2.Η φύση του φωτός

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός www.merkopanas.blogspot.com

1

Περί της φύσης του Περί της φύσης του φωτόςφωτός


2

Στο λίγο φως των αστεριών

εδιάβηκε η ζωή μου...

Να κάνω ευχές μήπως βρεθείς

κάποια στιγμή μαζί μου...

(μαντινάδα)

«ήλιος ο ηλιάτορας»

Οδυσσέας Ελύτης

ο ποιητής του φωτός

Φως

ιλαρ

όν

Φως στο έργο του Ομήρου

Το φως της Ολυμπίας μού

αποκρυπτογράφησε το

κυκλαδίτικο φως της ποιητικής

του Ελύτη


3


4

Αριστοτέλης

384 – 322π.Χ.

Μας διαφεύγει η κίνησή του, λόγω της ταχύτητάς του.

(σωματιδιακή φύση)

http://images.google.gr/imgres?imgurl=http://egnatia.ee.auth.gr/~sthat/kids/aristotelis.jpg&imgrefurl=http://egnatia.ee.auth.gr/~sthat/kids/aristotelis.html&h=449&w=443&sz=26&hl=el&start=2&tbnid=90cVe2tUuVczPM:&tbnh=127&tbnw=125&prev=/images%3Fq%3D%25CE%2591%25CF%2581%25CE%25B9%25CF%2583%25CF%2584%25CE%25BF%25CF%2584%25CE%25AD%25CE%25BB%25CE%25B7%25CF%2582%26svnum%3D10%26hl%3Del%26lr%3D%26sa%3DG


5

Sir Isaac Newton

1642 - 1727

Ερμήνευσε την ανά-κλαση και τη διάθλα-ση δεχόμενος τη σω-ματιδιακή φύση του φωτός.

http://images.google.gr/imgres?imgurl=http://www.horaz.com/horazyclopedia/Photos/Newton_Isaac/GRD/newton_isaac_01.jpg&imgrefurl=http://www.horaz.com/horazyclopedia/Savoir/N/Newton_Isaac.htm&h=387&w=340&sz=34&hl=el&start=33&tbnid=gAc6Esj8pPnVEM:&tbnh=123&tbnw=108&prev=/images%3Fq%3DNewton%26start%3D20%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Del%26lr%3D%26sa%3DN

http://images.google.gr/imgres?imgurl=http://www.astrosurf.com/lombry/Physique/newton-opticks.jpg&imgrefurl=http://www.astrosurf.com/lombry/newton-hommage.htm&h=532&w=822&sz=61&hl=el&start=64&tbnid=8BLeAR6Dc8ZAVM:&tbnh=93&tbnw=144&prev=/images%3Fq%3DNewton%26start%3D60%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Del%26lr%3D%26sa%3DN


6

Christian Huygens

1629 -1695

Thomas

Young

1773 - 1829

Ερμήνευσαν τα φαινόμενα της περίθλασης και της συμβολής του φωτός, δεχόμενοι την κυματική φύση του και ότι διαδίδεται με εγκάρσια κύματα.

http://images.google.gr/imgres?imgurl=http://astro.if.ufrgs.br/bib/huygens.gif&imgrefurl=http://astro.if.ufrgs.br/bib/huygens.htm&h=514&w=399&sz=119&hl=el&start=58&tbnid=WYpEIXL9TnIiJM:&tbnh=131&tbnw=102&prev=/images%3Fq%3DHuygens%26start%3D40%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Del%26lr%3D%26sa%3DN

http://images.google.gr/imgres?imgurl=http://www.astrocosmo.cl/imagenbi/youngi.jpg&imgrefurl=http://www.astrocosmo.cl/biografi/b-t_young.htm&h=838&w=588&sz=505&hl=el&start=3&tbnid=IICLyMtSlqr1sM:&tbnh=144&tbnw=101&prev=/images%3Fq%3DThomas%2BYoung%26svnum%3D10%26hl%3Del%26lr%3D


7

James Clerk Maxwell

1831 - 1879

Απέδειξε ότι το φως είναι εγκάρσια ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Καταπληκτική άποψη από ένα καταπλη-κτικό μυαλό!

http://images.google.gr/imgres?imgurl=http://www.york.ac.uk/depts/maths/histstat/people/maxwell.gif&imgrefurl=http://www.york.ac.uk/depts/maths/histstat/people/sources.htm&h=795&w=591&sz=116&hl=el&start=38&tbnid=ymy-acpItlYLGM:&tbnh=143&tbnw=106&prev=/images%3Fq%3DJames%2BMaxwell%26start%3D20%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Del%26lr%3D%26sa%3DN


8

Heinrich Hertz

1857 - 1894

Το 1887 απέδειξε πειραματικά την ορθό-τητα της θεωρίας του Maxwell παράγοντας κύματα της ίδιας φύσης με αυτή του φωτός, με τη βοήθεια ταχέων ηλεκτρικών ταλαντώσεων.

http://images.google.gr/imgres?imgurl=http://www.physics.northwestern.edu/Phyx103/web/graphics/hertz.jpg&imgrefurl=http://www.physics.northwestern.edu/Phyx103/web/EandM.html&h=437&w=433&sz=57&hl=el&start=152&tbnid=t9Vn6e-G-tbGbM:&tbnh=126&tbnw=125&prev=/images%3Fq%3DHertz%26start%3D140%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Del%26lr%3D%26sa%3DN


9

Max Planck

1858 - 1947

Διατύπωσε τη θεωρία των κβάντα (σωματι-διακή φύση του φω-τός), για να ερμη-νεύσει την ακτινο-βολία που παράγει ένα θερμαινόμενο σώμα.

http://images.google.gr/imgres?imgurl=http://landesregierung.schleswig-holstein.de/coremedia/generator/Aktueller_20Bestand/A__Bilder/StK/Maximalansicht/Personen/VIP/max__planck,property%3DoriginalSize.jpg&imgrefurl=http://landesregierung.schleswig-holstein.de/coremedia/generator/Aktueller_20Bestand/A__Bilder/StK/Maximalansicht/Personen/VIP/max__planck,templateId%3Drender.html&h=1006&w=750&sz=65&hl=el&start=4&tbnid=xCbOqf6aYkSVUM:&tbnh=150&tbnw=112&prev=/images%3Fq%3DMax%2BPlanck%26svnum%3D10%26hl%3Del%26lr%3D


10

Albert Einstein

1879 - 1955

Ερμήνευσε το φωτο-ηλεκτρικόφωτο-ηλεκτρικό φαινόμενο στηριγμένος στη θε-ωρία του Planck

(σωματιδιακή φύση).


11

Από το 1930 δεχόμαστε ότι το φως έχει διπλή το φως έχει διπλή φύσηφύση, κυματική και σωματιδιακή . Για να ερμηνευτούν

φαινόμενα που αφορούν τη διάδοση του φωτός (συμβολή, περίθλαση, πόλωση) πρέπει να δεχτούμε ότι το φως έχει κυματική φύσηκυματική φύση.


12

Για να ερμηνευτούν φαινόμενα που αφορούν την εκπομπή, την απορρόφηση του φωτός και την αλληλεπίδρασή του με την ύλη, πρέπει να δεχτούμε ότι το φως είναι ρεύμα σωματιδίων ρεύμα σωματιδίων (φωτονίων)(φωτονίων)..

π.χ. φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.


13

Ηλεκτρομαγνητική Ηλεκτρομαγνητική θεωρίαθεωρία

(Βασικά στοιχεία της ΗΜ θεωρίας)

E

B

•Ένα ΗΜ κύμα παράγεται όταν ένα ηλεκτρικό φορτίο επιταχύνεται.

•Το ΗΜ κύμα αποτελείται από ένα ηλεκτρικό πεδίο (έντασης ) και ένα μαγνητικό πεδίο (έντασης ) τα οποία συνυπάρχουν στο χώρο και είναι τοπικά και χρονικά μεταβαλλόμενα.


14

E

(σε μεγάλη απόσταση από την πηγή)

• Τα διανύσματα και είναι κάθετα μεταξύ τους και μάλιστα κάθετα προς την διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Συνεπώς, είναι εγκάρσια.

B


15

•Τα Η/Μ κύματα διαδίδονται στο κενό (και στον αέρα) με ταχύτητα c=3.108 m/s.

•Σε κάθε άλλο μέσο διαδίδονται με ταχύτητα μικρότερη αυτής.

•Στα Η/Μ κύματα ισχύει η εξίσωση της κυματικής c = f . λ


16

Ερωτήσεις Ερωτήσεις αξιολόγησηςαξιολόγησης

1. Λέγοντας "το φως έχει διπλή φύση" εννοούμε ότια. απορροφάται και εκπέμπεται.β. αλληλεπιδρά με θετικά και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια.γ. συμπεριφέρεται ως κύμα και ως σωματίδιο.δ. είναι συνδυασμός ηλεκτρικού και μαγνητικού κύματος.

γγ 2. Το κυματικό μοντέλο για το φως προτάθηκε πρώτα από τον

α. Maxwell. β. Newton.

γ. Huygens. δ. Planck.

γγ


17

3. Η περίοδος ενός κύματος είναι 4 s. Τότε

α. f=1 Hz. β. f=0,25 Hz. γ. f=0,5 Hz. δ. f=10 Hz.

ββ

4. Αν η ταχύτητα c ενός ελαστικού κύματος είναι ίση με 103 m/s και η περίοδος του κύματος είναι ίση με 10-3 s, τότε το μήκος κύματος λ είναι ίσο με

α. 10 m. β. 1 m. γ. 0,1 m. δ. 0,001 m.

ββ


18

5. Σύμφωνα με την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Μaxwell το ηλεκτρομαγνητικό κύμα παράγεται, όταν ένα ηλεκτρικό φορτίοα. ηρεμεί. β. κινείται ευθύγραμμα και ομαλά.γ. επιταχύνεται. δ. όλα τα παραπάνω.

γγ


19

6. Η ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell

α. δέχεται ότι το φως είναι εγκάρσια ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

β. ερμηνεύει φαινόμενα που σχετίζονται με την αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη.

γ. ερμηνεύει το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

δ. δέχεται ότι κάθε άτομο εκπέμπει και απορροφά ενέργεια ασυνεχώς.

αα


20

7. Σύμφωνα με την ηλεκτρομαγνητική θεωρία του Maxwell α. τα διανύσματα της έντασης Ε του ηλεκτρικού πεδίου και της έντασης Β του μαγνητικού πεδίου είναι παράλληλα μεταξύ τους. β. το φως είναι διαμήκη ηλεκτρομαγνητικά κύματα. γ. ερμηνεύονται όλα τα φαινόμενα που έχουν σχέση με το φως. δ. οι εντάσεις του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου έχουν την ίδια φάση.

δδ

2.Η φύση του φωτός

Documents

Transcript of 2.Η φύση του φωτός