Изобретение радио Поповым.

В 1895 году Попов применил для приема электромагнитной волны когерер, что позволило значительно увеличить дальность приема. Этот прибор стал первым в мире радиоприемником.

4.Оптика.

4.1.Геометрическая оптика.

Развитие взглядов на природу света.

В 17 веке существовали две теории. Корпускулярная теория (Ньютон): свет- поток частиц, идущий во все стороны от источника. Теория не объясняет, почему не происходит перенос вещества и лучи не взаимодействуют, пересекаясь. Волновая теория (Гюйгенс): свет- поток волн, распространяющийся в особой среде- эфире, которая заполняет все пространство. Теория не объясняет возникновение тени. В 19 веке полностью доказано волновое распространение света (интерференция, дифракция), а в 20 веке теория Гюйгенса не смогла объяснить явление фотоэффекта, а корпускулярная теория смогла.

Закон прямолинейного распространения света.

В однородной среде свет распространяется прямолинейно (это следует из наблюдений). Источники света- тела, которые можно видеть независимо от освещенности. Лучи света- геометрические линии, вдоль которых распространяется световая энергия. Световой поток- мощность светового излучения, оцениваемая непосредственно нашим глазом (измеряется в люменах). Освещенность- отношение светового потока, падающего на некоторый участок поверхности, к площади этой поверхности (измеряется в люксах). Принцип суперпозиции: суммарная освещенность- алгебраическая сумма всех освещенностей.

Понятие луча.

Световой луч- это линия, вдоль которой распространяется световая энергия.

Законы отражения света.

Явление отражения света- изменение направления световых лучей на границе раздела двух сред. Зеркальная поверхность- поверхность, размеры неровностей которой меньше длины световой волны. Лучи, падающие на такую поверхность параллельным пучком, при отражении от нее идут также параллельным пучком. Рассеивающая поверхность- поверхность, размеры неровностей которой больше длины световой волны. После отражения от такой поверхности параллельные лучи рассеиваются. Закон отражения света: луч падающий и луч отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным в точке падения луча, при этом угол падения равен углу отражения.

Плоское зеркало.

Плоское зеркало- тело, поверхность которого имеет форму плоскости и обладает свойством отражать падающие на нее лучи. Особенности построения:

1)это изображение мнимое;

2)оно прямое;

3)размеры отраженного предмета равны размеру изображения;

4)расстояние, на котором находится изображение за зеркалом, равно расстоянию, на котором находится предмет перед зеркалом.

ÞДля построения изображения предмета в плоском зеркале достаточно построить изображение его крайних точек, лежащих на одной прямой.

Законы преломления света.

Преломление света- явление изменения направления распространения света при переходе света через границу двух сред, если вторая среда прозрачна. Закон отражения: луч падающий и луч отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром, восстановленным в точке падения луча. sina/sing=n2-1.

Абсолютный и относительный показатели преломления.

n2-1- относительный показатель преломления второй среды относительно первой . Относительный показатель преломления любой среды- отношение абсолютных показателей двух сред. n2-1=n2/n1. Абсолютный показатель преломления- отношение скорости света в вакууме к скорости света в данной среде. nаб=c/uср. n1=c/u1, n2=c/u2. Þ n2-1=n2/n1=cu1/cu2=u1/u2. Чем больше показатель преломления, тем угол отражения будет меньше, а преломленный луч будет ближе к перпендикуляру.

Ход лучей в призме.

Преломляющие грани- грани, через которые проходит луч, преломляющий угол- угол преломления, угол отклонения- угол между падающим и отраженным лучами. Разобрать на примерах.

Явление полного (внутреннего) отражения.

Полное внутреннее отражение- явление, при котором лучи, падающие на поверхность раздела двух прозрачных сред под углом, большим предельного угла, полностью отражаются. Предельный угол (a0)- угол падения, при котором преломленный луч скользит на границе двух сред. sina0/sin90°=n2/n1.

Тонкие линзы.

Линза- прозрачное тело, ограниченное криволинейными поверхностями. Тонкая линза- линза, толщина которой значительно меньше радиусов поверхностей, из которых линза образована. Оптический центр линзы (О)- вершина сферических сегментов. Главная оптическая ось линзы- центр симметрии. Побочная оптическая ось- любая другая прямая, проходящая через оптический центр линзы. Фокус линзы (всегда два)- тачка пересечения преломленных лучей, идущих параллельно главной оптической оси.

Фокусное расстояние и оптическая сила линзы.

Фокусное расстояние (F)- расстояние от центра линзы до фокуса. D=1/F- оптическая сила линзы.

Построение изображения в собирающих и рассеивающих линзах.

Собирающая линза- линза, обладающая свойством собирать в одну точку лучи, исходящие из какой-либо точки, после прохождения их через линзу, независимо от того, через какую часть линзы эти лучи прошли. Рассеивающая линза- линза, обладающая свойством рассеивать лучи света после прохождения ими линзы. Построение изображения:

1)Луч, падающий на линзу параллельно главной оптической оси, после преломления идет через фокус линзы.

2)Луч, исходящий из фокуса, преломляется линзой в направлении, параллельном главной оптической оси.

3)Луч, прошедший через центр линзы, не преломляется.

4)Параллельный пучок лучей линза сводит в точку, расположенную в фокальной плоскости.

Формула линзы.

d- расстояние от предмета до линзы, f- расстояние от линзы до изображения. (d-F)/F=F/(f-F) Þ 1/F=1/d+1/f. Вывод из подобия треугольников.

Увеличение, даваемое линзами.

M=F/(a-F)=(b-F)/F, где M- увеличение.

Оптические приборы: лупа, фотоаппарат, проекционный аппарат, микроскоп. Ход лучей в этих приборах.

Лупа- выпуклая линза. Если предмет находится за фокусом, то изображение действительное, перевернутое и увеличенное. Если предмет находится между фокусом и линзой, то изображение получается мнимое, прямое и увеличенное. Фотоаппарат состоит из камеры с объективом. Объектив строи на пленке сильно уменьшенное действительное перевернутое изображение. Проекционный аппарат работает обратно. Микроскоп строит сильно увеличенные мнимые изображения.

Глаз.

Глаз- хрусталик, прозрачная двояковыпуклая линза с коэффициентом преломления М=1,386. Глаз обладает свойствами: аккомодации (способность приспосабливаться к дальности), адаптации (способность приспосабливаться к яркости) и конвергенции (схождение зрительных осей двух глаз на наблюдаемом предмете).

4.2.Элементы физической оптики.

Волновые свойства света.

Свет- сферическая волна, распространяющаяся во всех направлениях от источника света. Она подвержена интерференции, дифракции.

Поляризация света.

Поляризация света- выделение из неполяризованного (естественного) света плоско поляризованного. Поляризация осуществляется с помощью специальных приборов, основанных на поляризации света при отражении и преломлении на границе раздела двух прозрачных диэлектриков.