно фотографировать и получать реальные фотографии миражей.

Вопрос 8:

Что такое “гало”?

Ответ:

Это удивительные светлые или радужные круги, образующиеся вокруг Солнца или даже более сложные фигуры, которые возникают в результате преломления солнечных или лунных лучей на ледяных кристалликах тонких перисто-слоистых облаков.

Вопрос 9:

Можно ли наблюдать нимб над головой человека?

Ответ:

Вокруг тени предмета, например самолета, отбрасываемой на облако или слой тумана, иногда образуется одно или несколько радужных концентрических колец. Это явление называют “глория”, что дословно означает “сияние”, “ореол”. Причина этого - дифракция солнечного или лунного света на кристалликах или капельках облаков. Глории, появляющиеся вокруг головы человека, назвали “нимбами”.

IV. Дополнительное сообщение учителя.

Я хочу сделать вам сообщение о еще одном очень интересном способе получения изображения - о голографии. (Слайды № 11 и № 12)

Голограмма – объемное изображение предмета. Необходимым условием получения голограммы является пучок монохроматического света. Волны должны быть когерентными, чтобы разность их фаз не менялась в течение всего времени записи. Если в некоторой области пространства складываются несколько электромагнитных волн, частоты которых с очень высокой степенью точности совпадают, возникает интерференция. Когда записывают голограмму, в определенной области пространства складывают две волны: одна из них идет непосредственно от источника (опорная волна), а другая отражается от объекта записи (объектная волна). В этой же области размещают фотопластинку (или иной регистрирующий материал). В результате на этой пластинке возникает сложная картина полос потемнения, которые соответствуют распределению электромагнитной энергии (картине интерференции) в этой области пространства. Если теперь эту фотопластинку осветить волной близкой к опорной, то она преобразует эту волну в волну, близкую к объектной. Таким образом, мы будем видеть такой же свет, какой отражался бы от объекта записи. Не менее удивительно и то, что даже маленький кусочек голограммы содержит информацию обо всем объекте.

Первая голограмма была получена в 1947 году (задолго до изобретения лазеров) Деннисом Габором в ходе экспериментов по повышению разрешающей способности электронного микроскопа. Он же придумал само слово “голография”, которым он подчеркнул полную запись оптических свойств объекта. К сожалению, его голограммы отличались низким качеством. Получить устойчивую интерференционную картину без когерентного источника света невозможно. После создания в 1960 году красных рубинового (работающего в импульсном режиме) и гелий- неонового (работающего в непрерывном режиме) лазеров, голография начала интенсивно развиваться. На слайдах №11 и №12 показаны два способа получения интерференционной картины на фотопластинке.

Наиболее широкое применение голография находит в науке и технике. Голографическим методом контролируют точность изготовления изделий сложной формы. Для этого исследуемую деталь облучают светом лазера, и отраженный свет пропускают сквоз

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о