Презентация на тему "Определение скорости света" по физике для учеников средней школы.
Автор: Виличинская Екатерина, 11а класс, МБОУ лицей №1, г. Волжский 2013 г. Астрономический и лабораторный методы определения скорости света. Для обучающихся 11 классов. Опыт Физо и Рёмера.
Учитель Крученок Э.Н.
Фрагменты из презентации
О природе света размышляли с древних времен:
Пифагор : «Свет – это истечение «атомов» от предметов в глаза наблюдателя»
В XVI-XVII веках Рене Декарт, Роберт Гук,
Христиан Гюйгенс исходили из того, что распространение света – это распространение волн в среде.
Исаак Ньютон выдвигал корпускулярную природу света, т. е. считал, что свет – это излучение телами определенных частиц и их распространение в пространстве.
Астрономический метод измерения скорости света
Впервые скорость света
удалось измерить датскому учёному О. Рёмеру в 1676 году.
Для измерений он использовал расстояния между
планетами Солнечной системы.
Рёмер наблюдал затмения
спутника Юпитера Ио.
Радиус орбиты спутника Ио вокруг Юпитера равен 421600 км, диаметр спутника – 3470 км.
Рёмер видел, как спутник проходил перед планетой, а затем погружался в её тень и пропадал из поля зрения. Затем он опять появлялся, как мгновенно вспыхнувшая лампа.
Промежуток времени между двумя вспышками оказался равным 42 часа 28 минут.
Вначале измерения проводились в то время, когда Земля при своём движении вокруг Солнца ближе всего подошла к Юпитеру.
Такие же измерения через 6 месяцев, когда Земля удалилась от Юпитера на диаметр своей орбиты.
Спутник опоздал появиться из тени на 22 минуты, по сравнению с расчётом.
Пусть T1 - момент времени, когда Ио выходит из тени Юпитера по часам на Земле, а t1 - реальный момент времени, когда это происходит; тогда:
T1 = t1 + S1/c, де S1 - расстояние, которое свет проходит до Земли.
... расчеты
Лабораторные методы измерения скорости света
Впервые скорость света лабораторным методом удалось измерить французскому физику И. Физо в 1849 году.
Свет от источника попадал на зеркало, затем направлялся на перифирию быстро вращающегося колеса.
Затем достигал зеркала, проходил между зубцами и попадал в глаз наблюдателя.
Угловая скорость вращения подбиралась так, чтобы свет после отражения от зеркала за диском попадал в глаза наблюдателю при прохождении через соседнее отверстие.
Колесо вращалось медленно - свет был виден.
При увеличении скорости - свет постепенно исчезал.
При дальнейшем увеличении скорости вращения - свет опять становился видимым
Скорость света приближенно равна 313000 км/с.
Скорость света
Максимально возможная скорость для материальных тел.
Последние достижения (1978 г.) дали для скорости света следующее значение с=299792,458 км/с=(299792458±1,2)м/с.
Во всех других веществах скорость света меньше, чем в вакууме.
Квантовая теория света возникла в начале XX века. Она была сформулирована в 1900 году, а обоснована в 1905 году. Основоположниками квантовой теории света являются Планк и Эйнштейн. Согласно этой теории, световое излучение испускается и поглощается частицами вещества не непрерывно, а дискретно, то есть отдельными порциями – квантами света. Квантовая теория как бы в новой форме возродила корпускулярную теорию света, по существу же она явилась развитием единства волновых и корпускулярных явлений.
