Электромагнитная природа света.

Тема урока: ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПРИРОДА СВЕТА
Цель урока: получить представление о свете как электромагнитной волне

ПОВТОРЕНИЕ
В чём заключается суть опыта Юнга, что этот опыт доказывает и когда поставлен? (необходимо вспомнить работу с интерактивной моделью "Интерференционный опыт Юнга
(№ 105309)» http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/aeb1c392-82a6-9372-9b26-60e693144267/00139429881942883.htm
которую выполняли на прошлом уроке).

Пользуясь рисунком, объясните, почему на мыльной плёнке образуются чередующиеся полосы?

Что можно сказать о частоте (или длине волны) световых волн различных цветов?

Взгляды на природу света в античные времена
Пифагорейцы впервые выдвинули гипотезу об особом флюиде, который испускается глазами и «ощупывает» как бы щупальцами предметы, давая их ощущение.
Атомисты же были сторонниками испускания предметами «призраков» или «образов», которые, попадая в глаза приносят душе
ощущение формы и цвета теория эта связывается с именем Платона.

Взгляды на природу света в средневековье
Наиболее ярким был, несомненно, период Альхазена. В своем первом фундаментальном постулате он утверждает:«Естественный свет и цветовые лучи воздействуют на глаза». «Зрительный образ получается с помощью пирамиды, вершина которой находится в глазу, а основание – на видимом теле».

Взгляды на природу света в XVII-XIX вв.
Ньютон придерживался корпускулярной теории, согласно которой свет – это поток частиц, идущих от источника во все стороны.
Гюйгенс утверждал, что свет – это волны, распространяющиеся в особой, гипотетической среде - эфире, заполняющим пространство и проникающим во внутрь всех тел.

Явления интерференции и дифракции присущи только волновому процессу

Ньютон не смог объяснить с точки зрения корпускулярной теории, почему возникают кольца, однако он понимал, что это связано с какой-то периодичностью световых процессов
Наблюдение колец Ньютона. Интерференция возникает при сложении волн, отразившихся от двух сторон воздушной прослойки. «Лучи» 1 и 2 – направления распространения волн; h – толщина воздушного зазора.

ТЕОРИЯ МАКСВЕЛЛА
Работами Максвелла были заложены основы электромагнитной теории света. В основе этой теории лежит факт совпадения скорости света со скоростью распространения электромагнитных волн.

Свойства световых электромагнитных волн:
поперечность колебаний векторов E и H
прямолинейность распространения в однородной среде
преломление и отражение на границе раздела двух сред
интерференция
дифракция

Современные представления о природе
света
Квантовая теория света возникла в начале XX века. Она была сформулирована в 1900 году, а обоснована в 1905 году. Основоположниками квантовой теории света являются Планк и Эйнштейн. Согласно этой теории, световое излучение испускается и поглощается частицами вещества не непрерывно, а дискретно, то есть отдельными порциями – квантами света.
Квантовая теория как бы в новой форме возродила корпускулярную теорию света, по существу же она явилась развитием единства волновых и корпускулярных явлений.

КОРПУСКУЛЯРНО-ВОЛНОВОЙ ДУАЛИЗМ
Таким образом, свет имеет корпускулярно-волновые свойства.
Квантовые и волновые свойства не исключают друг друга, а дополняют. Волновые свойства ярче проявляются при малых частотах и менее ярко при больших.
Корпускулярно-волновой дуализм является проявлением двух форм существования материи - вещества и поля.

волновые явления
интерференция дифракция поляризация дисперсия
квантовые явления
фотоэффект давление света линейчатость спектров испускания и поглощения

Закрепление
В виде каких волн представляли свет в начале ХХ века?
Чем была вызвана необходимость выдвижения гипотезы о существовании светоносного эфира?
Какие предположения о природе света были сделаны Максвеллом? Какие общие свойства света и электромагнитных волн явились основанием для такого предположения?
Как называется частица электромагнитного излучения?

Выполнение интерактивных заданий
Наблюдение колец Ньютона в отраженном свете (N 101994) http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/946c81d7-6010-d50a-0225-71b2cf4633c9/00119646893963670.htm
Наблюдение явления дифракции на препятствии (N 103781) http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/fec58ae4-1338-231b-9ab0-17aab4ad3fc8/00119646914776775.htm
Наблюдение интерференционной картины световых лучей (N 102367) http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/5014844a-cbfd-4166-e1f6-4876f86887c1/00119646899151699.htm