Информационная карта по физике. 12 класс. Природа света.Скорость света.
материал по физике по теме

ПРИРОДА СВЕТА

Оптика – раздел физики, изучающий световые явления.

Что такое свет?

Взгляды  ученых на природу света   с течением времени изменялись.    

С 18 века в физике шла борьба между приверженцами  волновой  теории и корпускулярной  теории.

Известный ученый И.Ньютон считал: свет  - это поток корпускул (частиц), выбрасываемых светящимся телом,  которые распространяются  в пространстве прямолинейно. Это предположение подтверждалось законом прямолинейного распространения света.

Английский ученый Р.Гук  читал: свет – это  механические волны.  Подтверждением этой теории были работы  Х. Гюйгенса, Т. Юнга, О. Френеля и др.

По современным представлениям свет имеет двойственную природу  ( корпускулярно-волновой дуализм):
-  свет обладает волновыми свойствами и представляет собой электромагнитные волны, но   одновременно является  и потоком частиц – фотонов.  В зависимости от  светового диапазона проявляются в большей мере те или иные свойства.

ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ СВЕТА

Астрономический метод

В 1676году впервые осуществил измерение света датский физик О. Ремер.

Ремер наблюдал затмение спутника Юпитера Ио.

Ио – спутник Юпитера
I –  спутник находился в тени Юпитера 4ч. 28 мин.
II – спутник вышел из тени на 22 мин.


Измерения проводились дважды: при наименьшем удалении Юпитера от Земли и через  6 месяцев, когда расстояние между Землей и Юпитером становилось наибольшим.

Полученное различие в продолжительности времени затмения объяснялось тем, что свет, распространяясь с конечной скоростью  должен был пройти дополнительное расстояние, равное диаметру орбиты Земли.

Из-за плохой точности измерений Ремер получил лишь  очень приблизительное значение  скорости света 215 000 км/с.



Лабораторный метод

В 1849г. - французский физик Физо.

С помощью зеркала А свет от источника S  направлялся на зубчатое колесо К, которое вращалось. Пройдя сквозь колесо свет достигал плоского зеркала  З. После отражения  снова падал на колесо и мог или пройти сквозь него, или нет (в зависимости от угла поворота колеса).

Скорость света определялась формулой:

где Z – число зубцов на вращающемся колесе
L= 8,6 км – расстояние между колесом и зеркалом
w (омега) – наименьшая  угловая скорость  вращения колеса, при которой свет не попадает к наблюдателю/

Физо получил скорость света - 313 000км/с.


Скорость света в вакууме

По современным измерениям скорость света в вакууме равна:

Приблизительно при решении задач для вычислений берут обычно величину  c = 300 000 км/с.