Презентация на тему оптика. Оптика презентация к уроку по физике (11 класс) на тему Презентация на тему оптика по физике

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

КГБПОУ «КРАСНОЯРСКИЙ МОНТАЖНЫЙ КОЛЛЕДЖ» Преподаватель физики: Витищенко Любовь Ивановна

2 слайд

Описание слайда:

Оптика – раздел физики, изучающий свойства и физическую природу света, а также его взаимодействие с веществом. В конце XVII века возникли две теории света Корпускулярная (И. Ньютон) Волновая (Р. Гук и Х. Гюйгенс) Согласно корпускулярной теории, свет представляет собой поток частиц (корпускул), испускаемых светящимися телами. Ньютон считал, что движение световых корпускул подчиняется законам механики. В основу волновой теории был положен принцип Гюйгенса, согласно которому каждая точка, до которой доходит волна, становится центром вторичных волн, а огибающая этих волн дает положение волнового фронта в следующий момент времени.

3 слайд

Описание слайда:

В 60-е годы XIX века Максвеллом были установлены общие законы электромагнитного поля, которые привели его к заключению, что свет – это электромагнитные волны. Уже в начале XX века выяснилось, что для объяснения таких явлений, как излучение черного тела, фотоэффект, эффект Комптона и др. потребовалось введение квантовых представлений Наука вновь вернулась к идее корпускул – световых квантов. Тот факт, что свет в одних опытах обнаруживает волновые свойства, а в других – корпускулярные, означает, что свет имеет сложную двойственную природу, которую принято характеризовать термином корпускулярно-волновой дуализм Астрономический – датский астроном О.Ремер в 1675 г. при изучении затмений одного из спутника Юпитера Ио. Скорость света

4 слайд

Описание слайда:

5 слайд

Описание слайда:

Законы отражения света Законы отражения света: 1. Падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости (плоскость падения). . 2. Угол падения α равен углу отражения .

6 слайд

Описание слайда:

Законы преломления света. Постоянную величину n называют относительным показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления. 2. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина, постоянная для двух данных сред: Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления: Законы преломления света: 1. Падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде V1 к скорости их распространения во второй среде V2: Если, первая среда воздух (вакуум).

7 слайд

Описание слайда:

Явление полного отражения При переходе света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную n2 < n1 (например, из стекла в воздух) можно наблюдать явление полного отражения, то есть исчезновение преломленного луча. Это явление наблюдается при углах падения, превышающих некоторый критический угол αпр, который называется предельным углом полного внутреннего отражения Важным применением является создание волоконных световодов, которые представляют собой тонкие (от нескольких микрометров до миллиметров) произвольно изогнутые нити из оптически прозрачного материала (стекло, кварц).

8 слайд

Описание слайда:

Интерференция света Условие минимума: Условие максимума: Интерференция – наложение в пространстве двух или нескольких когерентных волн в результате которого, в разных его точках получается усиление или ослабление результирующей волны, в зависимости от соотношения между фазами этих волн. Когерентные волны - одинаковы частоты и имеют постоянную во времени разность фаз.

9 слайд

Описание слайда:

Применение интерференции света - радиус темного кольца -радиус светлого кольца. 1. Кольца Ньютона 2. Цвета тонких пленок 3. Просветление оптики

10 слайд

Описание слайда:

Дифракция света Дифракция – огибание волнами препятствий Каждая точка волнового фронта является источником вторичных сферических волн Дифракционная решетка d – постоянная решетки (период);  - угол дифракции; K – порядок спектра;  - длина волны 1) Спектр белого света 2) Спектр красного света  = 7,6*10-7 м 3) Спектр фиолетового света  = 4,0*10-7 м

11 слайд

Описание слайда:

Дифракционное оптически переменное изображение - защитный элемент, в основе которого лежит использование физического свойства дифракции света. К этой группе элементов относятся голограммы, кинеграммы, гирограммы и др. Этот элемент представляет собой металлизированную пленку, припрессованную к бумажной основе. При изменении угла зрения наблюдается замещения одного радужного изображения другим или эффект движения. Применение дифракции света Дифракционная решетка применяется для определения длины волны.

12 слайд

Описание слайда:

13 слайд

Описание слайда:

Химическое действие света Фотосинтез – усвоение растениями углекислого газа из воздуха под действием света Фотосинтез Фотография Зрение На фотопластинках наносится светочувствительный слой бромистого серебра, которое под действием света восстанавливается до чистого серебра (чернеет). Зрительные ощущения в глазу возникают на сетчатке

14 слайд

Описание слайда:

Тепловое действие света При поглощении излучения происходит превращение энергии излучения во внутреннюю энергию тела (тело нагревается)

Подписи к слайдам:

оптика
Способы передачи воздействий
Перенос вещества от источника к приемнику. (ударить по струне)Измерение состояния среды между телами (без переноса вещества). (две струны поместить рядом и звуковые волны от первой струны дойдя до второй вызовут ее звучание)
корпускулярная
Изучением данной теории занимался НьютонСвет – это поток частиц, идущих от источника во все стороны (перенос вещества)Затруднения:Почему световые пучки, пересекаются в пространстве
волновая
Изучением данной теории занимался ГюйгенсСвет – это волны, распространяющиеся в особой гипотетической среде - эфире, заполняющем все пространство проникающем внутрь всех телЗатруднения:Прямолинейное распространение и образование теней
Корпускулярная и волновая теории света
Во второй половине XIX века(Максвелл) – свет рассматривали как волну.
В начале XX века представления о природе света изменились.Свет при излучении и поглощении ведет себя подобно потоку частиц
Искусственные
Естественные
звезды
комета
солнце
лучина
лампа
свеча
бактерии на рыбе
костер
Явления интерференции и дифракции можно было объяснить, если свет считать волной
Явления излучения и поглощения можно было объяснить, если свет считать потоком частиц
Интерференция света сложение световых волн
Дифракция светаогибание малых препятствий.
Излучение света процесс испускания и распространения энергии в виде волн и частиц.
Поглощение света уменьшение интенсивности излучения света
Геометрическая оптика
Раздел оптики, изучающий законы распространения света в прозрачных средах, законы отражения света от зеркальных поверхностей и принципы построения изображений при прохождении света в оптических системах.
Основное положение геометрической оптики
Свет распространяется прямолинейно
ФОТОМЕТРИЯ (греч. photуs - свет и metrйo - измеряю)
Фотометрия
раздел ОПТИКИ в котором изучают способы измерения световой энергии.
В основе фотометрии как науки лежит разработанная теория светового поля
Световое поле - область пространства, заполненная светом.
Часть светового потока, ограниченная конической или циклической поверхностью, называется световым пучком
Световой пучок. Световой луч.
Световой луч линия, по направлению которой распространяется световой пучок
Световой пучок – это поток световой энергии
Световой луч – это направление, по которому распространяется энергия
*
Угол падения равен углу отражения.Луч падающий, отраженный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.
Закон отражения светаУглом падения называют угол между падающим лучом и нормалью к отражающей поверхности. В точке падения.
α
β
*
Принцип Гюйгенса

*
Принцип Гюйгенса
Каждая точка, до которой дошло возмущение, сама становится источником вторичных сферических волн.Волновая поверхность – огибающая вторичных волн.
модель
*
А
А1
В
С
С1
D
N
M
Углы В и C – прямые
Угол DAC = αУгол ADB = β
Углы со взаимно перпендикулярными сторонами
Сторона AD-общая
α = β
AB = CD
R=AB = CD = υt
α
β
DAC= ADB
α
β
В1
D1
*
*
Преломление света
*
Закон преломления
Отношение синуса угла падения луча к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред.Луч падающий, преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости.
α
β
*
Принцип Гюйгенса
Каждая точка, до которой дошло возмущение, сама становится источником вторичных сферических волн.Волновая поверхность – огибающая вторичных волн.
модель
*
А
А1
В
В1
С
С1
D
N
M
D1
υ1
υ2
Рассмотрим ∆ADC и ∆ADB
Угол DAC = αУгол ADB = β
α
β
α
β
*
А
А1
В
В1
С
С1
D
N
M
D1
υ1
υ2
α
β
Рассмотрим ∆ADC и ∆ADB
Угол DAC = αУгол ADB = β
(Углы со взаимно перпендикулярными сторонами)
*
При переходе луча из менее плотной среды в более плотную
α
β
υ2
υ1
При переходе луча из более плотной среды в менее плотную
α
β
υ2
υ1
*
Физический смысл показателя преломления
α
β
n2, υ2
n1, υ1
*
Вещество
n
Вещество
n
Ацетон
1.36
Органическое стекло
1.50
Алмаз
2.42
Серная кислота
1.43
Бензол
1.50
Рубин
1.76
Каменная соль
1.54
Скипидар
1.47
Вода
1.33
Слюда
1.58
Кварц
1.54
Спирт
1.36
Глицерин
1.47
Стекло (обычное)
1.48 - 1.53
Лед
1.31
Стекло (оптическое)
1.47 - 2.04
Касторовое масло
1.48
Эфир
1.35
*
*
Полное внутреннее отражение
α0
βmax
βmax = 900
sin 900 = 1
*
Полное внутреннее отражение
*
Полное внутреннее отражение
*
Полное внутреннее отражение
*
Полное внутреннее отражение
*

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10

Cлайд 11

Cлайд 12

Cлайд 13

Cлайд 14

Cлайд 15

1 слайд

2 слайд

Оптика – учение о природе света, световых явлениях и взаимодействии света с веществом. И почти вся ее история – это история поиска ответа: что такое свет?

3 слайд

История развития оптики Одна из первых теорий света – теория зрительных лучей – была выдвинута греческим философом Платоном около 400 г. до н. э. Данная теория предполагала, что из глаза исходят лучи, которые, встречаясь с предметами, освещают их и создают видимость окружающего мира. Взгляды Платона поддерживали многие ученые древности и, в частности, Евклид (3 в до н. э.), исходя из теории зрительных лучей, основал учение о прямолинейности распространения света, установил закон отражения.

4 слайд

В те же годы были открыты следующие факты: прямолинейность распространения света; явление отражения света и закон отражения; явление преломления света; фокусирующее действие вогнутого зеркала.

5 слайд

Наиболее интересной работой по оптике, дошедшей до нас из средневековья, является работа арабского ученого Альгазена. Он занимался изучением отражения света от зеркал, явления преломления и прохождения света в линзах. Альгазен впервые высказал мысль о том, что свет обладает конечной скоростью распространения. Эта гипотеза явилась крупным шагом в понимании природы света.

6 слайд

Основные положения оптики: Свет испускается, распространяется и поглощается дискретными порциями – квантами. Квант света – фотон несет энергию, пропорциональную частоте той волны, с помощью которой он описывается электромагнитной теорией E=h . Фотон, имеет массу (m=hv/c), импульс m=hv/c и момент количества движения (_=h/2П).

7 слайд

Фотон, как частица, существует только в движении скорость которого – это скорость распространения света в данной среде. При всех взаимодействиях, в которых участвует фотон, справедливы общие законы сохранения энергии и импульса. Электрон в атоме может находиться только в некоторых дискретных устойчивых стационарных состояниях. Находясь в стационарных состояниях, атом не излучает энергию. При переходе из одного стационарного состояния в другое атом излучает (поглощает) фотон с частотой v=E –E /h, (где Е1 и Е2 – энергии начального и конечного состояния).

8 слайд

Глаз как оптическая система. Органом зрения человека являются глаза, которые во многих отношениях представляют собой весьма совершенную оптическую систему.

9 слайд

В целом глаз человека - это шарообразное тело диаметром око ло 2,5 см, которое называют глазным яблоком. Непрозрачную и прочную внешнюю оболочку глаза называют склерой, а ее прозрачную и более выпуклую переднюю часть - роговицей.

10 слайд

З А К Л Ю Ч Е Н И Е: Область явлений, изучаемая физической оптикой, весьма обширна. Оптические явления теснейшим образом связаны с явлениями, изучаемыми в других разделах физики, а оптические методы исследования относятся к наиболее тонким и точным. Поэтому неудивительно, что оптике на протяжении длительного времени принадлежала ведущая роль в очень многих фундаментальных исследованиях и развитии основных физических воззрений. Достаточно сказать, что обе основные физические теории прошлого столетия - теория относительности и теория квантов - зародились и в значительной степени развились на почве оптических исследований. Изобретение лазеров открыло новые широчайшие возможности не только в оптике, но и в её приложениях в различных отраслях науки и техники.