Transcript Каждый охотник желает знать где сидит фазан

Проект по физике
«Каждый
охотник желает
знать где сидит
фазан»
Китаева Алексея, 8 Г класс
Учитель - Ахонен Е.П.
Цвета света
Разложение света в спектр
Образование радуги
́ уга — атмосферное оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое
Рад
обычно после дождя или перед ним. Оно выглядит как разноцветная дуга или
окружность, составленная из цветов спектра (глядя снаружи — внутрь дуги:
красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. Эти семь
цветов — основные названия цветов, которые принято выделять в радуге в
русской культуре (возможно, вслед за Ньютоном, но следует иметь в виду, что на
самом деле спектр непрерывен, и цвета эти в радуге переходят друг в друга с
плавным изменением через множество промежуточных оттенков.
Условия образования радуги
Радуга возникает из-за того, что солнечный свет испытывает
преломление в капельках воды дождя или тумана, парящих в атмосфере.
Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов (показатель
преломления воды для более длинноволнового (красного) света меньше,
чем для коротковолнового (фиолетового), поэтому красный свет меньше
отклоняется при преломлении — красный на 137°30’, фиолетовый на
139°20’ и т. д.), в результате чего белый свет разлагается в спектр.
Наблюдателю кажется, что из пространства по концентрическим кругам
(дугам) исходит разноцветное свечение (при этом источник яркого света
всегда должен находиться за спиной наблюдателя).
Ход лучей в
сферической капле,
образование
первичной радуги
Схема образования радуги
1) сферическая капля, 2)
внутреннее отражение, 3)
первичная радуга, 4)
преломление, 5) вторичная
радуга, 6) входящий луч
света, 7) ход лучей при
формировании первичной
радуги, 8) ход лучей при
формировании вторичной
радуги, 9) наблюдатель, 10)
область формирования
первичной радуги, 11)
область формирования
вторичной радуги, 12)
облако капелек.
Центр окружности, описываемой радугой лежит на прямой,
проходящей через этот центр, наблюдателя и Солнце — потому для
наблюдателя Солнце всегда находится за его спиной, и одновременно
видеть Солнце и радугу без использования зеркал невозможно. Для
наблюдателя на земле радуга обычно выглядит как дуга, часть
окружности, и чем выше точка зрения наблюдателя — тем радуга
полнее (с горы или самолёта можно увидеть и полную окружность). Когда
Солнце поднимается выше 43 градусов над горизонтом, то радуга с
поверхности Земли не видна.
Необычные радуги
Чаще всего наблюдается первичная радуга, при которой свет претерпевает
одно внутреннее отражение. Ход лучей показан на рисунке справа вверху. В
первичной радуге красный цвет находится снаружи дуги, её угловой радиус
составляет 40-42°.
Иногда можно увидеть ещё одну, менее
яркую радугу вокруг первой. Это
вторичная радуга, в которой свет
отражается в капле два раза. Во
вторичной радуге «перевёрнутый»
порядок цветов — снаружи находится
фиолетовый, а внутри красный. Угловой
радиус вторичной радуги 50-53°.
Небо между двумя радугами обычно
имеет заметно более тёмный оттенок.
Также возможно наблюдение радуги и
более высоких порядков, но уже,
преимущественно, в лабораторных
условиях.
Вторичная радуга
Двойная, перевёрнутая, кольцевая радуга
При определённых обстоятельствах можно
увидеть двойную радугу, с самолёта —
перевёрнутую или даже кольцевую, а в
определённых местностях (в основном в
США) — лунную радугу.
Необычные
радуги
В яркую лунную ночь можно наблюдать и
радугу от Луны. Поскольку человеческое
зрение устроено так, что при слабом
освещении
наиболее
чувствительные
рецепторы глаза — «палочки» — не
воспринимают цвета, лунная радуга
выглядит белесой; чем ярче свет, тем
«цветнее» радуга (в её восприятие
включаются цветовые рецепторы —
«колбочки»).
Известен широкий спектр различных
оптических
феноменов,
связанных
с
возникновением радуги, например огненные
радуги, возникающие на перистых облаках.
Отражённая радуга
СВЕТ
Свет – электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых
человеческим глазом(4,0·10¹ -7,5·10¹
Гц) Характеристиками света
являются:
спектральный состав, определяемый диапазоном длин волн света.
интенсивность, пропорциональная квадрату амплитуды электрического
вектора электромагнитной волны.
поляризация, определяемая изменением пространственной ориентации
электрического вектора по мере распространения волны в пространстве.
направление распространения луча света, совпадающее с направлением
нормали к волновому фронту (при отсутствии явления двойного
лучепреломления)
Спектр
Оптический линейчатый эмиссионный спектр азота
Спектральный анализ
Атомы каждого химического элемента
имеют
строго
определённые
резонансные частоты, в результате чего
именно на этих частотах они излучают
или поглощают свет. Это приводит к тому,
что в спектроскопе на спектрах видны
линии
(тёмные
или
светлые)
в
определённых местах, характерных для
каждого вещества. Интенсивность линий
зависит от количества вещества и его
состояния.
В
количественном
спектральном
анализе
определяют
содержание исследуемого вещества по
относительной
или
абсолютной
интенсивностям линий или полос в
спектрах.
СОЛНЦЕ
Солнце – центральное светило нашей планетной системы.
Температура внутри Солнца достигает 15млн градусов. Для
Земли оно служит неиссякаемым источником тепла и света.
Будь Солнце просто раскаленным газовым шаром, оно остыло
бы всего за несколько десятков миллионов лет. Но оно
существует миллиарды лет.
Существует потому, что в глубоких недрах Солнца при
колоссальных
температурах
и
давлении
происходит
термоядерная реакция превращающая четыре атома водорода
в один атом гелия. H1¹+ H1¹+ H1¹+ H1¹=2⁴HE+E(E- энергия) По закону
Альберта Эйнштейна «закон взаимосвязи массы и энергии»
ΔЕ=Δмс².(где ΔЕ-энергия, м-масса тела, с- скорость света в
вакууме с=2,998·10 ⁴ м/с) Исчезает масса появляется энергия.
Из истории исследования спектра
Исторически раньше всех прочих спектров
было
начато
исследование
оптических
спектров. Первым был Исаак Ньютон, который
в своём труде «Оптика», вышедшем в 1704
году, опубликовал результаты своих опытов
разложения с помощью призмы белого света
на
отдельные
компоненты
различной
цветности и преломляемости, то есть получил
спектры солнечного излучения, и объяснил их
природу, показав, что цвет есть собственное
свойство света, а не вносятся призмой, как
утверждал Роджер Бэкон в XIII веке.
Фактически,
Ньютон
заложил
основы
оптической спектроскопии: в «Оптике» он
описал все три используемых поныне метода
разложения
света
—
преломление,
интерференцию и дифракцию, а его призма с
коллиматором, щелью и линзой была первым
спектроскопом.
Спектроскоп
(спектрометр, спектрограф) (от
спектр и греч. skopeo — смотрю) —
оптический прибор для визуального
наблюдения спектра излучения.
Используется
для
быстрого
качественного
спектрального
анализа
веществ
в
химии,
металлургии (например, стилоскоп)
и т. д. Разложение излучения в
спектр осуществляется, например,
оптической призмой. С помощью
флюоресцентного
окуляра
визуально
наблюдают
ультрафиолетовый
спектр,
с
помощью электронно-оптического
преобразователя
—
ближнюю
инфракрасную область спектра.
Часто под термином спектрометр понимают
специализированное устройство, например,
предназначенное для определения
интенсивности заданного числа
спектральных линий, часто
автоматизированное, а под термином
спектро — настольный прибор,
позволяющий вручную просматривать
различные участки спектра.
Практическая часть проекта
Опыт №1
Приборы: спектроскоп
школьный, экран,
источник света
(карманный фонарик)
Цель: разложение с
помощью призмы
(спектроскопа) белого
света на отдельные
компоненты различной
цветности и
преломляемости, то есть
получение спектра
светового излучения
Опыт №2
Приборы: круговая
спектрограмма (лист
картона), электрический
миксер.
Цель: с помощью вращения
спектрограммы (сложения
цветов) получить белый
цвет
Опыт №1
Спектр
Белый
свет
Опыт №2
Вращение (сложение цветов)
Благодарю за внимание!