Vortrag zum Thema „Sichtbares Licht. Vortrag zum Thema „Sichtbares Licht“ Vortrag zum Thema „Sichtbares Licht“

Frühe Vorstellungen über Licht Von den Griechen sowie den Hindus stammt die Aussage, dass das Sehen etwas ist, das vom Auge und sozusagen von fühlenden Objekten ausgeht, aber auch andere Theorien, nach denen Licht ein Fluss von Materie ist, der von einem ausgeht sichtbares Objekt. Unter diesen Hypothesen kommt der Standpunkt des Demokrit (5 Lichteintritt ins Auge). Er schrieb: „Süße existiert als Konvention, Bitterkeit als Konvention, Farbe als Konvention, in Wirklichkeit gibt es nur Atome und Leere.“ Später lieferten Platoniker eine sehr komplexe Erklärung des Wesens des Sehens, basierend auf der Hypothese, dass drei Teilchenströme von der Sonne, dem Objekt und dem Auge ausgehen, miteinander verschmelzen und zum Auge zurückkehren.

Frühe Ideen über Licht Im Mittelalter erkannte man mit der Wiederbelebung der Wissenschaft in Europa, dass physikalische Phänomene nur durch eine umfassende Untersuchung der Vorgänge richtig erklärt werden konnten, und dieser neue Geist der Wissenschaft weckte ein besonderes Interesse an optischen Experimenten. Descartes verdanken wir das Konzept des „leuchtenden Äthers“ (1637) – ein unendlich elastisches Medium, das den gesamten Raum ausfüllt und Licht als eine Art Druck überträgt. Im Jahr 1666 begann I. Newton mit einer experimentellen Untersuchung der Natur der Farbe. Er schuf die Farbenlehre in der Form, in der sie bis heute existiert. Nach seiner Theorie ist weiße Farbe eine Mischung aller Farben, und Objekte erscheinen farbig, weil sie einige Bestandteile der weißen Farbe intensiver als andere in das Auge des Betrachters reflektieren.

Wellentheorie Erst zu Beginn des 19. Jahrhunderts erstellten T. Young in England und O. Fresnel in Frankreich eine detaillierte Wellentheorie des Lichts, die in der Lage war, Newtons Einwände zu beantworten und fast alle damals bekannten optischen Phänomene einfach und überzeugend zu erklären Zeit. Die mathematische Wellentheorie von Fresnel und seinen Sequenzen liegt der modernen theoretischen Optik zugrunde, obwohl es sich lediglich um eine Theorie der Wellenbewegung handelt. Der Ursprung einer anderen Art, die Natur des Lichts zu erforschen, lag in der Entdeckung von J. Maxwell aus dem Jahr 1861, dass Lichtphänomene mit Elektrizität und Magnetismus verbunden sind. Maxwell betrachtete den Äther zunächst als ein komplexes mechanisches System, dessen Wirkung sich in elektrischen und magnetischen Kräften manifestiert, das jedoch den Gesetzen der Mechanik unterliegt.

Quantentheorie Einsteins Relativitätstheorie erschien 1905 und erlangte aufgrund ihres radikalen Charakters in überraschend kurzer Zeit weltweite Anerkennung. Dies lag zum Teil daran, dass die Relativitätstheorie durch ihre tiefe Verbindung mit experimentellen Fakten zeigte, dass die Theorie des Äthers verworfen werden sollte. Obwohl Einsteins Theorie keine Antwort auf die grundlegende Frage lieferte, wie sich Licht ausbreitet, und das Problem fast in der gleichen Form wie zur Zeit von Jung und Fresnel beließ, hat sie verschiedenen Theorien über den Äther den Boden entzogen und bewiesen dass es für diese Frage keine mechanische Lösung gibt. Licht ist eine Welle, aber keine mechanische, bis Energie mit Materie ausgetauscht wird. Der Übergang der Energie von Licht zu Materie oder von Materie zu Licht gehorcht der Beziehung E = hν.

Spektrum Das Spektrum elektromagnetischer Strahlung, eine Reihe nach Länge geordneter monochromatischer Wellen, in die Licht oder andere elektromagnetische Strahlung zerlegt wird. Ein typisches Beispiel für ein Spektrum ist der bekannte Regenbogen. Die Möglichkeit, Licht in eine kontinuierliche Folge von Strahlen unterschiedlicher Farbe zu zerlegen, wurde erstmals von I. Newton experimentell nachgewiesen.

Wellenlängenbereich Der sichtbare Bereich umfasst den Wellenlängenbereich von 400 nm (violetter Rand) bis 760 nm (roter Rand), der einen winzigen Teil des gesamten elektromagnetischen Spektrums darstellt. Die Quellen in Laboratorien sind glühende Feststoffe, elektrische Entladungen und Laser. Empfänger des sichtbaren Lichts sind das menschliche Auge, Fotoplatten, Fotozellen und Photomultiplier.

Literatur: G. S. Landsberg Optics. M., 1976 T. Brill Light: Auswirkungen auf Kunstwerke. M., 1982 L. A. Apresyan, Yu. A. Kravtsov Theorie der Strahlungsübertragung. M., 1983 M. A. Elyashevich Atom- und Molekularspektroskopie M., 1962 I. I. Sobelman Einführung in die Theorie der Atomspektren M., 1964

Sichtbares Licht (Tageslicht, Solarlicht, Elektrizität) ist der einzige Bereich elektromagnetischer Wellen, den das menschliche Auge wahrnimmt. Lichtwellen nehmen einen schmalen Bereich ein: 380 – 780 nm.

Lichtquelle. Die Lichtquelle sind Valenzelektronen in Atomen und Molekülen, die ihre Position im Raum verändern, sowie freie Ladungen, die sich mit beschleunigter Geschwindigkeit bewegen. leichtes Atom

Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge im sichtbaren Lichtbereich hat eine physiologische Wirkung auf die Netzhaut des Auges und löst ein psychologisches Farbempfinden aus. Beispielsweise verursacht elektromagnetische Strahlung im Bereich von 530 – 590 nm das Gefühl einer gelben Farbe. Farbe ist eine der offensichtlichen Eigenschaften von Licht.

Wie entsteht ein visuelles Bild: Licht, umgekehrtes Bild der Augen, Sehnerv, Darstellung im Gehirn

Die Lichtbrechung durch transparente Körper und die Entstehung des Regenbogenstreifens waren schon lange vor Newton bekannt. Stimmt, damals glaubten sie, dass weißes Licht einfach sei. Und so führte Newton ein einfaches Experiment durch: Er ließ einen Sonnenstrahl durch ein Glasprisma und erhielt auf dem Bildschirm ein breites Band aus sieben reinen Farben – ein Spektrum. So wurde das Phänomen der Lichtstreuung entdeckt. Reichweite

Newtons Experiment: Spektrum-Quarzprisma-Lichtstrahl

Zwei der wichtigsten Eigenschaften der Lichtbeugungsinterferenz

Beugung ist ein Phänomen, bei dem ein runder Wellenstrahl, der durch eine Öffnung tritt, in Sekundärwellen zerlegt wird

Interferenz ist das Phänomen der gegenseitigen Beeinflussung von Lichtwellen. Experiment von T. Young Mit zunehmender Annäherung der Spalte nimmt die Anzahl der Interferenzbänder zu.

Wellenlängenbereich:

Sätze, die Ihnen helfen, sich an die Farben des Spektrums zu erinnern: 1) Jeder Jäger möchte wissen, wo der Fasan sitzt. 2) Wie Jacques der Beller einst die Laterne mit dem Kopf zerbrach.

Sichtbares Licht ist die Quelle des Lebens auf der Erde. Sichtbares Licht spielt eine große Rolle im Leben aller Lebewesen: 1) Photosynthese ist der Prozess der Produktion von Chlorophyll in Pflanzen unter dem Einfluss von Sonnenlicht

2) Unter dem Einfluss von Licht werden Hormone (Bilirubin) produziert und Organismen wachsen. 3) Tageslicht hilft uns, die Welt um uns herum zu verstehen. 4) Sonnenlicht transportiert Energie und Wärme.

Einige Insekten und Tiefseetiere können Licht aussenden. Zu den natürlichen Lichtquellen zählen außerdem: die Sonne und andere Himmelskörper (Mond), Blitze, Feuer, Kometen, astronomische Phänomene, Edelgase, die unter dem Einfluss von elektrischem Strom leuchten (Neon, Krypton). Zu den künstlichen Quellen gehören: elektrische Lampen, Kerzen.

Strahlungsarten: Wärmestrahlung Elektrolumineszenz Kathodolumineszenz Chemilumineszenz Photolumineszenz

Wärmestrahlung ist Lichtstrahlung aufgrund der Energie der thermischen Bewegung von Atomen. Wärmequellen: Glühlampe, Sonnenflamme

Elektrolumineszenz ist das Phänomen des Leuchtens nichtelektrischer Quellen unter dem Einfluss elektrischer Feldentladungen. Nordlichter Leuchten von Edelgasen (Krypton, Argon, Xenon)

Unter Kathodolumineszenz versteht man das Leuchten von Festkörpern, das durch den Beschuss mit Elektronen entsteht. Fernseher und Computermonitore

Chemilumineszenz ist die Emission von Licht als Ergebnis einer chemischen Reaktion. Die Lichtquelle bleibt kalt (verwesende Überreste, Glühwürmchen) Tiefseefische Bakterien

Photolumineszenz ist eine Eigenschaft einiger Stoffe, die unter dem Einfluss der auf sie einfallenden Strahlung leuchten (Leuchtstofffarben, Phosphor). Leuchtstofflampe

„Elektromagnetisches Feld“ – Was passiert als nächstes? Ein auf einem Tisch liegender Magnet erzeugt lediglich ein Magnetfeld. Ursachen elektromagnetischer Wellen. Ein variierendes Magnetfeld erzeugt ein variierendes elektrisches Feld. Es kommt zu einer elektromagnetischen Feldstörung. Stellen wir uns einen Leiter vor, durch den elektrischer Strom fließt. Eigenschaften elektromagnetischer Wellen:

„Lektion über elektromagnetische Wellen“ – Elektromagnetische Natur. Zu welcher Strahlungsart gehören elektromagnetische Wellen mit einer Länge von 0,1 mm? Ähnlichkeiten. Welche Strahlung hat die größte Durchschlagskraft? Quellen. Unterschiede. Sichtbares Licht. Welleneigenschaften. 1.Radiostrahlung 2.Röntgenstrahlung 3.Ultraviolett und Röntgenstrahlung 4.Radiostrahlung und Infrarot.

„Elektromagnetische Wellen“ – Infrarotstrahlung wird von allen Körpern bei jeder Temperatur erzeugt. B. Elektromagnetische Wellen unterschiedlicher Frequenz unterscheiden sich voneinander. Fragen zur Vertiefung. Wird bei hohen Elektronenbeschleunigungen emittiert. Radiowellen. Eine elektromagnetische Welle ist transversal. Die Natur der elektromagnetischen Welle.

„Elektromagnetische Strahlung“ – Blutwürmer, die sich in einer normalen Umgebung befanden. Ein Mückenlarven, der zwei Tage lang Mobilfunkstrahlung ausgesetzt war. Der Einfluss elektromagnetischer Wellen auf einen lebenden Organismus. Empfehlungen: Reduzieren Sie den Zeitaufwand für die Kommunikation per Mobiltelefon. Schlussfolgerungen und Empfehlungen. Theorie der elektromagnetischen Strahlung. Halten Sie das Telefon in einem Abstand von 4 cm zum Körper.

„Elektromagnetische Schwingungen“ – Amplitude –. Anzahl der Schwingungen pro 1s. Phasengröße, Gleichung q=q(t) hat die Form: A. q= 0,001sin 500t B. q= 0,0001 cos500t C. q= 100sin500t. 100 V. Die Amplitude der Ladungsschwingungen am Kondensator beträgt 100 μC. Das Stadium der Verallgemeinerung und Systematisierung des Materials. Einführung. Frequenz-. Abstand vom Pendel zur Gleichgewichtsposition.

„Elektromagnetische Wellen“ – Bedingungen für maximale und minimale Interferenz. Elektromagnetische Wellen breiten sich im Raum aus und bewegen sich vom Vibrator in alle Richtungen weg. Gegenseitig senkrecht, denn 1885 - 89. – Professor an der Höheren Technischen Schule Karlsruhe. 4.2 Differentialgleichung von EMW. Ungefähr Wellenlängen passen in einen Zug. Es wurde eine vollständige Analogie der Brechung und Reflexion elektromagnetischer Wellen mit Lichtwellen festgestellt.

Insgesamt gibt es 14 Vorträge zum Thema

Sichtbares Licht. Treten im Frequenzbereich 3,85–1014 – 7,89–1014 Hz auf; Wellenlängen liegen im Bereich 380?10-9 - 780?10-9m; Die Quelle des sichtbaren Lichts sind Valenzelektronen in Atomen und Molekülen, die ihre Position im Raum ändern, sowie freie Ladungen, die sich mit beschleunigter Geschwindigkeit bewegen.

Physik 11. Klasse

„Radiowellen und Frequenzen“ – Reflektierende Schichten der Ionosphäre. Möglichkeit der gerichteten Abstrahlung von Wellen. Radiowellen und Frequenzen. Die Fähigkeit, sich um Körper zu beugen. Kurze Wellen. Spektrumverteilung. Wie sich Radiowellen ausbreiten. Radiowellen. Was sind Radiowellen? Mathematiker Oliver Heaviside.

„Geräusche um uns herum“ – Physik um uns herum. Musikalische Klänge. Glocke. Musikinstrumente. Der tiefste für Menschen hörbare Musikton. Wir hören gerne Musik. Organ. Ultraschall. Grundnote. Infraschall in der Kunst. Die Schönheit der Formeln. Geräusche, die von vibrierenden Saiten ausgehen. Klavier. Klänge verschiedener Instrumente. Der Unterschied zwischen Musik und Lärm.

„Amperekraft“ – Wie ändert sich die Amperekraft, die auf einen geraden Leiter mit Strom in einem gleichmäßigen Magnetfeld wirkt, wenn der Strom im Leiter um das Zweifache abnimmt? Anwendung der Amperekraft. Richtung im Raum, die durch die Linke-Hand-Regel bestimmt wird. Maxwell nannte Ampere das „Newton der Elektrizität“. Bestimmen Sie die Position der Pole des Magneten, der das Magnetfeld erzeugt. Ampere-Leistung. Bestimmen Sie mithilfe der Linke-Hand-Regel die Richtung der Kraft, mit der das Magnetfeld auf den stromdurchflossenen Leiter einwirkt.

„Mechanische Wellen“ Physik 11. Klasse“ – Ein wenig aus der Geschichte. Eigenschaften von Schallwellen. Das ist interessant. Echo. Arten von Wellen. Mechanismus der Schallausbreitung. Klang. Eine Welle ist eine Schwingung, die sich im Raum ausbreitet. Die Bedeutung von Klang. Mechanische Wellen. Fledermäuse singen beim Fliegen Lieder. Schallwellenempfänger. Was ist Ton? Schallwellen in verschiedenen Medien. Art der Schallwellen. Wellenausbreitung in elastischen Medien. Physikalische Eigenschaften der Welle.

„„Struktur des Atoms“ 11. Klasse“ – Spezifische Vorstellungen über die Struktur des Atoms entwickelten sich, als die Physik Fakten über die Eigenschaften der Materie sammelte. Thomsons Modell der Struktur des Atoms. Schlussfolgerungen aus Experimenten. Ziel. Basierend auf Schlussfolgerungen aus Experimenten schlug Rutherford ein Planetenmodell des Atoms vor. Ein Versuch, das Planetenmodell des Atoms zu retten, waren die Postulate von Niels Bohr. Eine Abweichung ist nur möglich, wenn man auf ein positiv geladenes Teilchen mit großer Masse trifft.

„Das Phänomen der Interferenz“ – Wellenoptik. Lichtwellen. Newtons Ringe. Newtons Ringe in grünem und rotem Licht. Abstand zwischen Interferenzstreifen. Wiederholung des abgedeckten Materials. Untersuchung von Interferenzphänomenen. Interferometer. Aufschlussreiche Optik. Abstand zwischen den Schlitzen. Genaue Wellenlängenmessungen. Thomas Jung. Voraussetzung für die Kohärenz von Lichtwellen. Strahlablenkungswinkel. Beugungsgitter. Lichtbeugung.

Newtons Farbkreis aus Optics (1704), der die Beziehung zwischen Farben und Musiknoten zeigt. Die Farben des Spektrums von Rot bis Violett werden durch Noten getrennt, beginnend mit D (D). Der Kreis ist eine volle Oktave. Newton platzierte die roten und violetten Enden des Spektrums nebeneinander und betonte, dass die Mischung aus Rot und Violett Lila ergibt.

Die ersten Erklärungen zum Spektrum der sichtbaren Strahlung lieferten Isaac Newton in seinem Buch „Optics“ und Johann Goethe in seinem Werk „The Theory of Colors“, doch schon vorher beobachtete Roger Bacon das optische Spektrum in einem Glas Wasser. Nur vier Jahrhunderte später entdeckte Newton die Lichtstreuung in Prismen. Newton war der erste, der 1671 das Wort Spektrum (lateinisch Spektrum – Sehen, Aussehen) in gedruckter Form verwendete und seine optischen Experimente beschrieb. Er machte die Beobachtung, dass, wenn ein Lichtstrahl in einem Winkel zur Oberfläche auf die Oberfläche eines Glasprismas trifft, ein Teil des Lichts reflektiert wird und ein anderer Teil durch das Glas dringt und dabei mehrfarbige Streifen bildet. Der Wissenschaftler vermutete, dass Licht aus einem Strom von Teilchen (Körperchen) unterschiedlicher Farbe besteht und dass sich Teilchen unterschiedlicher Farbe in einem transparenten Medium mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegen. Seiner Annahme zufolge bewegte sich rotes Licht schneller als violettes und daher wurde der rote Strahl vom Prisma nicht so stark abgelenkt wie der violette. Dadurch entstand das sichtbare Farbspektrum. Newton teilte das Licht in sieben Farben ein: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett. Er wählte die Zahl Sieben aufgrund seiner Überzeugung (abgeleitet von den antiken griechischen Sophisten), dass es einen Zusammenhang zwischen Farben, Musiknoten, Objekten im Sonnensystem und Wochentagen gebe. Das menschliche Auge reagiert relativ empfindlich auf Indigofrequenzen, sodass manche Menschen es nicht von Blau oder Violett unterscheiden können. Daher wurde nach Newton oft vorgeschlagen, dass Indigo nicht als eigenständige Farbe, sondern nur als Violett- oder Blauton betrachtet werden sollte (in der westlichen Tradition ist es jedoch immer noch im Spektrum enthalten). In der russischen Tradition entspricht Indigo der Farbe Blau. Im Gegensatz zu Newton glaubte Goethe, dass das Spektrum durch die Überlagerung verschiedener Lichtkomponenten entsteht. Als er breite Lichtstrahlen beobachtete, entdeckte er, dass beim Durchgang durch ein Prisma an den Rändern des Strahls rot-gelbe und blaue Kanten erscheinen, zwischen denen das Licht weiß bleibt, und ein Spektrum entsteht, wenn diese Kanten nahe genug aneinander gebracht werden . Mit der Entdeckung der ultravioletten und infraroten Strahlung im 19. Jahrhundert wurde das Verständnis des sichtbaren Spektrums präziser. Im frühen 19. Jahrhundert untersuchten auch Thomas Young und Hermann von Helmholtz den Zusammenhang zwischen dem sichtbaren Lichtspektrum und dem Farbsehen. Ihre Theorie des Farbsehens geht zu Recht davon aus, dass drei verschiedene Arten von Rezeptoren zur Bestimmung der Augenfarbe verwendet werden