Мета уроку: • дати поняття про дисперсію

,світла• пояснити дисперсію з точки

,зору електромагнітної теорії• пояснити походження кольорів

, . тіл що нас оточують

• Як поширюється світло в однорідному ?прозорому середовищ і

• Сформулювати закон заломлення.світла

• Який фізичний зміст показника ?заломлення середовища

• ' Який зв язок показника заломлення ?середовища з швидк істю світла

• « Пояснити значення виразу Оптична » .густина середовища

• ' Який зв язок частоти світла з ?швидк істю його поширення

Чому ми з вами можемо бачити красиві кольори, дивовижні картинки?

Чому світ дарує нам цілу гамму різних по красоті і не повторюваних пейзажів?

Досліди Ньютона з дисперсії світла.

Ньютон різнокольорову смужку, яка утворилася після проходження світла через призму назвав спектром (від лат. - spectrum, що означає "світло"), а явище розкладання світла призмою - дисперсією (від лат. - dispersion, що означає "розсіяння").

На могилі викарбувано слова : «Тут спочиває сер Ісаак Ньютон, дворянин, який майже божественним розумом першим довів з факелом математики рух планет, шляхи комет і припливи океанів. Він досліджував різноманітність світлових променів і різні властивості кольорів, які при цьому з'являються, про що раніше ніхто не підозрював… Нехай смертні радіють, що існувала така прикраса роду людського.»

Ісаа́к Нью́то́н (англ. Sir Isaac Newton ) (4 січня 1643, Вулсторп — 31 березня 1727) видатний англійський учений, який заклав

основи сучасного природознавства, творець класичної фізики.

1665 — закінчив Кембриджський університет (у 1669-1701 очолював у ньому кафедру).З 1695 — доглядач, з 1699 — директор

Королівського монетного двору.Його наукові праці належать до механіки, оптики,

астрономії, математики.

Висновки з досліду Ньютона

1. Біле світло має складну структуру, тобто містить електромагнітні хвилі різних частот.

2. Світло різного кольору характеризується різними показниками заломлення в даному середовищі.

Кожний колір спектра є монохроматичним.

Монохроматичне світло – однокольорове світло,

кожному кольору відповідає своя довжина і

частота хвилі.

400нмФ

480нмС

500нмГ

546нмЗ

548нмЖ

590нмО

657нмЧ

Дисперсія світла – залежність абсолютного

показника заломлення від

довжини світлової хвилі.

Графічна залежність показника заломлення

від довжини хвилі в різних середовищах.

З графіка видно, що залежність має нелінійний характер. Короткі хвилі заломлюються сильніше ніж довгі.

Для одного з сортів скла показники будуть

такими:

Наукове пояснення веселки вперше дав Рене Декарт в 1637р. Декарт пояснив веселку на основі законів заломлення і відбивання світла в краплях падаючого дощу.

Через 30 років І.Ньютон доповнив теорію Декарта, пояснив, як заломлюються кольорові промені в каплі дощу.

Американський вчений А.Фразер, який вивчав веселку в наш час, сказав про дослідження Декарта і Ньютона так: "Декарт повесил радугу в нужном месте на небосводе, а Ньютон раскрасил её всеми красками спектра."

Весе́лка (також Ра́йдуга) — оптичне явище в атмосфері, що являє собою одну, дві чи декілька різнокольорових дуг, що спостерігаються на тлі

хмари, якщо вона розташована проти Сонця.

color-vision.jar

Біле світло є складним. Світло здатне частково відбиватися, поглинатися і заломлюватися залежно від оптичних властивостей матеріалу. Забарвлення предметів дістають з двох причин:

1. Вилучення якого - небудь кольору (або кольорів) зі складу білого світла під час поглинання речовиною світлових хвиль із певною довжиною хвилі. У результаті відбите від речовини або заломлене нею світло дістає забарвлення. Наприклад, зелений колір листків рослин зумовлений тим, що хлорофіл, який входить до їхнього складу, поглинає в основному червоні промені.Усі інші кольори спектра листок відбиває, але біле світло після вилучення з його складу червоного кольору сприймається оком, як зелене.

2. Розділення кольорів у пучку білого світла через те, що хвилі з різною довжиною хвилі заломлюються або розсіюються речовиною по-різному ,а також у результаті інтерференції або дифракції .

Наприклад, унаслідок того, що хвилі з різною довжиною хвилі заломлюються по-різному, пучок білого світла після заломлення в призмі розкладається у кольоровий спектр; під час інтерференції променів, відбитих двома поверхнями тонкої плівки, виникає райдужне забарвлення ( мильні бульбашки, крила комах ); через те, що хвилі з різною довжиною хвилі по-різному розсіюються скупченнями молекул у повітрі, виникає блакитний колір неба. Райдуга також зумовлюється розділенням кольорів під час заломлення світла крапельками води .

1 2 3 4

1. Який з наведених малюнків правильно відображає розкладання білого світла трикутною призмою?

2. Розташуйте кольори за зменшенням показника заломлення у деякому середовищі.

3. Які з перелічених кольорів є немонохроматичними.

Чорний6

Жовтий5

Сірий4

Червоний3

Зелений2

Білий1

4. Побачити веселку під час дощу можна, якщо

•дощ супроводжується грозою;

•дує сильний вітер;

•сонце знаходиться невисоко над горизонтом;

•сонце знаходиться невисоко над горизонтом.

Світло в оптично однорідному середовищі поширюється прямолінійно

Світловий промінь — це лінія, що вказує напрямок поширення світлового пучка.

Похилі промені світла на межі розділу двох середовищ змінюють напрям руху, або

заломлюються.

1) падаючий промінь, заломлений промінь і перпендикуляр у точці падіння променя лежать в одній площині.

2) відношення синуса кута падіння і синуса кута заломлення є сталою величиною для межі поділу двох середовищ:

де υ1 - швидкість світла в першому середовищі; υ2 - швидкість світла в

другому середовищі; n - відносний показник заломлення світла другого середовища відносно першого.

Фізичний зміст показника заломлення визначили лише після того, як закони заломлення були отримані за

принципом Гюйгенса. Відносний показник заломлення показує у скільки разів швидкість світла в одному

середовищі є більшою за швидкість в другому.

Якщо першим середовищем є вакуум, то показник заломлення називають абсолютним. Абсолютні показники заломлення визначено для всіх середовищ і занесено до таблиць.

Оскільки i , де с - швидкість світла у вакуумі, то 1

1 n

c=υ2

2 n

c=υ

1,22

1

2

1 nn

n ==υυ

Оптична густина середовища характеризується швидкістю поширення

світла в ньому. Чим більша швидкість поширення світла у певному середовищі,

тим менша його оптична густина.

Світло – електромагнітна хвиля, отже

11 λ

ν c= - частота у вакуумі

Під час виникнення хвиль їх частота визначається частотою коливань джерела хвиль, а швидкість залежить від властивостей середовища. Тому хвилі однієї і тієї ж частоти мають різну довжину в різних середовищах.

22 λ

υν = - частота у всередовищі

21 νν =

21 λλ ≠