Оптичні явища в природі

Курсова робота

по фізиці на тему:

“Оптичні явища в природі ”

План

1. Введення

а) Що таке оптика?

б) Види оптики

в) Роль оптики в розвитку сучасної фізики

2. Явища, пов'язані з віддзеркаленням світла

а) Предмет і його віддзеркалення

б) Залежність коефіцієнта віддзеркалення від кута падіння світла

в) Захисні стекла

д) Повне віддзеркалення світла

е) Алмази і самоцвіти

3. Явища, пов'язані із заломленням світла

а) Міраж

б) Веселка

Висновок

Що таке оптика?

Перші уявлення стародавніх учених про світло були вельми наївні. Вважалося, що з очей виходять особливі тонкі щупальці і зорові враження виникають при обмацуванні ними предметів. Тоді під оптикою розуміли науку про зір. Саме такий точний сенс слова “оптика”. В середні віки оптика поступово з науки про зір перетворилася на науку про світло, цьому сприяв винахід лінз. У сучасний час оптика - це розділ фізики, в якому досліджується випускання світла, його розповсюдження в різних середовищах і взаємодія з речовиною. Що ж до питань, пов'язаних із зором, пристрій і функціонування ока, то вони виділилися в спеціальний науковий напрям, званий фізіологічною оптикою.

Отже, оптика – вчення про природу світла, світлових явищах і взаємодії світла з речовиною. І майже вся її історія – це історія пошуку відповіді: що таке світло?

Види оптики

При розгляді багатьох оптичних явищ можна користуватися уявленням про світлові промені – геометричні лінії, уздовж яких розповсюджується світлова енергія. В цьому випадку говорять про геометричну (променевий) оптику.

Геометрична оптика широко використовується в світлотехніці і при розгляді дій численних приладів і пристроїв – починаючи від лупи і окулярів і закінчуючи складними оптичними мікроскопами і телескопами.

На початку XIX століття розвернулися інтенсивні дослідження відкритих раніше явищ інтерференції, дифракції і поляризації світла. Ці явища не знаходили пояснення в рамках геометричної оптики, необхідно було розглядати світло у вигляді поперечних хвиль. Так виникла хвильова оптика. Спочатку вважали, що світло - це пружні хвилі в деякому середовищі (світовому ефірі), яке ніби то заповнює весь світовий простір.

У 1864 році англійський фізик Джеймс Максвелл створив електромагнітну теорію світла, згідно якої хвилі світла – це електромагнітні хвилі з відповідним діапазоном довжин.

Дослідження, виконані на початку XX століття, показали, що для пояснення деяких явищ, наприклад фотоефекту, необхідно представити світловий пучок у вигляді потоку своєрідних частинок – світлових квантів (фотонів). Ще 200 років тому Ісаак Ньютон дотримувався аналогічної точки зору на природу світла в своїй “теорії закінчення світла”. Тепер уявлення про світлові кванти вивчає квантова оптика.

Роль оптики в розвитку сучасної фізики.

Роль оптики в розвитку сучасної фізики велика. Виникнення двох найбільш важливих і революційних теорій двадцятого сторіччя (квантової механіки і теорії відносності) в істотній мірі пов'язане з оптичними дослідженнями. Оптичні методи аналізу речовини на молекулярному рівні породили спеціальний науковий напрям – молекулярну оптику. До неї тісно примикає оптична спектроскопія, вживана в сучасному матеріалознавстві, при дослідженнях плазми, в астрофізиці. Існують також електронна і нейтронна оптики; створені електронний мікроскоп і нейтронне дзеркало. Розроблені оптичні моделі атомних ядер.

Сприяючи розвитку різних напрямів сучасної фізики, оптика в той же час і сама переживає сьогодні період бурхливого розвитку. Основний поштовх цьому розвитку дало винахід інтенсивних джерел когерентного світла – лазерів. В результаті хвильова оптика піднялася на вищий ступінь, відповідний когерентній оптиці. Важко навіть перерахувати всі новітні науково-технічні напрями, що розвиваються завдяки появі лазерів. Серед них нелінійна оптика, голографія, радіо-оптика, адаптивна оптика та інші. Радіо-оптика виникла на стику радіотехніки і оптики; вона досліджує оптичні методи передачі і обробки інформації. Ці методи зазвичай поєднують з традиційними електронними методами; в результаті склався науково-технічний напрям – оптоелектронікою. Передача світлових сигналів по діелектричних волокнах складає предмет волоконної оптики. Використовуючи досягнення нелінійної оптики, можна виправляти хвильовий фронт світлового пучка, що спотворюється при розповсюдженні світла в тому або іншому середовищі, наприклад в атмосфері або у воді. В результаті виникла і інтенсивно розвивається так звана адоптивна оптика. До неї тісно примикає фото-енергетика, що зароджується на наших очах, займається, зокрема, питаннями ефективної передачі світловій енергії по променю світла. Сучасна лазерна техніка дозволяє отримувати світлові імпульси тривалістю всього лише в секунди. Такі імпульси виявляються унікальним “інструментом” для дослідження цілого ряду процесів в речовині, які швидко протікають і зокрема в біологічних структурах. Виникло і розвивається спеціальний напрям, до якого тісно примикає фото-біологія. Можна без перебільшення сказати, що широке практичне використання досягнень сучасної оптики – обов'язкова умова науково-технічного прогресу. Оптика відкрила людському розуму дорогу в мікросвіт, вона ж дозволила йому проникнути в таємниці зоряних

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать