Las primeras ideas sobre la luz Tanto de los griegos como de los hindúes surgió la afirmación de que la visión es algo que emana del ojo y, por así decirlo, objetos sensibles, pero también otras teorías según las cuales la luz es un flujo de materia que emana de un objeto visible. Entre estas hipótesis, el punto de vista más cercano a las ideas modernas es el de Demócrito (siglo V a.C.): creía que la luz es una corriente de partículas con ciertas propiedades físicas, entre las que no se incluye el color (la sensación de color surge como consecuencia de la entrada de luz en el ojo). Escribió: “La dulzura existe como convención, la amargura como convención, el color como convención, en realidad sólo hay átomos y vacío”. Más tarde, los platónicos dieron una explicación muy compleja de la esencia de la visión, basándose en la hipótesis de que tres corrientes de partículas que emanan del Sol, el objeto y el ojo, se fusionan y regresan al ojo.
Primeras ideas sobre la luz En la Edad Media, con el resurgimiento de la ciencia en Europa, se comprendió que los fenómenos físicos sólo podían explicarse adecuadamente mediante el estudio completo de lo que estaba sucediendo, y este nuevo espíritu de la ciencia despertó un interés especial en los experimentos ópticos. A Descartes le debemos el concepto de "éter luminífero" (1637), un medio infinitamente elástico que llena todo el espacio y transmite luz como una especie de presión. En 1666, I. Newton inició un estudio experimental de la naturaleza del color. Creó la teoría del color en la forma en que existe hasta el día de hoy. Según su teoría, el color blanco es una mezcla de todos los colores y los objetos parecen coloreados porque reflejan algunos componentes del color blanco más intensamente que otros en el ojo del observador.
Teoría de las ondas Recién a principios del siglo XIX, T. Young en Inglaterra y O. Fresnel en Francia crearon una detallada teoría ondulatoria de la luz, capaz de responder a las objeciones de Newton, además de explicar de manera simple y convincente casi todos los fenómenos ópticos conocidos en ese momento. tiempo. La teoría ondulatoria matemática de Fresnel y sus secuencias subyace a la óptica teórica moderna, aunque es simplemente una teoría del movimiento ondulatorio. Los orígenes de otra forma de buscar la naturaleza de la luz se encuentran en el descubrimiento de J. Maxwell, realizado en 1861, de que los fenómenos luminosos están asociados con la electricidad y el magnetismo. Al principio, Maxwell consideró el éter como un sistema mecánico complejo, cuya acción se manifiesta en fuerzas eléctricas y magnéticas, pero está sujeto a las leyes de la mecánica.
Teoría cuántica La teoría de la relatividad de Einstein apareció en 1905 y en un tiempo sorprendentemente corto, dada su naturaleza radical, ganó reconocimiento universal. Esto se debió en parte a que la teoría de la relatividad, a través de su profunda conexión con hechos experimentales, demostró que la teoría del éter debía descartarse. Aunque la teoría de Einstein no proporcionó una respuesta a la pregunta fundamental de cómo se propaga la luz, dejando el problema casi en la misma forma que en la época de Jung y Fresnel, derribó varios tipos de teorías sobre el éter, demostrando que para esta cuestión no existe una solución mecánica. La luz es una onda, pero no mecánica, hasta que se intercambia energía con la materia. La transición de energía de luz a materia o de materia a luz obedece a la relación E = hν.
Espectro El espectro de la radiación electromagnética, un conjunto de ondas monocromáticas ordenadas por longitud en las que se descompone la luz u otra radiación electromagnética. Un ejemplo típico de espectro es el conocido arco iris. La posibilidad de descomponer la luz en una secuencia continua de rayos de diferentes colores fue demostrada experimentalmente por primera vez por I. Newton.
Rango de longitud de onda La región visible cubre el rango de longitud de onda de 400 nm (borde violeta) a 760 nm (borde rojo), que es una pequeña parte del espectro electromagnético completo. Las fuentes en los laboratorios son sólidos incandescentes, descargas eléctricas y láser. Los receptores de luz visible son el ojo humano, las placas fotográficas, las fotocélulas y los fotomultiplicadores.
Literatura: Óptica G. S. Landsberg. M., 1976 T. Brill Light: Impacto en las obras de arte. M., 1982 L. A. Apresyan, Yu. A. Kravtsov Teoría de la transferencia de radiación. M., 1983 M. A. Elyashevich Espectroscopia atómica y molecular M., 1962 I. I. Sobelman Introducción a la teoría de los espectros atómicos M., 1964
Luz visible. Ocurren en el rango de frecuencia 3,85?1014 – 7,89?1014 Hz; Las longitudes de onda se encuentran en el rango 380?10-9 - 780?10-9m; La fuente de luz visible son los electrones de valencia de los átomos y moléculas, que cambian su posición en el espacio, así como las cargas libres que se mueven a un ritmo acelerado.
Diapositiva 7 de la presentación "Tipos de ondas electromagnéticas". El tamaño del archivo con la presentación es de 174 KB.Física 11º grado
resumen de otras presentaciones“Ondas y frecuencias de radio” - Capas reflectantes de la ionosfera. Posibilidad de radiación dirigida de ondas. Ondas y frecuencias de radio. La capacidad de doblarse alrededor de los cuerpos. Ondas cortas. Distribución del espectro. Cómo se propagan las ondas de radio. Ondas de radio. ¿Qué son las ondas de radio? El matemático Oliver Heaviside.
“Sonidos a nuestro alrededor” - Física que nos rodea. Sonidos musicales. Campana. Instrumentos musicales. El sonido musical más bajo audible para los humanos. Escuchamos música de buena gana. Organo. Ultrasonido. Nota de fondo. Infrasonidos en el arte. La belleza de las fórmulas. Sonidos provenientes de cuerdas vibrantes. Piano. Sonidos de diferentes instrumentos. La diferencia entre música y ruido.
“Fuerza de amperios”: ¿cómo cambiará la fuerza de amperios que actúa sobre un conductor recto con corriente en un campo magnético uniforme cuando la corriente en el conductor disminuye 2 veces? Aplicación de la fuerza en amperios. Dirección en el espacio, que está determinada por la regla de la mano izquierda. Maxwell llamó a Ampere el "Newton de la electricidad". Determine la posición de los polos del imán que crea el campo magnético. Potencia en amperios. Usando la regla de la mano izquierda, determine la dirección de la fuerza con la que actuará el campo magnético sobre el conductor por el que circula corriente.
“Ondas mecánicas” física 11º grado” - Un poco de historia. Características de las ondas sonoras. Esto es interesante. Eco. Tipos de olas. Mecanismo de propagación del sonido. Sonido. Una onda es una oscilación que se propaga en el espacio. El significado del sonido. Ondas mecánicas. Los murciélagos cantan canciones mientras vuelan. Receptores de ondas sonoras. ¿Qué es el sonido? Ondas sonoras en diversos medios. Tipo de ondas sonoras. Propagación de ondas en medios elásticos. Características físicas de la ola.
““Estructura del átomo” 11º grado” - Ideas específicas sobre la estructura del átomo se desarrollaron a medida que la física acumuló datos sobre las propiedades de la materia. Modelo de Thomson de la estructura del átomo. Conclusiones de los experimentos. Objetivo. Basándose en las conclusiones de los experimentos, Rutherford propuso un modelo planetario del átomo. Un intento de salvar el modelo planetario del átomo fueron los postulados de Niels Bohr. La desviación sólo es posible cuando se encuentra una partícula de gran masa cargada positivamente.
“El fenómeno de la interferencia” - Óptica ondulatoria. Ondas de luz. Los anillos de Newton. Los anillos de Newton en luz verde y roja. Distancia entre franjas de interferencia. Repetición del material cubierto. Estudio de fenómenos de interferencia. Interferómetros. Óptica iluminadora. Distancia entre ranuras. Mediciones precisas de longitud de onda. Tomás joven. Condición de coherencia de las ondas luminosas. Ángulo de deflexión del haz. Rejilla de difracción. Difracción de la luz.
Círculo de colores de Newton de Óptica (1704), que muestra la relación entre colores y notas musicales. Los colores del espectro del rojo al violeta están separados por notas, comenzando con D (D). El círculo es una octava completa. Newton colocó los extremos rojo y violeta del espectro uno al lado del otro, enfatizando que la mezcla de rojo y violeta produce púrpura.
Las primeras explicaciones del espectro de la radiación visible las dieron Isaac Newton en su libro “Óptica” y Johann Goethe en su obra “La teoría de los colores”, pero incluso antes que ellos, Roger Bacon observó el espectro óptico en un vaso de agua. Sólo cuatro siglos después, Newton descubrió la dispersión de la luz en los prismas. Newton fue el primero en utilizar la palabra espectro (espectro latino: visión, apariencia) impresa en 1671, describiendo sus experimentos ópticos. Hizo la observación de que cuando un rayo de luz incide en la superficie de un prisma de vidrio en ángulo con respecto a la superficie, parte de la luz se refleja y otra parte atraviesa el vidrio, formando franjas multicolores. El científico sugirió que la luz consiste en una corriente de partículas (corpúsculos) de diferentes colores, y que las partículas de diferentes colores se mueven a diferentes velocidades en un medio transparente. Según su suposición, la luz roja se movía más rápido que la violeta y, por lo tanto, el prisma no desviaba tanto el rayo rojo como el violeta. Debido a esto surgió el espectro de colores visible. Newton dividió la luz en siete colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. Eligió el número siete por la creencia (derivada de los antiguos sofistas griegos) de que existía una conexión entre los colores, las notas musicales, los objetos del sistema solar y los días de la semana. El ojo humano es relativamente sensible a las frecuencias índigo, por lo que algunas personas no pueden distinguirlo del azul o del violeta. Por lo tanto, después de Newton, a menudo se propuso que el índigo no debería considerarse un color independiente, sino solo un tono de violeta o azul (sin embargo, todavía está incluido en el espectro en la tradición occidental). En la tradición rusa, el índigo corresponde al color azul. Goethe, a diferencia de Newton, creía que el espectro surge de la superposición de diferentes componentes de la luz. Al observar amplios rayos de luz, descubrió que al pasar a través de un prisma, aparecen bordes rojo-amarillo y azul en los bordes del haz, entre los cuales la luz permanece blanca, y aparece un espectro si estos bordes se acercan lo suficiente entre sí. . En el siglo XIX, con el descubrimiento de la radiación ultravioleta e infrarroja, la comprensión del espectro visible se volvió más precisa. A principios del siglo XIX, Thomas Young y Hermann von Helmholtz también exploraron la relación entre el espectro de luz visible y la visión del color. Su teoría de la visión del color asumió correctamente que utiliza tres tipos diferentes de receptores para determinar el color de los ojos.
“Campo electromagnético” - ¿Qué pasa después? Un imán colocado sobre una mesa crea sólo un campo magnético. Causas de las ondas electromagnéticas. Un campo magnético variable creará un campo eléctrico variable. Se producirá una perturbación del campo electromagnético. Imaginemos un conductor por el que fluye corriente eléctrica. Propiedades de las ondas electromagnéticas:
“Lección de ondas electromagnéticas” - Naturaleza electromagnética. ¿A qué tipo de radiación pertenecen las ondas electromagnéticas con una longitud de 0,1 mm? Similitudes. ¿Qué tipo de radiación tiene mayor poder de penetración? Fuentes. Diferencias. Luz visible. Propiedades de las olas. 1.Radiación de radio 2.Rayos X 3.Ultravioleta y rayos X 4.Radiación de radio e infrarrojos.
“Ondas electromagnéticas”: todos los cuerpos a cualquier temperatura producen radiación infrarroja. B. Las ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias son diferentes entre sí. Preguntas para la consolidación. Emitido a altas aceleraciones de electrones. Ondas de radio. Una onda electromagnética es transversal. La naturaleza de la onda electromagnética.
“Radiación electromagnética”: gusanos de sangre que se encontraban en un ambiente normal. Un gusano de sangre que estuvo expuesto a la radiación de un teléfono móvil durante dos días. La influencia de las ondas electromagnéticas en un organismo vivo. Recomendaciones: Reducir el tiempo dedicado a comunicarse por teléfono móvil. Conclusiones y Recomendaciones. Teoría de la radiación electromagnética. Mantenga el teléfono a una distancia de 4 cm del cuerpo.
“Oscilaciones electromagnéticas” - Amplitud -. Número de oscilaciones por 1s. Magnitud de fase, la ecuación q=q(t) tiene la forma: A. q= 0.001sin 500t B. q= 0.0001 cos500t C. q= 100sin500t. 100 voltios. La amplitud de las oscilaciones de carga en el condensador es de 100 μC. La etapa de generalización y sistematización del material. Introducción. Frecuencia-. Distancia del péndulo a la posición de equilibrio.
“Ondas electromagnéticas” - Condiciones de máxima y mínima interferencia. Las ondas electromagnéticas se propagan en el espacio alejándose del vibrador en todas direcciones. Mutuamente perpendiculares, porque en 1885 - 89. – Profesor de la Escuela Técnica Superior de Karlsruhe. 4.2 Ecuación diferencial de EMW. Aproximadamente longitudes de onda caben en un tren. Se ha establecido una analogía completa de la refracción y reflexión de las ondas electromagnéticas con las ondas de luz.
Hay un total de 14 presentaciones en el tema.
La luz visible (luz diurna, solar, eléctrica) es el único rango de ondas electromagnéticas percibidas por el ojo humano. Las ondas de luz ocupan un rango estrecho: 380 – 780 nm.
Fuente de luz. La fuente de luz son los electrones de valencia de los átomos y moléculas, que cambian su posición en el espacio, así como las cargas libres que se mueven a un ritmo acelerado. átomo de luz
La radiación de diferentes longitudes de onda en el rango de luz visible tiene un efecto fisiológico en la retina del ojo, provocando una sensación psicológica de color. Por ejemplo, la radiación electromagnética en el rango de 530 a 590 nm provoca la sensación de color amarillo. El color es una de las propiedades obvias de la luz.
Cómo surge una imagen visual: luz, imagen invertida de los ojos, nervio óptico, representación en el cerebro
La refracción de la luz por los cuerpos transparentes y la aparición de la franja del arco iris se conocían mucho antes que Newton. Es cierto que entonces creían que la luz blanca era simple. Y así, Newton realizó un experimento simple: pasó un rayo de sol a través de un prisma de vidrio y obtuvo en la pantalla una banda ancha de siete colores puros: el espectro. Así se descubrió el fenómeno de la dispersión de la luz. Rango
Experimento de Newton: haz de luz de prisma de cuarzo espectral
Las dos propiedades más importantes de la interferencia por difracción de la luz
La difracción es un fenómeno en el que un haz de onda redonda (rayo) que pasa a través de una abertura se divide en ondas secundarias.
La interferencia es el fenómeno de la influencia mutua de las ondas luminosas. Experimento de T. Young A medida que las rendijas se acercan, aumenta el número de bandas de interferencia.
Rango de onda:
Frases que te ayudan a recordar los colores del espectro: 1) Todo cazador quiere saber dónde se posa el faisán. 2) Cómo Jacques el Beller rompió una vez la linterna con la cabeza.
La luz visible es la fuente de vida en la Tierra. La luz visible juega un papel muy importante en la vida de todos los seres vivos: 1) La fotosíntesis es el proceso de producción de clorofila en las plantas bajo la influencia de la luz solar.
2) Bajo la influencia de la luz, se producen hormonas (bilirrubina) y los organismos crecen. 3) La luz del día nos ayuda a comprender el mundo que nos rodea. 4) La luz del sol transporta energía y calor.
Algunos insectos y animales de las profundidades marinas pueden emitir luz. Las fuentes de luz natural también incluyen: el Sol y otros cuerpos celestes (Luna), rayos, fuego, cometas, fenómenos astronómicos, gases nobles que brillan bajo la influencia de una corriente eléctrica (neón, criptón). Las fuentes artificiales incluyen: lámparas eléctricas, velas.
Tipos de radiación: Radiación térmica Electroluminiscencia Catodoluminiscencia Quimioluminiscencia Fotoluminiscencia
La radiación térmica es radiación luminosa debida a la energía del movimiento térmico de los átomos. Fuentes de calor: lámpara incandescente Llama solar
La electroluminiscencia es el fenómeno del brillo de fuentes no eléctricas bajo la influencia de descargas de campos eléctricos. Aurora Boreal Resplandor de gases nobles (criptón, argón, xenón)
La catodoluminiscencia es el brillo de los sólidos provocado por el bombardeo de ellos con electrones. Televisores y monitores de computadora.
La quimioluminiscencia es la emisión de luz como resultado de una reacción química. La fuente de luz permanece fría (restos podridos, luciérnagas) Peces de aguas profundas Bacterias
La fotoluminiscencia es una propiedad de algunas sustancias que emiten un brillo bajo la influencia de la radiación que incide sobre ellas (pinturas fluorescentes, fósforo) Lámpara fluorescente