• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Переміщуються не частки, а їх стан – тобто переміщується збудження.

Але і світло розповсюджується прямолінійно!

Таким чином, яка природа виникнення світла?

Як не дивно, але Ньютон, який все своє життя присвятив вивченню механіки, також доклав своїх зусиль також у вивчення оптичних явищ. В механіці він досяг величезних успіхів і довів, що тіло, на яке не діють зовнішні сили, рухається рівномірно та прямолінійно.

Далі. Ньютон встановив, що кулька падаючи під кутом a на тверду поверхню, відбивається під таким же кутом.

Але і світло відбивається від дзеркальної поверхні під тим же кутом, під яким падає на поверхню відбивання!

Ньютон, як патріот своєї теорії механічної будови світу, висунув наступну гіпотезу. Він стверджував, що з тіл, які світяться, витікають світлові частки, які летять прямолінійно, згідно законів механіки (закон інерції). Цим законом, на думку Ньютона, пояснюється закон прямолінійного розповсюдження світла.

Проте в епоху Ньютона було здійснено визначення швидкості розповсюдження світла в міжпланетному просторі (Рьомер, 1676р.). Це визначення дало величину 300 000.0 км/сек.

Опоненти Ньютона вважали неприйнятною можливість існування часток, що переносяться у просторі з такою швидкістю.

В 1746 р. Ейлер висунув ще одне заперечення проти теорії витікання часток. Адже, якщо Сонце випромінює у всі боки безперервно потоки світлової речовини і при тому з такою гігантською швидкістю, то треба очікувати, що Сонце скоро вичерпає свої ресурси або що на ньому відбудуться суттєві зміни.

Таким чином, можна вважати Ньютона засновником корпускулярної теорії світла.

Сучасник Ньютона Гюйгенс виступив з іншою теорією світла (1690 р.). Він звернув увагу на аналогію між багатьма акустичними і оптичними явищами.

Гюйгенс вважав, що світлове збудження необхідно розглядати як пружні імпульси, яки розповсюджуються в особливому середовищі – в Ефірі. Ефір, як вважав Гюйгенс, заповнює весь простір як всередині матеріальних тіл, так і між ними. Величезна швидкість розповсюдження світла обумовлюється властивостями ефіру ( його пружністю та щільністю). При цьому не передбачається надшвидкого переміщення часток ефіру.

По аналогії частки води не можуть швидко переміщуватись у просторі, а от хвилі на поверхні води можуть переміщуватись з надзвичайно великими швидкостями. Частки води всього-на-всього досить повільно переміщуються вгору-вниз (коливаються), тобто знаходяться у збудженому стані. Цей збуджений стан завдяки пружним зв’язкам між молекулами води передається від частки до частки і збудження переміщується у просторі.

Для прикладу: „хвилі” які створюють уболівальники на футбольному матчі піднімаючись на ноги та сідаючи на місце. Швидкість такої „хвилі” набагато вища за ту з якою може пробігти подібну відстань спринтер.

Разом з тим, Гюйгенс не передбачав періодичності в світлових явищах, не використовував поняття „довжина хвилі”, фази і тому подібних характеристик хвильових процесів, якими користуються зараз.

Гюйгенс стверджував, що світло розповсюджується сферичними поверхнями подібно хвилям, які спостерігаються на поверхні води, коли в неї кинути камінь.

Таким чином Гюйгенс започаткував розвиток хвильової природи світла, проте сама теорія світлових хвиль розроблялася в XIX сторіччі Юнгом та Френелем. Максвеллом було доведено, що зміни електромагнітного поля не залишаються локалізованими у просторі, а розповсюджуються в вакуумі зі швидкістю, рівній швидкості світла.

Виходячи зі своїх досліджень Максвелл в 1865р. Сформулював висновок, що світло є електромагнітне явище.

Згідно Максвела:

(2.1)

- швидкість світла у вакуумі;

- швидкість світла в середовищі;

- діелектрична проникність середовища;

- магнітна проникність середовища.

Оскільки (показник заломлення, який показує в скільки разів швидкість світла в середовищі менша за швидкість в вакуумі, то

(2.2)

Остання формула дає зв‘язок між оптичними, електричними та магнітними характеристиками речовини.

Проте та - макроскопічні характеристики речовини і з формули (2.2) не виходить залежність показника заломлення від довжини хвилі, тобто n = f (l), що, проте спостерігається на досліді.

Необхідно було створити теорію, яка б враховувала мікроскопічні характеристики речовини та їх вплив на механізм взаємодії речовини та світла.

Таку теорію створив Лорентц (1896 р.) – електронна теорія. В даній теорії передбачалося, що електрони які входять до складу атомів, можуть виконувати в межах атомів коливання з певним періодом. Ці коливання дозволили пояснити явища поглинання та випромінювання світла речовиною. Крім того – залежність n = f (l), тобтодисперсію світла, оскільки діелектрична проникність виявляється в рамках електронної теорії залежно від частоти електромагнітного поля, тобто від довжини хвилі.

В 1900 р. Планк сформулював теорію квантів, яка перенесла ідею дискретності з вчення про молекулярну будову речовини, на електромагнітні процеси, в тому числі на процеси випромінювання світла.

Узагальнюючи вищезазначене можна висунути наступну модель випромінювання світла.

Як відомо атом складається з ядра та електронної оболонки. В найпростіший атом водню входить один електрон. Електрон обертається навколо ядра і у рівноважному стані знаходиться на так званій стаціонарній орбіті (стаціонарному енергетичному рівні). Електрон рухається, а як відомо рухомий електричний заряд створює навколо себе змінне електричне поле, яке, в свою чергу викликає виникнення змінного магнітного поля. Змінне магнітне поле народжує змінне електричне поле. Такі взаємні перетворення розповсюджуються в просторі зі швидкістю світла і називаються електромагнітними хвилями.

Проте в атомі, електрон, який рухається по стаціонарній орбіті не випромінює електромагнітних хвиль – як стверджує один із постулатів Бора.

Електрон може поглинути енергію проте не будь-яку, а тільки таку, що дорівнює різниці з іншою стаціонарною орбітою (стаціонарним рівнем). Поглинувши таку порцію (квант) енергії електрон миттєво переходить на більш високу орбіту – в збуджений стан. В цьому стані електрон теж не випромінює електромагнітні хвилі, оскільки і збуджений стан відповідає стаціонарній орбіті.

Якщо електрон з якихось причин повернеться в рівноважний стан, то надлишок енергії він змушений буде випромінити у вигляді кванта енергії.

З іншої точки зору, перехід електрону нижчу орбіту (рух в просторі зарядженої частки, не пов’язаний з обертанням по стаціонарній орбіті) не підпадає під постулат Бора. Тому такий рух електрона викличе появу змінного електричного поля і, як наслідок, електромагнітної хвилі.

Квант енергії спрощено можна розглядати, як хвильовий цуг (відрізок) хвилі.

В залежності від енергії, на яку відрізняються два стаціонарних стани електрона (атома): збудженого та рівноважного і яка випромінюється під час релаксації збудження (перехід із збудженого в рівноважний стан) атоми випромінюють кванти різної енергії чи електромагнітні коливання різної довжини хвилі.

Електромагнітна хвиля характеризується коливанням двох векторів: вектора електричної напруженості Е и вектора магнітної напруженості Н. Обидва вектори коливаються у взаємно перпендикулярних площинах в однакових фазах. Швидкість поширення хвилі v перпендикулярна до напрямків обох векторів Е и Н.

Рис.1. Електромагнітна хвиля.

На рис.1 коливання вектора Е, зображені суцільною лінією, відбуваються в площині XOZ, коливання вектора Н, зображені пунктирною лінією, відбуваються в площині YOZ, хвиля поширюється в напрямку позитивної осі OZ.

Читайте також:

1. А є А, тобто усякий предмет є те, що він є.
2. Важливе місце при цьому приділялося так званій «сімейній дипломатії», тобто укладенню вигідних союзів і угод шляхом династич­них шлюбів.
3. Видно, що ,( тобто площина паралельна до осі Ox.
4. Визначення очікування індивіду, тобто уявлення індивіду про те, що повинно відбутись.
5. Вплив ступіня використання вантажопідйомності автомобіля на годинну продуктивність автомобіля у тоннах, тобто .
6. Вторинна, тобто це дані, зібрані для інших цілей раніше.
7. Е.р.с., то струм буде постійно протікати, тобто такий
8. Закон вартості — це закон, який передбачає, що виробництво й обмін товарів мають здійснюватися на основі їхньої вартості, тобто як обмін еквівалентів.
9. Збудливі тканини. Роль клітинних мембран в утворенні збудження.
10. Збурення що виникає в який-небудь точці простору в момент часу , проявляться через деякий час на певній відстані від початкової точки, тобто передається з певною швидкістю .
11. Зміна висоти голосу, тобто розширення його діапазону
12. ІІ. У ринковій економіці нерухомість є об'єктом вкладання капіталу, об’єктом купівлі-продажу, ринкових відносин між продавцем і покупцем, тобто є товаром.

Переглядів: 543