በርዕሱ ላይ ትምህርት “በብርሃን ተፈጥሮ ላይ የአመለካከት እድገት ታሪክ። የብርሃን ፍጥነት." 11 ኛ ክፍል Khramova Anna Vladimirovna

"በሁሉም መንገድ በልጆች ላይ የእውቀት እና የክህሎት ከፍተኛ ፍላጎት እንዲኖረን ማድረግ አለብን."

Y. Kamensky

በርዕሱ ላይ በ 11 ኛ ክፍል የፊዚክስ ትምህርት

የትምህርት ዓይነት አዲስ ነገር መማር።

የትምህርት ቅጽ : ትምህርት - የንድፈ ምርምር.

የትምህርት ዓላማዎች፡- ስለ ብርሃን ተፈጥሮ የሃሳቦች እድገት ታሪክ እና የብርሃን ፍጥነትን ለማግኘት የሚረዱ ዘዴዎችን ተማሪዎችን ለማስተዋወቅ።

የትምህርት ዓላማዎች፡-

ትምህርታዊ፡

የብርሃን መሰረታዊ ባህሪያት መደጋገም ፣ የኳንተም ወይም የብርሃን ሞገድ ፅንሰ-ሀሳብ አጠቃቀምን መሠረት በማድረግ አካላዊ ክስተቶችን ለማብራራት ችሎታዎች መፈጠር ፣ የሞገድ-ቅንጣት መንታ ሀሳብን መተግበር።

ትምህርታዊ፡

የተጠናውን ቁሳቁስ ማጠቃለል እና ማደራጀት ፣ የኳንተም ፊዚክስ እድገት ውስጥ የልምድ እና የንድፈ ሀሳብ ሚና ማብራራት ፣ የንድፈ ሃሳቦች ተፈፃሚነት ገደቦች ማብራሪያ ፣ የሞገድ-ቅንጣት ምንታዌነት መግለጫ።

ትምህርታዊ፡

የእውቀት ሂደትን ማለቂያ የሌለውን አሳይ ፣ የሳይንቲስቶችን መንፈሳዊ ዓለም እና የሰውን ባህሪያት ያግኙ ፣ የሳይንስ እድገት ታሪክን ያስተዋውቁ ፣ የሳይንስ ሊቃውንት ለብርሃን ፅንሰ-ሀሳብ እድገት ያላቸውን አስተዋፅዖ ግምት ውስጥ ያስገቡ ።

መሳሪያዎች የመልቲሚዲያ ጭነት ፣ የእጅ ጽሑፎች።

ተግባራትየቡድን ሥራ ፣ የግለሰብ ሥራ ፣ የፊት ለፊት ሥራ ፣ ገለልተኛ ሥራ ፣ከሥነ ጽሑፍ ወይም ከኤሌክትሮኒካዊ የመረጃ ምንጮች ጋር በመስራት, ከጽሑፍ, ከንግግር, ከጽሑፍ ሥራ ጋር የመሥራት ውጤቶችን በመተንተን.

በርዕሰ-ጉዳዩ ላይ በይነተገናኝ ትምህርት መዋቅር

"በብርሃን ተፈጥሮ ላይ የእይታዎች እድገት። የብርሃን ፍጥነት."

የትምህርቱ መዋቅራዊ አካል	እየተጠቀምክ ነው። የተለመዱ ዘዴዎች	የአስተማሪ ሚናዎች	የተማሪ ቦታዎች	ውጤት	ጊዜ
ዘልቆ መግባት	አውቃለሁ/ማወቅ እፈልጋለሁ/አወቅሁ	የችግር ፈጣሪ ሁኔታ ንድፍ አውጪ እና አደራጅ	የፈጠራ እንቅስቃሴ ርዕሰ ጉዳይ	"አውቃለሁ"፣ "ማወቅ እፈልጋለሁ" የተሞሉ ዓምዶች ያሉት ሠንጠረዥ	5 ደቂቃዎች
ቲዮሬቲካል እገዳ	ባለ ሁለት ክፍል ማስታወሻ ደብተር	የተማሪዎችን የትምህርት እና የምርምር ተግባራት አወያይ	ገለልተኛ የትምህርት እና የምርምር ተግባራት ርዕሰ ጉዳይ	ሠንጠረዥ "በብርሃን ተፈጥሮ ላይ የእይታዎች እድገት"	15 ደቂቃዎች
ቲዮሬቲካል እገዳ	የቡድን ሥራ (የሎግቡክ ስትራቴጂን በመጠቀም)	በተማሪዎች ትምህርታዊ ጥያቄዎች ላይ አማካሪ	የቡድን ትምህርታዊ እንቅስቃሴዎች ርዕሰ ጉዳይ	ሠንጠረዥ "የብርሃን ፍጥነት መወሰን"	20 ደቂቃዎች
ነጸብራቅ	አውቃለሁ/ማወቅ እፈልጋለሁ/አወቅሁ	ባለሙያ	ገለልተኛ እንቅስቃሴ ርዕሰ ጉዳይ	ሠንጠረዥ “አውቃለሁ”፣ “ማወቅ እፈልጋለሁ”፣ “የተማርኩትን” በተሞሉ ዓምዶች	5 ደቂቃዎች

በክፍሎቹ ወቅት.

1. የማደራጀት ጊዜ. ሰላምታ፣ የተማሪዎችን ለትምህርቱ ዝግጁነት ማረጋገጥ።
2. የትምህርቱን ርዕስ ማስታወቅ እና በዚህ ርዕስ ላይ እውቀትን ማዘመን.

መምህር፡

ጓዶች፣ በዚህ ርዕስ ላይ የምናውቀውን እናስታውስ?

የተፈጥሮ እና አርቲፊሻል የብርሃን ምንጮች ምሳሌዎችን ስጥ.

ጨረር ምንድን ነው?

የብርሃን ሬክቲሊንየር ስርጭት ህግ.

ጥላ ምንድን ነው?

penumbra ምንድን ነው?

የብርሃን ነጸብራቅ ህግ.

ተማሪዎች የ ZHU ሰንጠረዥን (አባሪ 1) የመጀመሪያውን አምድ "አውቃለሁ" እንዲሞሉ ተጠይቀዋል።

በዕለት ተዕለት ንግግራችን “ብርሃን” የሚለውን ቃል በተለያዩ ትርጉሞች እንጠቀማለን፡ ብርሃኔ፣ ፀሀዬ፣ ንገረኝ...፣ መማር ብርሃን ነው፣ ድንቁርና ደግሞ ጨለማ ነው... በፊዚክስ “ብርሃን” የሚለው ቃል ሀ የበለጠ የተለየ ትርጉም። ስለዚህ ብርሃን ምንድን ነው? እና ስለ ብርሃን ክስተቶች ምን ማወቅ ይፈልጋሉ? እባክዎን የ ZHU ሰንጠረዥ ሁለተኛ አምድ እራስዎ ይሙሉ።

1. የትምህርቱን ግቦች እና አላማዎች ማዘጋጀት (በኬሚካላዊ ቅንብር ሠንጠረዥ ላይ የጋራ ትንተና ውጤት ላይ በመመርኮዝ).
2. የንድፈ ሐሳብ እገዳ "በብርሃን ተፈጥሮ ላይ የእይታዎች እድገት."

ተማሪዎች "በብርሃን ተፈጥሮ ላይ የእይታዎች እድገት" (አባሪ 2) የሚል ጽሑፍ ተሰጥቷቸዋል. ስራው እራሱን ከጽሑፉ ጋር በደንብ ማወቅ፣ መተንተን እና ባለ ሁለት ክፍል ማስታወሻ ደብተር ማጠናቀር ነው (አባሪ 3)።

1. ከጽሑፉ ጋር የመሥራት ውጤቶች ውይይት.
2. የችግሩን ሁኔታ ማዘጋጀት "የብርሃን ፍጥነት እንዴት እንደሚለካ?"

ታዋቂው አሜሪካዊ ሳይንቲስት አልበርት ሚሼልሰን የብርሃንን ፍጥነት ለመለካት ህይወቱን ከሞላ ጎደል አሳልፏል።

አንድ ቀን አንድ ሳይንቲስት በባቡር ሐዲዱ ላይ የብርሃን ጨረር ይኖራል ተብሎ የሚታሰብበትን መንገድ መረመረ። የብርሃን ፍጥነትን ለመለካት ይበልጥ ትክክለኛ የሆነ አሰራርን ለመገንባት ፈልጎ ነበር። ከዚህ በፊት በዚህ ችግር ላይ ሰርቷል

ለብዙ ዓመታት እና ለዚያ ጊዜ በጣም ትክክለኛዎቹን እሴቶች አግኝቷል። የጋዜጣ ዘጋቢዎች ስለ ሳይንቲስቱ ባህሪ ፍላጎት አደረባቸው እና ግራ በመጋባት እዚህ ምን እንደሚሰራ ጠየቁ። ሚሼልሰን የብርሃንን ፍጥነት እየለካ መሆኑን ገልጿል።

ለምን? - ጥያቄውን ተከትሏል.

ምክንያቱም ሰይጣን የሚስብ ነው” ሲል ሚሼልሰን መለሰ።

እናም ማንም ሰው የሚሼልሰን ሙከራዎች ግርማ ሞገስ ያለው የአንፃራዊነት ፅንሰ-ሀሳብ የሚገነባበት መሰረት እንደሚሆን ማንም አላሰበም, ይህም ስለ አለም አካላዊ ምስል ሙሉ ለሙሉ አዲስ ግንዛቤ ይሰጣል.

ከሃምሳ ዓመታት በኋላ፣ ሚሼልሰን አሁንም የብርሃን ፍጥነት መለኪያውን ቀጥሏል።

አንድ ጊዜ ታላቁ አንስታይንም ተመሳሳይ ጥያቄ ጠየቀው።

ምክንያቱም በጣም አስደሳች ነው! - ሚሼልሰን እና አንስታይን ከግማሽ ምዕተ ዓመት በኋላ መለሱ።

መምህሩ ጥያቄውን ይጠይቃል-"በዲያቢሎስ የሚስብ" ከመሆኑ በተጨማሪ የብርሃን ፍጥነት ማወቅ አስፈላጊ ነውን?

ስለ ብርሃን ፍጥነት እውቀት በሚተገበርበት ቦታ የተማሪዎች አስተያየት ይደመጣል።

1. ቲዎሬቲካል እገዳ "የብርሃን ፍጥነት መለካት".

መምህሩ የብርሃን ፍጥነትን ለመለካት የተለያዩ ዘዴዎችን ለማጥናት ክፍሉን አስቀድሞ ወደ የፈጠራ ቡድኖች ይከፋፍላል-

1. ቡድን "የሮመር ዘዴ"
2. ቡድን "ዘዴ Fizeau"
3. ቡድን "Foucault ዘዴ"
4. ቡድን "ብራድሌይ ዘዴ"
5. ቡድን "ሚሼልሰን ዘዴ"

እያንዳንዱ ቡድን በእቅዱ መሰረት በተጠናው ቁሳቁስ ላይ ሪፖርት + አቀራረብን ያቀርባል-

1. የሙከራ ቀን
2. ሞካሪ
3. የሙከራው ይዘት
4. የተገኘው የብርሃን ፍጥነት ዋጋ.

የተቀሩት ተማሪዎች በቡድን ትርኢቶች (አባሪ 4) በተናጥል ጠረጴዛውን ይሞላሉ። የጠረጴዛው አቀማመጥ አስቀድሞ ተዘጋጅቷል.

መምህሩ ጠቅለል አድርጎ ያቀርባል.

የብርሃንን ፍጥነት ለመለካት ዋናው ችግር ምን ነበር?

በቫኩም ውስጥ ያለው የብርሃን ፍጥነት በግምት ምን ያህል ነው?

ዘመናዊው ፊዚክስ የብርሃን ፍጥነት ታሪክ ያላለቀ መሆኑን አጥብቆ ያስረግጣል. ለዚህም ማስረጃው ከቅርብ ዓመታት ወዲህ የተከናወነውን የብርሃን ፍጥነት በመለካት ላይ ያለው ሥራ ነው።

በማይክሮዌቭ ውስጥ ያለውን የብርሃን ፍጥነት ለመለካት የተወሰነ ውጤት የአሜሪካው ሳይንቲስት ኬ ፍሩም ሥራ ሲሆን ውጤቱም በ 1958 ታትሟል. ሳይንቲስቱ በሰከንድ 299792.50 ኪሎ ሜትር ውጤት አግኝተዋል። ለረጅም ጊዜ ይህ ዋጋ በጣም ትክክለኛ እንደሆነ ይቆጠራል.

የብርሃን ፍጥነትን የመወሰን ትክክለኛነትን ለመጨመር በከፍተኛ ድግግሞሽ ክልል ውስጥ እና በዚህ መሠረት አጭር የሞገድ ርዝመቶች መለኪያዎችን የሚፈቅዱ በመሠረቱ አዳዲስ ዘዴዎችን መፍጠር አስፈላጊ ነበር. እንደነዚህ ያሉ ዘዴዎችን የማዳበር እድሉ የኦፕቲካል ኳንተም ማመንጫዎች ከተፈጠሩ በኋላ ታየ - ሌዘር. የብርሃን ፍጥነትን የመወሰን ትክክለኛነት ከFroom ሙከራዎች ጋር ሲነጻጸር 100 ጊዜ ያህል ጨምሯል። የሌዘር ጨረሮችን በመጠቀም ድግግሞሾችን የመወሰን ዘዴ የብርሃን ፍጥነት በሴኮንድ 299792.462 ኪሎ ሜትር እኩል ይሰጣል።

የፊዚክስ ሊቃውንት በጊዜ ሂደት የብርሃን ፍጥነት ቋሚነት ጥያቄን ማጥናታቸውን ቀጥለዋል. በብርሃን ፍጥነት ላይ የሚደረግ ጥናት ተፈጥሮን ለመረዳት ብዙ ተጨማሪ አዲስ መረጃዎችን ሊሰጥ ይችላል፣ ይህም በብዝሃነቱ የማይጠፋ ነው። የመሠረታዊ ቋሚ የ 300 ዓመት ታሪክጋር በጣም አስፈላጊ ከሆኑ የፊዚክስ ችግሮች ጋር ያለውን ግንኙነት በግልፅ ያሳያል።

አስተማሪ: - ስለ ብርሃን ፍጥነት አስፈላጊነት ምን መደምደሚያ ላይ መድረስ እንችላለን?

ተማሪዎች: - የብርሃን ፍጥነትን መለካት የፊዚክስን እንደ ሳይንስ ለበለጠ እድገት አስችሎታል።

1. ነጸብራቅ። በ ZHU ሰንጠረዥ ውስጥ "የተማረ" አምድ መሙላት.

የቤት ስራ.አንቀጽ 59 (ጂያ ሚያኪሼቭ, ቢ.ቢ. ቡክሆቭቭ "ፊዚክስ. 11")

ችግር ፈቺ

1. ከጥንታዊ ግሪክ የፐርሴየስ አፈ ታሪክ፡-

ፐርሴየስ ከፍ ብሎ ወደ አየር በበረረበት ወቅት ጭራቁ ከቀስት በረራ የበለጠ አልነበረም። ጥላው ወደ ባሕሩ ውስጥ ወደቀ, እና ጭራቁ በጀግናው ጥላ ላይ በንዴት ሮጠ. ፐርሴየስ በድፍረት ከላይ ወደ ጭራቁ በፍጥነት ሮጠ እና የተጠማዘዘውን ሰይፉን በጀርባው ውስጥ ዘረጋው...”

ጥያቄ፡ ጥላ ምንድን ነው እና በምን አይነት አካላዊ ክስተት ነው የተፈጠረው?

2. ከአፍሪካ ተረት “የመሪ ምርጫ”፡-

"ወንድሞች" አለ ሽመላው በዝግታ ወደ ክበቡ መሃል እየሄደ። - ከጠዋት ጀምሮ ስንጨቃጨቅ ነበር. እነሆ፣ እኩለ ቀን እየቀረበ ነውና ጥላችን አጠር ያለ እና በቅርቡ ሙሉ በሙሉ ይጠፋል። ስለዚህ ፀሀይ ከፍተኛ ደረጃዋን ሳታልፍ ወደ አንድ ውሳኔ እንምጣ...”

ጥያቄ፡ ለምንድነው በሰዎች የሚጣሉት የጥላዎች ርዝመት ማጠር የጀመረው? መልስዎን በስዕል ያብራሩ። በምድር ላይ የጥላ ርዝመት ለውጥ አነስተኛ የሆነበት ቦታ አለ?

3. ከጣሊያን ተረት “የማይሞት ሕይወትን የሚሻ ሰው”፡-

“ከዚያም ግራንትስታ ከአውሎ ነፋስ የከፋ የሚመስለውን ነገር አየ። አንድ ጭራቅ ከብርሃን ጨረር በበለጠ ፍጥነት እየበረረ ወደ ሸለቆው እየቀረበ ነበር። የቆዳ ክንፎች፣ ዋርቲ ለስላሳ ሆድ እና ትልቅ አፍ ያለው ጥርሶች ነበሩት...”

ጥያቄ፡ በዚህ ክፍል ውስጥ አካላዊ ስህተት ምንድን ነው?

4. ከጥንታዊ ግሪክ የፐርሴየስ አፈ ታሪክ፡-

“ፐርሴየስ በፍጥነት ከጎርጎኖቹ ተመለሰ። አስፈሪ ፊታቸውን ለማየት ይፈራል: ከሁሉም በኋላ, አንድ እይታ እና ወደ ድንጋይ ይለወጣል. ፐርሴየስ የፓላስ አቴናን ጋሻ ወሰደ - ጎርጎኖች በመስታወት ውስጥ እንደሚንፀባረቁ። ሜዱሳ የትኛው ነው?

ልክ ንስር ከሰማይ ወደታሰበው ተጎጂ ላይ እንደወደቀ፣ ፐርሴየስም ወደ እንቅልፍዋ ሜዱሳ በፍጥነት ሄደ። የበለጠ በትክክል ለመምታት የጠራ ጋሻውን ይመለከታል...”

ጥያቄ፡- ፐርሴየስ የሜዱሳን አንገት ለመቁረጥ የተጠቀመው የትኛውን አካላዊ ክስተት ነው?

አባሪ 1.

ሠንጠረዥ "አውቃለሁ / ማወቅ እፈልጋለሁ / አገኘሁ"

አባሪ 2

በብርሃን ተፈጥሮ ላይ የእይታዎች እድገት ታሪክ

ስለ ብርሃን ተፈጥሮ የመጀመሪያዎቹ ሀሳቦች በጥንት ጊዜ ተቀምጠዋል. የግሪክ ፈላስፋ ፕላቶ (427-327 ዓክልበ. ግድም) ከመጀመሪያዎቹ የብርሃን ንድፈ ሐሳቦች አንዱን ፈጠረ።

ዩክሊድ እና አርስቶትል (300-250 ዓክልበ. ግድም) በሙከራ እንዲህ ያሉ መሠረታዊ የሆኑ የኦፕቲካል ክስተቶች ሕጎች እንደ ብርሃን ቀጥተኛ ስርጭት እና የብርሃን ጨረሮች ነፃነት፣ ነጸብራቅ እና ነጸብራቅ ያሉ ናቸው። አርስቶትል የራዕይን ምንነት ለማስረዳት የመጀመሪያው ነው።

ምንም እንኳን የጥንት ፈላስፋዎች ፣ እና በኋላ የመካከለኛው ዘመን ሳይንቲስቶች ፣ በቂ ያልሆነ እና እርስ በእርሱ የሚቃረኑ ቢሆኑም ፣ በብርሃን ክስተቶች ይዘት ላይ ትክክለኛ አመለካከቶችን ለመፍጠር አስተዋፅኦ ያደረጉ እና ለተጨማሪ የንድፈ-ሀሳብ እድገት መሠረት ጥለዋል። ብርሃን እና የተለያዩ የኦፕቲካል መሳሪያዎች መፈጠር. በብርሃን ክስተቶች ባህሪያት ላይ አዲስ ምርምር ሲከማች, በብርሃን ተፈጥሮ ላይ ያለው አመለካከት ተለውጧል. የሳይንስ ሊቃውንት የብርሃን ተፈጥሮን የማጥናት ታሪክ በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመር አለበት ብለው ያምናሉ.

በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን የዴንማርክ የሥነ ፈለክ ተመራማሪ ሮመር (1644-1710) የብርሃንን ፍጥነት ለካ, ጣሊያናዊው የፊዚክስ ሊቅ ግሪማልዲ (1618-1663) የዲፍራክሽን ክስተትን አግኝቷል, ድንቅ እንግሊዛዊ ሳይንቲስት I. ኒውተን (1642-1727) ኮርፐስ ፈጠረ. የብርሃን ፅንሰ-ሀሳብ ፣ የመበታተን እና የመስተጓጎል ክስተቶችን አገኘ ፣ ኢ. ባርቶሊን (1625-1698) በአይስላንድ እስፓር ውስጥ ቢሪፍሪንግን አገኘ ፣ በዚህም የክሪስታል ኦፕቲክስ መሰረት ጥሏል። ሁዩገንስ (1629-1695) የብርሃን ሞገድ ንድፈ ሐሳብን አነሳስቷል።

በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን, የመጀመሪያዎቹ ሙከራዎች የተመለከቱትን የብርሃን ክስተቶች በንድፈ ሀሳብ ለማረጋገጥ ተደርገዋል. በኒውተን የተገነባው የኮርፐስኩላር የብርሃን ንድፈ ሃሳብ የብርሃን ጨረራ እንደ ቀጣይ ጥቃቅን ቅንጣቶች - ኮርፐስክለሎች በብርሃን ምንጭ የሚለቀቁ እና በአንድ አይነት መካከለኛ ቀጥታ መስመር እና ወጥ በሆነ መልኩ በከፍተኛ ፍጥነት የሚበሩ ናቸው.

ከብርሃን ሞገድ ንድፈ ሃሳብ አንፃር, መስራቹ ኤች.ሂዩጂንስ, የብርሃን ጨረር የሞገድ እንቅስቃሴ ነው. ሁሉንም ቁሳዊ አካላት, በመካከላቸው ያለውን ክፍተት እና interplanetary ቦታዎች የሚሞላ ይህም ኤተር - Huygens, ልዩ ስለሚሳሳቡ እና ጥቅጥቅ መካከለኛ ውስጥ ማባዛት, ከፍተኛ ድግግሞሽ ያለውን የመለጠጥ ሞገድ እንደ ብርሃን ሞገድ ተቆጥረዋል.

የብርሃን ኤሌክትሮማግኔቲክ ቲዎሪ የተፈጠረው በ19ኛው ክፍለ ዘመን አጋማሽ ላይ በማክስዌል (1831-1879) ነው። በዚህ ንድፈ ሐሳብ መሠረት የብርሃን ሞገዶች የኤሌክትሮማግኔቲክ ተፈጥሮ ናቸው, እና የብርሃን ጨረሮች እንደ ኤሌክትሮማግኔቲክ ክስተቶች ልዩ ሁኔታ ሊወሰዱ ይችላሉ. በሄርትዝ እና በኋላ በ P.N. Lebedev የተደረገ ጥናትም ሁሉም የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች መሰረታዊ ባህሪያት ከብርሃን ሞገዶች ባህሪያት ጋር እንደሚጣጣሙ አረጋግጠዋል.

ሎሬንትዝ (1896) በጨረር እና በቁስ አወቃቀሮች መካከል ያለውን ግንኙነት በመመሥረት የኤሌክትሮኒካዊ የብርሃን ፅንሰ-ሀሳብ አዳብሯል በዚህም መሰረት በአተሞች ውስጥ የተካተቱት ኤሌክትሮኖች በሚታወቅበት ጊዜ መወዛወዝ እና በአንዳንድ ሁኔታዎች ብርሃንን ሊስቡ ወይም ሊያመነጩ ይችላሉ።

የማክስዌል ኤሌክትሮማግኔቲክ ቲዎሪ ከሎውረንስ የኤሌክትሮኒክስ ቲዎሪ ጋር ተዳምሮ በዚያን ጊዜ የሚታወቁትን የኦፕቲካል ክስተቶችን ሁሉ አብራርቶ የብርሃንን ተፈጥሮ ችግር ሙሉ በሙሉ የገለጠ ይመስላል።

የብርሃን ልቀቶች በሴኮንድ በ300,000 ኪሎ ሜትር ፍጥነት በጠፈር ውስጥ የሚባዙ የኤሌክትሪክ እና መግነጢሳዊ ሃይሎች ወቅታዊ መወዛወዝ ተደርጎ ይወሰድ ነበር። ሎውረንስ የእነዚህ ንዝረቶች ተሸካሚ ኤሌክትሮማግኔቲክ ኤተር ፍፁም የማይንቀሳቀስ ባህሪ እንዳለው ያምን ነበር። ሆኖም የተፈጠረው የኤሌክትሮማግኔቲክ ቲዎሪ ብዙም ሳይቆይ ሊቀጥል የማይችል ሆኖ ተገኝቷል። በመጀመሪያ ደረጃ, ይህ ጽንሰ-ሐሳብ የኤሌክትሮማግኔቲክ ማወዛወዝ በሚሰራጭበት ትክክለኛ አካባቢ ያለውን ባህሪያት ግምት ውስጥ አላስገባም. በተጨማሪም, በዚህ ንድፈ ሃሳብ እርዳታ ፊዚክስ በ 19 ኛው እና በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መባቻ ላይ ያጋጠሙትን በርካታ የኦፕቲካል ክስተቶችን ማብራራት አይቻልም. እነዚህ ክስተቶች የብርሃን ልቀትን እና የመሳብ ሂደቶችን, ጥቁር የሰውነት ጨረሮችን, የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖን እና ሌሎችንም ያካትታሉ.

የብርሃን ኳንተም ቲዎሪ በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ ተነስቷል. በ1900 ተቀርጾ በ1905 የተረጋገጠ ነው። የብርሃን ኳንተም ቲዎሪ መስራቾች ፕላንክ እና አንስታይን ናቸው። በዚህ ንድፈ ሐሳብ መሠረት, የብርሃን ጨረሮች የሚለቀቁት እና በንጥረ ነገሮች ቅንጣቶች የሚወሰዱት ያለማቋረጥ አይደለም, ነገር ግን በተናጥል, ማለትም በተለዩ ክፍሎች - የብርሃን ኩንታ.

የኳንተም ቲዎሪ፣ ልክ እንደነበረው፣ የኮርፐስኩላር የብርሃን ንድፈ ሃሳብን በአዲስ መልክ አነቃቃው፣ ነገር ግን በመሰረቱ ይህ የሞገድ እና የኮርፐስኩላር ክስተቶች አንድነት እድገት ነበር።

በታሪካዊ እድገት ምክንያት, ዘመናዊ ኦፕቲክስ የጨረር የተለያዩ ባህሪያትን ማብራራት የሚችል እና የብርሃን ጨረር አንዳንድ ባህሪያት በምን አይነት ሁኔታዎች ውስጥ እራሳቸውን ሊያሳዩ የሚችሉበትን ጥያቄ ለመመለስ የሚያስችል የብርሃን ክስተቶች ጥሩ መሠረት ያለው ንድፈ ሃሳብ አለው. የዘመናዊው የብርሃን ጽንሰ-ሐሳብ ሁለት ተፈጥሮውን ያረጋግጣል-ማዕበል እና ኮርፐስኩላር.

ውጤት (ኪሜ/ሰ)

1676

ሮመር

የጁፒተር ጨረቃዎች

214000

1726

ብራድሌይ

የከዋክብት አብርሬሽን

301000

1849

ፊዚው

ማርሽ

315000

1862

Foucault

የሚሽከረከር መስታወት

298000

1883

ሚሼልሰን

የሚሽከረከር መስታወት

299910

1983

ተቀባይነት ያለው እሴት

299 792,458

ገጽ

ስለ ብርሃን ተፈጥሮ እና ስለ ስርጭቱ ህጎች ጥያቄዎች በግሪክ ፈላስፋዎች ተነስተዋል። ዩክሊድ (300 ዓክልበ. ግድም) ከዓይኖች በሚወጡ የእይታ ጨረሮች የእይታ ግንዛቤን አብራርቷል ፣ እሱም አንድ ነገር ይሰማል። እንዲሁም የብርሃን ስርጭትን (rectilinear propagation of light) ህግ አዘጋጅቷል. ኦፕቲክስ በ16ኛው እና በ17ኛው መቶ ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የዳበረው ​​ሳይንቲስት ጃንሰን (1590) የመጀመሪያውን ባለ ሁለት መነፅር ማይክሮስኮፕ ሲገነባ እና ጋሊልዮ (1609) ቴሌስኮፑን በመጠቀም በርካታ የኮከብ ቆጠራ ግኝቶችን (Wiener phases, የጁፒተር ሳተላይቶች) ሰርቷል. , በጨረቃ ላይ ያሉ ተራሮች). እ.ኤ.አ. በ 1620 የኔዘርላንድ ሳይንቲስት ስኔል በመጨረሻ የፈረንሣይ ሳይንቲስት ዴካርት ለእኛ በሚያውቁት መልክ የተጻፈውን የማጣቀሻ ሕግ አቋቋመ።

አይዛክ ኒውተን (በ17ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ) ለኦፕቲክስ እድገት ትልቅ አስተዋፅዖ አድርጓል። በብርሃን ቀጥተኛነት እንዲሁም በማንፀባረቅ እና በማንፀባረቅ ህጎች ላይ በመመስረት ፣ ብርሃን በሜካኒካዊ ህጎች መሠረት በብርሃን አካል የሚፈነጥቅ እና በከፍተኛ ፍጥነት የሚበር የሬሳ ጅረት እንደሆነ ገምቷል። የብርሃን መስመራዊ ስርጭትን በአንድ ወጥ በሆነ መንገድ ማብራራት ችሏል፤ አስከሬኖች የሚንቀሳቀሱት በንቃተ-ህሊና ነው። የማንጸባረቅ ህግ፡- አስከሬኖች ከጠፍጣፋ መሬት ላይ እንደ ኳሶች ከ 2 ሚዲያዎች ድንበር ተንጸባርቀዋል። በተጨማሪም ኒውተን የንፅፅር ህግን አብራርቷል, ነገር ግን በመቀነስ ሳይሆን, በጥቅጥቅ ባለ መካከለኛ ውስጥ የአስከሬን እንቅስቃሴ ፍጥነት መጨመር ነው. ኒውተን በተጨማሪም ነጭ ብርሃን የተዋሃደ እና "ንጹህ ቀለሞች" እንደያዘ አሳይቷል, ኮርፐስክለሎቹ በጅምላ ይለያያሉ: ቫዮሌት ኮርፐስ በጣም ቀላል ነው, እና ቀይው በጣም ከባድ ነው (እኔ አልገመትኩም).

ከኒውተን ኮርፐስኩላር የብርሃን ፅንሰ-ሀሳብ ጋር፣ ሁክ-ሁይገንስ ሞገድ ንድፈ ሃሳብ (የርዝመታዊ ለውጦችን መስፋፋት በአለም ኤተር እየተባለ የሚጠራው) በ17ኛው መቶ ክፍለ ዘመን ተነሳ። የHuygensን መርህ በመጠቀም የብርሃን ሞገድ የደረሰበት ማንኛውም ነጥብ የሁለተኛ ማዕበል ምንጭ ነው ፣የማሰላሰል እና የማነፃፀር ህግን እና የልዩነት ክስተቶችን (በመሰናክሎች ዙሪያ መታጠፍ) እና ጣልቃ-ገብነትን (አጉልቶ) ማብራራት ይቻላል።

ስለዚህም በ17ኛው መቶ ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ በብርሃን ተፈጥሮ ላይ ሁለት ተቃራኒ አመለካከቶች (ኮርፐስኩላር እና ሞገድ) በኦፕቲክስ ውስጥ ተሰርተዋል፤ ሁለቱም ንድፈ ሐሳቦች የጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ መሰረታዊ ህጎችን ያብራራሉ፣ ነገር ግን እያንዳንዳቸው የራሳቸው ጉድለቶች ነበሩት። Huygens ለተለያዩ ቀለሞች የተለያዩ የማጣቀሻ ኢንዴክሶች መበተንን ማብራራት አልቻለም (ኒውተን ይችላል)። ነገር ግን ኒውተን ብርሃን ከፊል የሚንፀባረቅ እና በከፊል የሚገለበጥ መሆኑን ሲያብራራ፣ አስከሬኑ የማሰላሰል እና የማንጸባረቅ ልምድ እንዳለው ሀሳብ ማቅረብ ነበረበት። ነገር ግን፣ የኒውተን ሥልጣን በ18ኛው ክፍለ ዘመን በሙሉ፣ አብዛኞቹ የፊዚክስ ሊቃውንት ወደ ኮርፐስኩላር የብርሃን ንድፈ ሐሳብ ዘንበል እንዲሉ አድርጓል። ሁለቱም ንድፈ ሃሳቦች በ 1724 በበርታሊሙስ የተገኘውን ድርብ ሪፍራሽን እና እንዲሁም የብርሃን ትስስር ክስተትን ሊያብራሩ አይችሉም። እ.ኤ.አ. በ 1717 ኒውተን የብርሃን ትስስር ሊገለጽ የሚችለው በተለዋዋጭ ሞገዶች ብቻ እንደሆነ አሳይቷል ፣ ይህ ኒውተን የብርሃን ሞገድ ፅንሰ-ሀሳብ ውድቅ እንደሆነ ያምናል ። በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የሂሳብ ሊቃውንት የመወዝወዝ እና ሞገዶች ንድፈ ሃሳብ ፈጠሩ, ይህም ለአንዳንድ የኦፕቲካል ክስተቶች በተሳካ ሁኔታ ተተግብሯል. ስለዚህ በ 1801 እንግሊዛዊው ሳይንቲስት ያንግ የጣልቃገብነት መርህን አቋቋመ ፍሬስኔል (እ.ኤ.አ.) በፖላራይዝድ ብርሃን ጣልቃገብነት ላይ በፋራዳይ እና አርጎ ሙከራዎች ላይ በመመርኮዝ ያንግ ብርሃን ተሻጋሪ ማዕበል መሆኑን አቅርቧል ፣ የመለጠጥ ባህሪዎችን ከኤተር ጋር ማያያዝ አስፈላጊ ነበር (ይህም ኤተር ፈሳሽ ወይም ጋዝ አይደለም ፣ ግን ጠንካራ ነው) ).

በ1846 የፋራዳይ ሙከራዎች ከማግኔቲክ ፊልድ ጋር መስተጋብር እንዲሁም ማክስዌል በ1845 ባደረገው ምርምር ብርሃን ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ መሆኑን ለማረጋገጥ አስችሏል። የማክስዌል ቲዎሪ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ስርጭትን ፍጥነት እና ብርሃንን በተለያዩ ሚዲያዎች ለማስረዳት እና ለመለካት አስችሏል። ይህ ማዕበል ንድፈ ያሸነፈ ይመስላል, ነገር ግን በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ታየ ይህም ፍጹም ጥቁር አካል, ያለውን spectral ባህሪያት ጥናት ውጤት. እ.ኤ.አ. በ 1901 ፕላንክ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ልቀትና መሳብ ያለማቋረጥ እንደማይከሰት አሳይቷል። የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች በክፍሎች (ኳንታ) ይለቃሉ, እና የእያንዳንዱ ክፍል ኃይል የሚወሰነው በ E = h ድግግሞሽ ብቻ ነው. ቁ. አንስታይን በ 1905 ፎቶን የሚባሉ የብርሃን ቅንጣቶችን በማስተዋወቅ የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ህጎችን አብራርቷል. ማለትም፣ አንስታይን ብርሃን በኳንታ የሚወሰድ እና የሚለቀቅ ብቻ ሳይሆን፣ ማዕበል በሚቀርበት ጊዜ በክፍሎች መልክ እንደሚሰራጭ አሳይቷል። እነዚህ የፕላንክ እና የአንስታይን ግኝቶች የኳንተም ሜካኒክስ ብቅ እንዲሉ ምክንያት ሆኗል፣ ይህም በ20ኛው ክፍለ ዘመን በሙሉ የተገነባ ነው።

በግለሰብ ስላይዶች የዝግጅት አቀራረብ መግለጫ፡-

1 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

2 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

ከብርሃን ምንጭ (ከብርሃን አምፖል) ብርሃን በሁሉም አቅጣጫ ይሰራጫል እና በዙሪያው ባሉ ነገሮች ላይ ይወድቃል, ይህም እንዲሞቁ ያደርጋል. ብርሃን ወደ ዓይን ውስጥ ሲገባ የእይታ ስሜትን ያስከትላል - እናያለን. ምንጭ ተቀባይ ብርሃን በሚሰራጭበት ጊዜ ተፅዕኖው ከምንጩ ወደ ተቀባዩ ይተላለፋል.

3 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

ተጽዕኖዎችን ለማስተላለፍ ሁለት መንገዶች-ቁስን ከምንጩ ወደ ተቀባዩ ማስተላለፍ; በአካላት መካከል ያለውን የመካከለኛውን ሁኔታ በመለወጥ (ያለ ነገር ማስተላለፍ).

4 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

የብርሃን ንድፈ-ሀሳቦች፡ የኒውተን ኮርፐስኩላር ኦቭ ብርሃን ንድፈ-ሀሳብ፡ ብርሃን በሁሉም አቅጣጫዎች ከምንጩ የሚመጡ ቅንጣቶች ፍሰት ነው (ቁስ ማስተላለፍ) 2. የሂዩጂንስ ሞገድ የብርሃን ፅንሰ-ሀሳብ፡ ብርሃን በልዩ መላምታዊ መካከለኛ - ኤተር፣ ሁሉንም የሚሞላ ሞገድ ነው። ቦታ እና በሁሉም ስልኮች ውስጥ ዘልቆ መግባት 3. የማክስዌል ኤሌክትሮማግኔቲክ የብርሃን ንድፈ ሐሳብ፡ ብርሃን የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ልዩ ጉዳይ ነው። ብርሃን በሚጓዝበት ጊዜ እንደ ማዕበል ይሠራል። 4.የብርሃን የኳንተም ቲዎሪ፡- ሲወጣ እና ሲወሰድ ብርሃን እንደ ቅንጣት ጅረት ይሰራል።

5 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

የብርሃን ኦፕቲክስ ተፈጥሮ የብርሃን ክስተቶችን የሚያጠና የፊዚክስ ክፍል ነው። ብርሃን ምንድን ነው? ሳይንቲስቶች ስለ ብርሃን ተፈጥሮ ያላቸው አመለካከት ከጊዜ ወደ ጊዜ ተለውጧል። ከ18ኛው ክፍለ ዘመን ጀምሮ በሞገድ ንድፈ ሃሳብ ተከታዮች እና በኮርፐስኩላር ቲዎሪ መካከል በፊዚክስ ትግል ነበር። ታዋቂው ሳይንቲስት I. ኒውተን ያምናል፡- ብርሃን በቀጥታ መስመር በህዋ ላይ የሚራመዱ በብርሃን አካል የሚወጣ የሬሳ (ቅንጣት) ጅረት ነው። ይህ ግምት የተረጋገጠው በብርሃን ቀጥተኛ ስርጭት ህግ ነው. እንግሊዛዊው ሳይንቲስት አር. ሁክ እንዲህ በማለት አነበበ፡ ብርሃን ሜካኒካል ሞገዶች ነው። ይህ ጽንሰ ሐሳብ በ H. Huygens, T. Jung, O. Fresnel እና ሌሎች ስራዎች ተረጋግጧል.በዘመናዊ ጽንሰ-ሀሳቦች መሰረት, ብርሃን ሁለት ተፈጥሮ አለው (የሞገድ-ቅንጣት ድብልታ): - ብርሃን የሞገድ ባህሪያት እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ነው. ግን በተመሳሳይ ጊዜ የንጥሎች ፍሰት ነው - ፎቶኖች. በብርሃን ክልል ላይ በመመስረት, አንዳንድ ባህሪያት በከፍተኛ መጠን ይታያሉ.

6 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

7 ተንሸራታች

የስላይድ መግለጫ፡-

8 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

ስላይድ 9

የስላይድ መግለጫ፡-

ብርሃን በሚሰራጭበት ጊዜ የሞገድ ባህሪያቶች ይበዛሉ፡ ብርሃን ከቁስ ጋር ሲገናኝ የኳንተም ባህሪያት የበላይ ናቸው፡ Wave-corpuscle ምንታዌነት ፊዚክስ ያጠኑት በሁለቱ ዋና ዋና የቁስ አካላት መካከል ያለው ግንኙነት መገለጫ ነው - ቁስ እና መስክ።

10 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

11 ተንሸራታች

የስላይድ መግለጫ፡-

ጂኦሜትሪክ ኦፕቲክስ በብርሃን ጨረር ፅንሰ-ሀሳብ ላይ በመመርኮዝ የብርሃን ኃይል ስርጭትን ህጎች የሚያጠና የኦፕቲክስ ቅርንጫፍ ነው። የብርሃን ፍጥነትን የመሞከር ሙከራ-የብርሃን ፍጥነትን ለመወሰን የመጀመሪያ ሙከራዎች. የብርሃን ፍጥነትን ለመለካት የስነ ፈለክ ዘዴ (ኦ. ሮመር, 1676) የላቦራቶሪ ዘዴ የብርሃን ፍጥነት (I. Fizeau, 1849) የብርሃን ፍጥነትን በ Michelson መወሰን. በ Essen እና Froome የብርሃን ፍጥነት መወሰን. የመለኪያ ዘመናዊ ዘዴዎችን በመጠቀም የተገኘው የብርሃን ፍጥነት ዋጋ.

12 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

Ole Christensen Rømer የተወለደበት ቀን: መስከረም 25, 1644 የሞት ቀን: መስከረም 19, 1710 (65 ዕድሜ) አገር: ዴንማርክ ሳይንሳዊ መስክ: የስነ ፈለክ ጥናት አልማ ማተር: ኮፐንሃገን ዩኒቨርሲቲ

ስላይድ 13

የስላይድ መግለጫ፡-

የብርሃን ፍጥነትን ለመለካት የስነ ፈለክ ዘዴ 1676 - የብርሃን ፍጥነት ለመጀመሪያ ጊዜ የተለካው በዴንማርክ ሳይንቲስት ኦ. ሮመር ነው. ሮመር የጁፒተር ሳተላይቶችን ግርዶሽ ተመልክቷል፣ በፀሐይ ስርአት ውስጥ ትልቁ ፕላኔት። ጁፒተር እንደ ምድር ሳይሆን 67 ክፍት ሳተላይቶች አሏት። በጣም ቅርብ የሆነችው ሳተላይት አዮ የሮሜር ምልከታ ርዕሰ ጉዳይ ሆነ። ሳተላይቱ በፕላኔቷ ፊት ሲያልፍ ተመለከተ እና ከዛ ጥላው ውስጥ ዘልቆ ከእይታ ይጠፋል። ከዚያም እንደ ብልጭ ድርግም የሚል መብራት እንደገና ታየ። በሁለቱ ወረርሽኞች መካከል ያለው የጊዜ ክፍተት 42 ሰአት ከ28 ደቂቃ ሆኗል። ስለዚህም ይህ "ጨረቃ" በየጊዜው ምልክቶቹን ወደ ምድር የላከች ግዙፍ የሰማይ ሰዓት ነበረች።

ስላይድ 14

የስላይድ መግለጫ፡-

በ 1676 ሮመር የጁፒተር ጨረቃን ግርዶሽ በመመልከት የብርሃንን ፍጥነት ወስኗል. የስልቱ ይዘት የጁፒተር ሳተላይት ግርዶሽ ጊዜን መለካት ነው በቦታ 1 እና 2 ላይ ከምድር ሲታዩ። በነጥቦች 1 እና 2 መካከል ያለው ርቀት ከምድር ምህዋር ዲያሜትር ጋር እኩል ነው።

15 ተንሸራታች

የስላይድ መግለጫ፡-

የ Io ገጽታ መዘግየት እና የሚፈጠርበትን ርቀት ማወቅ, ይህንን ርቀት በመዘግየቱ ጊዜ በመከፋፈል ፍጥነቱን ማወቅ ይችላሉ. ፍጥነቱ እጅግ በጣም ከፍተኛ ሆኖ ተገኝቷል፣ በግምት 300,000 ኪ.ሜ. ስለዚህ, በምድር ላይ ባሉ ሁለት ሩቅ ቦታዎች መካከል የብርሃን ስርጭት ጊዜን ለመያዝ እጅግ በጣም ከባድ ነው. ደግሞም በአንድ ሰከንድ ውስጥ ብርሃን ከምድር ወገብ በላይ በ7.5 እጥፍ ርቀት ይጓዛል። “በምድር ምህዋር ማዶ ላይ መቆየት ከቻልኩ ሳተላይቱ በተወሰነው ጊዜ ከጥላው ውስጥ ትወጣለች እና እዚያ ያለ ተመልካች ከ 22 ደቂቃዎች በፊት Io ን ያየው ነበር። የዚህ ጉዳይ መዘግየት የሚከሰተው ብርሃኑ ለመጀመሪያ ጊዜ ከተመለከትኩበት ቦታ ተነስቼ አሁን ወዳለሁበት ቦታ ለመጓዝ 22 ደቂቃ ስለሚፈጅ ነው። የጁፒተር የምሕዋር ጊዜ 11.86 ዓመታት ነው። 12 ዓመታት - 3600 1 ዓመት - 3600:12=300 ግማሽ ዓመት - 150

16 ተንሸራታች

የስላይድ መግለጫ፡-

የብርሃን ፍጥነት መለካት በ1676 የዴንማርካዊው የፊዚክስ ሊቅ ኦ ሮመር ብርሃንን ለካ። ሮመር የጁፒተር ጨረቃን ግርዶሽ ተመልክቷል። Io - የጁፒተር I ሳተላይት - ሳተላይቱ ለ 4 ሰዓታት በጁፒተር ጥላ ውስጥ ነበር. 28 ደቂቃ II - ሳተላይቱ ለ 22 ደቂቃዎች ከጥላ ውስጥ ወጣ. በኋላ, መለኪያዎች ሁለት ጊዜ ተካሂደዋል-በጁፒተር ከምድር በጣም ትንሽ ርቀት እና ከ 6 ወራት በኋላ, በመሬት እና በጁፒተር መካከል ያለው ርቀት ከፍተኛ በሚሆንበት ጊዜ. በግርዶሹ የቆይታ ጊዜ ላይ የተፈጠረው ልዩነት በብርሃን ፍጥነት የሚባዛው ከምድር ምህዋር ዲያሜትር ጋር እኩል የሆነ ተጨማሪ ርቀት በመጓዝ ተብራርቷል። በደካማ የመለኪያ ትክክለኛነት ምክንያት ሮመር ለብርሃን ፍጥነት 215,000 ኪ.ሜ በሰከንድ በጣም ግምታዊ ዋጋ ብቻ አግኝቷል።

ስላይድ 17

የስላይድ መግለጫ፡-

Hippolyte Fizeau: መስከረም 23, 1819 - ሴፕቴምበር 18, 1896, ታዋቂ ፈረንሳዊ የፊዚክስ ሊቅ, የፓሪስ የሳይንስ አካዳሚ አባል

18 ስላይድ

የስላይድ መግለጫ፡-

የብርሃን ፍጥነትን ለመለካት የላብራቶሪ ዘዴዎች ፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ I. Fizeau በ 1849 የላብራቶሪ ዘዴን በመጠቀም የብርሃንን ፍጥነት ለመለካት የመጀመሪያው ነበር. በፊዚው ሙከራ ውስጥ, ከምንጭ የመጣ ብርሃን, በሌንስ ውስጥ በማለፍ, ግልጽ በሆነ ሳህን ላይ ወደቀ 1. (ምስል 2). ከጠፍጣፋው ነጸብራቅ በኋላ፣ ያተኮረ ጠባብ ጨረር በፍጥነት ወደሚሽከረከር የማርሽ ጎማ ዳር ተወሰደ። በጥርሶች መካከል ካለፉ በኋላ ብርሃኑ ከመንኮራኩሩ ብዙ ኪሎ ሜትሮች ርቀት ላይ በሚገኘው መስታወት 2 ላይ ደርሷል። ከመስተዋቱ ላይ ካንጸባረቀ በኋላ ብርሃኑ ወደ ተመልካቹ አይን ከመግባቱ በፊት እንደገና በጥርሶች መካከል ማለፍ ነበረበት። መንኮራኩሩ በዝግታ ሲሽከረከር ከመስተዋቱ ላይ የሚንፀባረቀው ብርሃን ታየ። የማዞሪያው ፍጥነት እየጨመረ በሄደ መጠን ቀስ በቀስ ጠፍቷል. በሁለቱ ጥርሶች መካከል የሚያልፈው ብርሃን ወደ መስታወቱ እና ወደ ኋላ ሲሄድ መንኮራኩሩ ለመዞር ጊዜ ስለነበረው ጥርሱ ቀዳዳውን በመተካት መብራቱ መታየት አቆመ። በማዞሪያው ፍጥነት ተጨማሪ ጭማሪ, ብርሃኑ እንደገና ታየ. መብራቱ ወደ መስታወት እና ወደ ኋላ በተሰራጭበት ወቅት፣ መንኮራኩሩ ለመዞር ጊዜ ስለነበረው አዲስ ማስገቢያ የቀደመውን ማስገቢያ ቦታ ወሰደ። ይህንን ጊዜ እና በመንኮራኩር እና በመስታወት መካከል ያለውን ርቀት ማወቅ, የብርሃን ፍጥነት መወሰን ይችላሉ. በፊዚው ሙከራ ርቀቱ 8.6 ኪሎ ሜትር ሲሆን ለብርሃን ፍጥነት 313,000 ኪ.ሜ ዋጋ ተገኝቷል። ምስል.2

የጨረር ጨረር(ወይም ብርሃን በሰፊው የቃሉ ትርጉም) ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ናቸው, ርዝመታቸው ከ 10 -11 እስከ 10 -2 ሜትር ባለው ክልል ውስጥ (ከአሃዶች እስከ አስር ሚሊ ሜትር) ወይም የድግግሞሽ መጠን በግምት 3 * ነው. 10 11 ... 3 * 10 17 ኸርዝ

ልክ እንደሌላው የጨረር ጨረር, አለ የኦፕቲካል ጨረር ምንጭእና የኦፕቲካል ጨረር መቀበያ. የኦፕቲካል ጨረሮች ተቀባይ ለምሳሌ የሰው ዓይን ሊሆን ይችላል. የሰው ዓይን ከ 400 እስከ 760 nm የሞገድ ርዝመት ያለው የኦፕቲካል ጨረሮችን ማስተዋል ይችላል. ይህ የሚታይ ጨረር. ከሚታየው ጨረር በተጨማሪ የኦፕቲካል ጨረሮችም ያካትታል የኢንፍራሬድ ጨረር(ከ 0.75 እስከ 2000 µm የሞገድ ርዝመት) እና አልትራቫዮሌት ጨረር(ከ 10 እስከ 400 nm የሞገድ ርዝመት). የብርሃን ሞገዶች በታሪካዊ የሚታየው የብርሃን ህግጋት ትንተና ውስጥ የዳበሩትን የኦፕቲካል ዘዴዎችን በመጠቀም ያጠናል.

በ 17 ኛው ክፍለ ዘመን, ስለ ብርሃን ተፈጥሮ የመጀመሪያዎቹ ሳይንሳዊ መላምቶች ተገልጸዋል. ብርሃን ሃይል አለው እና በህዋ ውስጥ ያስተላልፋል። ጉልበት በአካልም ሆነ በማዕበል ሊተላለፍ ይችላል, ስለዚህ ስለ ብርሃን ተፈጥሮ ሁለት ንድፈ ሐሳቦች ቀርበዋል.

ኮርፐስኩላር የብርሃን ንድፈ ሃሳብ(ከላቲን ኮርፐስኩለም - ቅንጣት) በ 1672 በእንግሊዛዊው ሳይንቲስት አይዛክ ኒውተን (1643 - 1727) ቀርቧል. በዚህ ፅንሰ-ሀሳብ መሰረት ብርሃን በሁሉም አቅጣጫ የሚፈነጥቁ ቅንጣቶች ፍሰት ነው። የብርሃን ምንጭ. ይህንን ጽንሰ-ሐሳብ በመጠቀም, እንደ የጨረር የተለያዩ ቀለሞች ያሉ የኦፕቲካል ክስተቶች ተብራርተዋል.

የኔዘርላንዱ ሳይንቲስት ክርስቲያን ሁይገንስ (1629 - 1695) እንዲሁ የተፈጠረው በ17ኛው ክፍለ ዘመን ነው። የብርሃን ሞገድ ጽንሰ-ሐሳብ, በዚህ መሠረት ብርሃን ሞገድ ተፈጥሮ አለው. ይህ ጽንሰ-ሐሳብ እንደ እንደነዚህ ያሉትን ክስተቶች በደንብ ያብራራል ጣልቃ መግባት, የብርሃን ልዩነትወዘተ.

ሁለቱም ንድፈ ሐሳቦች በትይዩ ለረጅም ጊዜ ኖረዋል, ምክንያቱም አንዳቸውም ቢሆኑ ሁሉንም የኦፕቲካል ክስተቶችን ሙሉ በሙሉ ማብራራት አይችሉም. በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ በፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ አውጉስቲን ዣን ፍሬስኔል (1788 - 1827) ፣ እንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ሮበርት ሁክ (1635 - 1703) እና ሌሎች ሳይንቲስቶች ምርምር ካደረጉ በኋላ ፣ የብርሃን ሞገድ ንድፈ ሀሳብ የበለጠ ጥቅም እንዳለው ግልፅ ሆነ ። ኮርፐስኩላር ቲዎሪ. እ.ኤ.አ. በ 1801 እንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ቶማስ ያንግ (1773 - 1829) የጣልቃ ገብነት መርህን ቀረፀ (የብርሃን ሞገዶች እርስ በእርሳቸው በሚደራረቡበት ጊዜ የመብራት መጨመር ወይም ማዳከም) ፣ ይህም የቀጭን ፊልሞችን ቀለሞች እንዲያብራራ አስችሎታል። ፍሬስኔል የብርሃን ልዩነት ምን እንደሆነ (በእንቅፋት ዙሪያ ያለውን ብርሃን መታጠፍ) እና የብርሃን ስርጭት ቀጥተኛነት ምን እንደሆነ አብራርቷል።

ሆኖም የብርሃን ሞገድ ንድፈ ሃሳብ አንድ ጉልህ ጉድለት ነበረበት። የብርሃን ጨረሮች በመለጠጥ መካከለኛ ውስጥ ብቻ ሊነሱ የሚችሉ ተሻጋሪ ሜካኒካል ሞገዶች እንደሆኑ ይታሰብ ነበር። ስለዚህ፣ ስለማይታየው የዓለም ኤተር መላምት ተፈጠረ፣ እሱም መላምታዊ መካከለኛ ሲሆን መላውን አጽናፈ ሰማይ (በሰውነት እና በሞለኪውሎች መካከል ያለውን ቦታ ሁሉ) ይሞላል። የአለም ኤተር ብዙ ተቃራኒ ባህሪያት ሊኖረው ይገባል: ጠንካራ አካላት የመለጠጥ ባህሪያት ሊኖራቸው እና በተመሳሳይ ጊዜ ክብደት የሌለው መሆን አለበት. በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ ጄምስ ክለርክ ማክስዌል (1831 - 1879) የኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ አስተምህሮ ወጥነት ባለው እድገት በ19ኛው ክፍለ ዘመን 2ኛ አጋማሽ ላይ እነዚህ ችግሮች ተፈትተዋል። ማክስዌል ብርሃን የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ልዩ ጉዳይ ነው ወደሚል መደምደሚያ ላይ ደርሷል።

ሆኖም፣ በ20ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ፣ የተቋረጠ፣ ወይም ኳንተም የብርሃን ባህሪያት. እነዚህ ንብረቶች በኮርፐስኩላር ቲዎሪ ተብራርተዋል. ስለዚህም ብርሃን የሞገድ-ቅንጣት መንታ (የባሕሪያት ሁለትነት) አለው። በስርጭት ሂደት ውስጥ ብርሃን የሞገድ ባህሪያትን ያሳያል (ይህም እንደ ማዕበል ነው) እና በልቀቶች እና በመምጠጥ ጊዜ, ኮርፐስኩላር ባህሪያትን ያሳያል (ይህም እንደ ቅንጣቶች ጅረት ነው).

በብርሃን ጨረር ጽንሰ-ሀሳብ ላይ በመመርኮዝ ግልጽ በሆነ ሚዲያ ውስጥ የብርሃን ስርጭት ህጎች በተጠራው የኦፕቲክስ ክፍል ውስጥ ተብራርተዋል ። መቶ የብርሃን ጨረሮች የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ኃይል የሚያሰራጭበት መስመር እንደሆነ ተረድቷል።

የብርሃን ሬክቲሊንየር ስርጭት ህግ

በተግባር, ብርሃን በተወሰነ ሾጣጣ ውስጥ ቀጥታ መስመር ላይ ይሰራጫል, ይህም የብርሃን ጨረር ይወክላል. የዚህ የብርሃን ጨረር ዲያሜትር ከብርሃን የሞገድ ርዝመት ይበልጣል.

ከሆነ አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚአካባቢ በሁሉም ቦታ ተመሳሳይ ነው, ከዚያም እንዲህ ዓይነቱ አካባቢ ይባላል በኦፕቲካል ተመሳሳይነት ያለው መካከለኛ.

ግልጽ በሆነ ተመሳሳይነት ባለው መካከለኛ ፣ ብርሃን በቀጥታ መስመር ውስጥ ይጓዛል። ይህ ነው የብርሃን ሬክቲሊንየር ስርጭት ህግ.

የብርሃን ስርጭት ቀጥተኛነት በብዙ ክስተቶች የተረጋገጠ ነው, ለምሳሌ, ከጨለማ አካላት ውስጥ ጥላዎች መታየት. ኤስ በጣም ትንሽ የብርሃን ምንጭ ከሆነ እና M በላዩ ላይ የሚወርደውን የብርሃን መንገድ የሚዘጋ ግልጽ ያልሆነ አካል ከሆነ ፣ ከዚያ ከሰውነት በስተጀርባ የጥላ ሾጣጣ ተፈጠረ። ከምንጩ የሚመጣው ብርሃን በሰውነት M ዘግይቷል, እና በስክሪኑ ላይ, ወደ ሾጣጣው ዘንግ በትክክለኛው ማዕዘኖች ላይ በተቀመጠው ማያ ገጽ ላይ, በጥሩ ሁኔታ የተገለጸ የሰውነት ጥላ (ምስል 1.1 ይመልከቱ).

ሩዝ. 1.1. የብርሃን ስርጭት ቀጥተኛነት.

ትላልቅ የብርሃን ምንጮች (ከብርሃን ምንጮች እስከ እንቅፋት ካለው ርቀት ጋር ሲነጻጸር) penumbra ይፈጥራሉ. የፔኑምብራ መፈጠር ከትልቅ የብርሃን ምንጭ መጠን ጋር እኩል ርቀት ላይ ከሚገኙት ሁለት ትናንሽ ምንጮችን በመጠቀም ሊታሰብ ይችላል. በስእል. ምስል 1.2 ከሰውነት በስተጀርባ በብርሃን የሚፈጠሩትን የጥላ ኮኖች መስቀለኛ ክፍል ያሳያል M. ከየትኛውም የብርሃን ምንጭ ብርሃን በማይወርድበት ቦታ ላይ ሙሉ በሙሉ ጥላ ከጨለማው አካል በስተጀርባ ተሠርቷል.

ፔኑምብራ(በከፊል የበራ ቦታ) የሚፈጠረው ከአንድ የብርሃን ምንጮች ብቻ የሚወጡ ጨረሮች በሚያልፉበት አካባቢ ነው። ለምሳሌ ፣ የ S1 ምንጭ ብቻ በሚያልፉበት ክልል ፣ እና ሌላ የብርሃን ምንጭ S2 በሰውነቱ ተሸፍኗል ኤም. በዚህ ሁኔታ, ከጨረር ወለል ላይ ከሚገኙት ነጠላ ክፍሎች የሚመጡ ጨረሮች ይጨምራሉ. የጥላ እና የፔኑምብራ ቦታዎችም ተመስርተዋል።

ሩዝ. 1.2. Penumbra የተፈጠረው በትልቅ የብርሃን ምንጭ ነው።

ከብርሃን ምንጭ የሚመጡ ጨረሮች ግልጽ ባልሆኑ ነገሮች ላይ ሲወድቁ የጥላ መፈጠር እንደ የፀሐይ እና የጨረቃ ግርዶሽ ያሉ ክስተቶችን ያብራራል።

እንደ ንብረት የብርሃን ስርጭት ቀጥተኛነት, በመሬት ላይ, በባህር እና በአየር ላይ ርቀቶችን በመለየት, እንዲሁም በምርት ውስጥ የምርቶችን እና የመሳሪያዎችን ቀጥተኛነት በእይታ መስመር ላይ ሲከታተል ጥቅም ላይ ይውላል.

የብርሃን ስርጭት ቀጥተኛነት ትንሽ ቀዳዳ በመጠቀም ምስሎችን የማግኘት ችሎታን ያብራራል. የተገለበጠ የነገሮችን ምስል እንዲመለከቱ የሚያስችልዎ ቀላሉ መሳሪያ ይባላል pinhole ካሜራእና በፊት ግድግዳ ላይ ትንሽ ቀዳዳ ያለው ሳጥን ነው. ቀጥ ባለ መስመር የሚጓዝ የብርሃን ጨረር ከካሜራ ኦብስኩራ ጀርባ ግድግዳ ላይ ይመታል፣ በዚያም የብርሃን ቦታ በተገቢው መጠን ይታያል። የብርሃን ነጠብጣቦች ጥምረት ከሁሉም የነገሮች ነጥቦች በካሜራ ኦብስኩራ ጀርባ ግድግዳ ላይ የዚህን ነገር ምስል ይፈጥራል።

1 ማንሳት 7

1.1 ስለ ብርሃን ተፈጥሮ እይታዎች እድገት. የብርሃን ሞገዶች 7

1.2. በሁለት ዳይኤሌክትሪክ ሃይሎች ፊት ላይ የአውሮፕላን ሞገድ ነጸብራቅ እና ነጸብራቅ 10

1.3. አጠቃላይ የውስጥ ነጸብራቅ 11

1.4. በመጠን እና በደረጃ 11 መካከል ያለው ግንኙነት

2 ጣልቃ ገብነት 14

2.1 የጣልቃ ገብነት ክስተት. የንዝረት መጨመር 14

2.2 የጣልቃ ገብነት ጠርዝ ስፋት 15

2.3 የሞገድን ሞገድ ፊት ለፊት በመከፋፈል ጥንካሬን የመመልከት ዘዴዎች 17

2.4 ወጥነት ያለው ጨረሮችን በ amplitude ክፍል 17 ለማግኘት ዘዴዎች

2.5 የጣልቃ ገብነት አተገባበር 20

3 ልዩነት 23

3.1 Huygens-Fresnel መርህ 23

3.2 የብርሃን ስርጭት ቀጥተኛነት. Fresnel ዞኖች 25

3.3 ከመካከለኛው ቀዳዳ ልዩነት 27

3.4. ዲፍራክሽን ፍርግርግ 29

4 የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ከቁስ ጋር መስተጋብር 29

4.1 የብርሃን ስርጭት 29

4.2 የኤሌክትሮኒካዊ የብርሃን ስርጭት ጽንሰ-ሀሳብ 31

4.3 መምጠጥ (የብርሃን መምጠጥ) 32

4.4 የብርሃን መበታተን 33

5 የብርሃን ኳንተም ባህሪያት 35

5.1 የፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ ዓይነቶች 35

5.2 የውጭ የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ ህጎች (የስቶሌቶቭ ህጎች) 37

5.3 የአንስታይን እኩልታ ለውጫዊ የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት 38

5.4 የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት አተገባበር 39

መደምደሚያ 40

ጥቅም ላይ የዋሉ ምንጮች ዝርዝር 41

1 መልስ

1.1 ስለ ብርሃን ተፈጥሮ እይታዎች እድገት. የብርሃን ሞገዶች

በመጀመሪያዎቹ የኦፕቲካል ምርምር ጊዜያት የአራቱ መሰረታዊ የኦፕቲካል ክስተቶች ውጤቶች በሙከራ ተመስርተዋል-

የ rectilinear ብርሃን መበታተን ህግ.

የብርሃን ጨረሮች የነጻነት ህግ (በመስመር ኦፕቲክስ ብቻ የሚሰራ)።

የማሰላሰል ህግ.

በሁለት ሚዲያዎች ወሰን ላይ የብርሃን ነጸብራቅ ህግ.

አንደኛ፡- ብርሃን በኦፕቲካል ተመሳሳይ በሆነ መካከለኛ (optical homogeneous media) ውስጥ ቀጥ ብሎ ይሰራጫል።

ሁለተኛ: በአንድ ጨረር የሚፈጠረው ውጤት ቀሪዎቹ ጨረሮች በአንድ ጊዜ ሲሰሩ ወይም ሲወገዱ ይወሰናል.

አንጸባራቂው ጨረሩ በተፈጠረው ሁኔታ ጨረሩ እና በሁለቱ ሚዲያዎች መካከል ያለው ግንኙነት በተከሰተበት ቦታ ላይ በተመሳሳዩ አውሮፕላን ውስጥ ይገኛል። የክስተቱ ማዕዘን ከማዕዘን ጋር እኩል ነው ነጸብራቅ.

አራተኛ፡- የአደጋው ጨረሮች፣የተነቀለው ጨረሩ እና ወደ መገናኛው የሚሳለው ቀጥተኛ ክስተት በተመሳሳይ አውሮፕላን ውስጥ ነው። የማጣቀሻ አንግል ሳይን ሬሾ ለተሰጠው ሚዲያ ቋሚ እሴት ነው፡

የት - ከመጀመሪያው አንጻራዊ የሁለተኛው መካከለኛ አንጻራዊ የማጣቀሻ መረጃ ጠቋሚ. የሁለት ሚዲያ አንጻራዊ አንጸባራቂ ኢንዴክስ የፍጹም አንጸባራቂ ኢንዴክሶች ሬሾ ጋር እኩል ነው።

የመሃል ፍፁም አንጸባራቂ መረጃ ጠቋሚ ብዛት ይባላል , የፍጥነት ሬሾ ከኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ጋር በቫኩም ውስጥ ከደረጃ ፍጥነታቸው ጋር እኩል ነው። በአካባቢው

(1.1)

መሰረታዊ ህጎች የተመሰረቱት ከረጅም ጊዜ በፊት ነው, ነገር ግን በእነሱ ላይ ያለው አመለካከት ለብዙ መቶ ዘመናት ተለውጧል.

ስለዚህ ኒውተን የመካኒኮችን ህግጋት የሚታዘዙ የብርሃን ቅንጣቶች መውጣት ንድፈ ሃሳብን በጥብቅ ይከተላል። ሁይገንስ ሌላ (የብርሃን ኮርፐስኩላር ቲዎሪ) የብርሃን ንድፈ ሃሳብ አመጣ። የብርሃን ማነቃቂያዎች በልዩ መካከለኛ - ኤተር (የብርሃን ሞገድ ፅንሰ-ሀሳብ) ውስጥ እንደ ተለዋዋጭ ግፊቶች መቆጠር አለባቸው ብሎ ያምን ነበር።

በ 18 ኛው ክፍለ ዘመን, በሁለቱም ጽንሰ-ሐሳቦች መካከል ያለው ትግል ባይቆምም, የኮርፐስኩላር ቲዎሪ የበላይነቱን ይይዝ ነበር.

ከዚያም በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን ያንግ እና ፍሬስኔል ስራዎች ለሞገድ ኦፕቲክስ ትልቅ አስተዋፅኦ እና ተጨማሪ አስተዋፅኦ አድርገዋል. ማክስዌል በንድፈ ሃሳባዊ ጥናቶቹ ላይ በመመስረት ብርሃን ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ነው የሚለውን መደምደሚያ ቀርጿል። በመካከለኛው ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገድ ፍጥነት

(1.2)

የት - በቫኩም ውስጥ የብርሃን ፍጥነት; - ዳይኤሌክትሪክ ቋሚ ያለው መካከለኛ ፍጥነት እና መግነጢሳዊ permeability .

ምክንያቱም
፣ ያ

(1.3)

(1.3) በቁስ አካል ኦፕቲካል፣ ኤሌክትሪክ እና ማግኔቲክ ቋሚዎች መካከል ግንኙነትን ይሰጣል። የኦፕቲካል ክልል የሞገድ ርዝመት። በብርሃን ሞገድ የሚተላለፈው የኃይል ፍሰት ጥግግት የጊዜ-አማካይ ዋጋ ሞጁል የብርሃን መጠን ይባላል።

,
.

,
.

የብርሃን ሃይል የሚጓዝባቸው መስመሮች ጨረሮች ይባላሉ.
ወደ ጨረሩ አቅጣጫ ተመርቷል. በ isotropic አካባቢ
. የማክስዌል ንድፈ ሐሳብ ውጤት የብርሃን ሞገዶች ተሻጋሪነት ነው-የኤሌክትሪክ ቬክተሮች እና መግነጢሳዊ መስኮች እርስ በእርሳቸው ቀጥ ያሉ እና ከፍጥነት ቬክተር ጋር የሚወዛወዙ ናቸው። የሚያሰራጭ ጨረር፣ ማለትም. ወደ ምሰሶው ቀጥ ያለ.

ብዙውን ጊዜ በኦፕቲክስ ውስጥ ሁሉም አመክንዮዎች ከብርሃን ቬክተር - የኃይለኛነት ቬክተር አንፃር ይከናወናሉ የኤሌክትሪክ መስክ. ብርሃን በአንድ ንጥረ ነገር ላይ በሚሠራበት ጊዜ ዋናው ጠቀሜታ በእቃው አተሞች ውስጥ በኤሌክትሮኖች ላይ የሚሠራው የሞገድ መስክ የኤሌክትሪክ አካል ነው።

ብርሃን የብዙ አቶሞች አጠቃላይ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረር ነው። አተሞች የብርሃን ሞገዶችን ለብቻው ያመነጫሉ, ስለዚህ በአጠቃላይ በሰውነት ውስጥ የሚወጣው የብርሃን ሞገድ በብርሃን ቬክተር እኩል ሊሆኑ የሚችሉ ንዝረቶች (በሥዕሉ አውሮፕላን ላይ በሚታየው ምስል ላይ ይመልከቱ).

ብርሃን፣ ከሁሉም እኩል ሊሆኑ ከሚችሉ የቬክተር አቅጣጫዎች ጋር ተፈጥሯዊ ተብሎ ይጠራል. ቅደም ተከተል ካለ, ከዚያም ብርሃኑ ፖላራይዝድ ይባላል. መወዛወዝ በጨረሩ ውስጥ በሚያልፈው አንድ አውሮፕላን ውስጥ ብቻ ከተከሰቱ ብርሃኑ አውሮፕላን (መስመር) ፖላራይዝድ ይባላል።

የፕላን ፖላራይዝድ ብርሃን የኤሊፕቲካል ፖላራይዝድ ብርሃን ገዳቢ ጉዳይ ነው - ማለትም። የቬክተር መጨረሻ በጊዜ ውስጥ ሞላላ ይገልፃል.

; የት - ብልህነት።