160 likes | 536 Views
PODSTATA světla. Podstata světla. Podstata světla dlouho neznámá ! Různé „dohady“ – např. z oka vychází světelné paprsky z povrchu věcí se odlupují jejich světelné obrysy a vstupují do oka
E N D
Podstata světla • Podstata světla dlouho neznámá ! • Různé „dohady“ – např. • z oka vychází světelné paprsky • z povrchu věcí se odlupují jejich světelné obrysy a vstupují do oka • Newton – světlo je proud částeček „korpuskulí“, které se pohybují velkou rychlostí ( odvození zákona odrazu..) • Huygens – světlo je vlnění jemné látky „světelného éteru“ – v něm se světlo šíří podobně jako zvuk ve vzduchu
Světlo jako vlna • Začátek 19.století – Thomas Young a Augustin Fresnel - důkaz vlnění na jevech interference a difrakce [1] [2] Augustin Fresnel Thomas Young
Youngův pokus se dvěma štěrbinami • Prochází-li světlo dvěma blízkými štěrbinami, vznikne za nimi na stínítku difrakční obrazec ze světlých a tmavých proužků. • Tento obrazec však není stejný jako obrazec složený z proužků vzniklý na každé štěrbině zvlášť !! • To znamená, že světelná vlna musela projít oběma štěrbinami současně, což by částice nedokázala ! [3]
Problém s polarizací • Je-li světlo (podobně jako zvuk) zhušťování a zřeďování éteru, nemohla by být světelná vlna příčná ! • Maxwell – světlo je elmg.vlna – tzn. „světelný éter“ jako substance neexistuje.
Kvantová teorie • Max Planck – zkoumal rozdělení energie ve spektru záření absolutně černého tělesa (Slunce) viz.graf • Vypočtem dokázal, že energie ubývá při krátkých i dlouhých vlnových délkách. • Tento důkaz platí za předpokladu, že se světlo (energie elmg.záření) šíří (vyzařuje či pohlcuje) pouze po celistvých množstvích,kvantech energie. • Albert Einstein – odvodil tzv.duální charakter světla – vlna i částice !
Spektrum záření černého tělesa Rozdělení spektra záření černého tělesa v závislosti na vlnové délce záření λ a na teplotě tělesa T M λ …energie λ …vlnová délka T…teplota Slunce vyzařuje nejvíce energie na vlnové délce 500 nm [4]
Interference světla • Světlo se chová jako vlna • Při spojení dvou koherentních světelných vln (vln o stejné frekvenci a stejném fázovém rozdílu) – budou se vzájemně zesilovat nebo zeslabovat – na stínítku vznikají světlá a tmavá místa [5]
Difrakce (ohyb světla) • Ohyb světla za překážkou – potvrzuje vlnový charakter světla • Prochází-li světlo malým kruhovým otvorem – vzniká soustava světlých a tmavých kroužků ( mění se dle velikosti otvoru a vzdálenosti zdroje světla) • Difrakční a interferenční jevy závisejí na vlnové délce světla – barevné efekty (mýdové bubliny, olejové skvrny na vodě, vypálená vrstva CD či DVD..) [6, 7]
Polarizace světla • Některé látky propouští pouze ty světelné vlny, které kmitají v určité rovině – polarizátor (Krystal, sklo, celofán,..) • Světlo se může polarizovat i u odrazu, lomu či rozptylu – princip zobrazování LCD • Světlo prochází pouze souhlasně orientovanou rovinou, kolmou rovinou vůbec neprochází! [8]
Fotometrie • Světlo přenáší zářivou energii • Fotometrie – vydatnost světelných zdrojů s účinky na lidské oko • SvítivostI – svítivost zdroje – jednotka kandela (cd) ( např.žárovka 100W = 200 cd) • Světelný tok Φ – stupeň zrakového vjemu za jednotku času – jednotka – lumen (lm) • 1lm = 1cd svítivosti zdroje do jednotkového prostorového úhlu. • Osvětlení E – podíl dopadajícího světelného toku a plochy – jednotka lux (lx) • Přímé sluneční světlo 105 lx, noc(úplněk) 0,1 lx, pro čtení 50 lx
Použité zdroje: SVOBODA, Emanuel aj. Přehled středoškolské fyziky. 4. upravené vydání. Praha: Prometheus, 2006. 515 s. ISBN 80-7196-307-0. DOC.ING.IVAN ŠTOLL,CSC. - Fyzika (pro netechnické obory SOŠ a SOU) Prometheus 2007, 260 s. ISBN 978-80-7196-223-6 učebnice s doložkou MŠMT čj.1 527/07-23 ze dne 2.4.2007 AKADEMIK VLADIMÍR HAJKO, PROF.RNDR.JURAJ DANIEL-SZABO, CSC. - Základy fyziky, VEDA 1983 (Bratislava) Použité obrázky: [1] Thomas Young[online]. 3. 9. 2013. [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c0/SS-young.jpg/395px-SS-young.jpg [2] Augustin Fresnel[online ]. 3. 9. 2013. [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/02/Augustin_Fresnel.jpg [3] Youngůvpokus[online]. ]. 3. 9. 2013. [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8e/Fentes_young.jpg/424px-Fentes_young.jpg [4] Záření černého tělesa[online]. ]. 3. 9. 2013. [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.fyzika007.cz/optika/tepelne-zareni-zareni-cerneho-telesa/cerne_teleso_m.jpg [5] Interference vln [online]. 3. 9. 2013. [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.learner.org/courses/physics/visual/img_lrg/wave_interference.jpg [6,7] Mýdlová bublina a difrakce na CD[online] 3. 9. 2013. [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.radush.com/wp-content/uploads/2008/04/Soap_Bubble_-_foliage_background_-_iridescent_colours_-_Traquair_040801.jpg, http://www.warren-wilson.edu/~dcollins/PhysPhotOfWeek/2010PPOW/20100409TurkeyIrridescence/CD.jpg [8] Polarizace světla[online] 3. 9. 2013. [cit. 3. 9. 2013]. Dostupný na http://www.fotoroman.cz/glossary2/glossary_images/polarizace2.gif