Тест. Розвиток поглядів на природу світла. Швидкість світла
Хвильова теорія, на відміну від корпускулярної, розглядає світ як хвилю, подібно механічним хвилях. В основу хвильової теорії був покладений принцип Гюйгенса, згідно з яким кожна точка, до якої доходить хвиля, стає центром випускання вторинних хвиль, а огинає цих хвиль дає положення хвильового фронту в наступний момент часу. За допомогою принципу Гюйгенса були пояснені закони відображення і заломлення.
Демонстрація. За допомогою хвильової ванни продемонструвати освіту сферичної хвилі при проходженні плоскої хвилі через отвір.
Закон відображення. За допомогою принципу Гюйгенса можна вивести закон, якому підпорядковуються хвилі при відбитті від кордону розділу середовищ.
Розглянемо відображення плоскої хвилі. Хвиля називається плоскою. якщо поверхні рівної фази (хвильові поверхні) представляють собою площині. На малюнку: MN - поверхня, що відбиває, прямі A 1 A і B 1 B - два променя падаючої плоскої хвилі (вони паралельні один одному). Площина AC - хвильова поверхня цієї хвилі.
Кут α між падаючим променем і перпендикуляром до поверхні, що відбиває в точці падіння називають кутом падіння.
Хвильову поверхню відбитої хвилі можна отримати, якщо провести огибающую вторинних хвиль, центри яких лежать на кордоні розділу середовищ. Різні ділянки хвильової поверхні AC досягають відбиває кордону неодночасно. Збудження коливань в точці A почнеться раніше, ніж в точці B. на час δ t = CB / v (v - швидкість хвилі).
У момент, коли хвиля досягне точки B і в цій точці почнеться збудження коливань, вторинна хвиля з центром в точці A вже буде являти собою півсферу радіусом r = AD = v δ t = CB. Радіуси вторинних хвиль від джерел, розташованих між точками A і B. змінюються так, як показано на малюнку. Обвідної вторинних хвиль є площину DB. дотична до сферичних поверхнях. Вона являє собою хвильову поверхню відбитої хвилі. Відбиті промені AA 2 і BB 2 перпендикулярні хвильової поверхні DB. Кут γ між перпендикуляром до поверхні, що відбиває і відбитим променем називають кутом відображення.
Так як AD = CB і трикутники ADB і ACB - прямокутні, то DBA = CAB. Але α = CAB і γ = DBA як кути з перпендикулярними сторонами. Отже, кут відбиття дорівнює куту падіння. α = γ.
Крім того, як випливає з побудови Гюйгенса, що падає промінь, промінь відбитий і перпендикуляр, восставленний в точці падіння, лежать в одній площині. Ці два твердження є закон відбиття світла.
Якщо звернути напрямок поширення світлових променів, то відбитий промінь стане падаючим, а падаючий - відбитим. Оборотність ходу світлових променів - їх важлива властивість.
Закріплення вивченого матеріалу
Робота на комп'ютері з робочими листами. Модель «Віддзеркалення і заломлення світла»