Upload
aaron-roberts
View
52
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Newton – Huygens. Ranné teórie svetla. Optika 17. storočia. antická a stredoveká geometrická optika brusiči skla a optici – výroba ďalekohľadov, mikroskopov, hranolov vedecký experiment niektorí bádatelia: Galilei , Kepler – zdokonalenie ďalekohľadu - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Newton – HuygensNewton – Huygens
Optika 17. storočia• antická a stredoveká geometrická optika• brusiči skla a optici – výroba ďalekohľadov,
mikroskopov, hranolov• vedecký experiment• niektorí bádatelia:
– Galilei, Kepler – zdokonalenie ďalekohľadu– Snellius, Descartes – zákon lomu, vysvetlenie
dúhy– Fermat, Leibniz – princíp najmenšieho času– Römer, Cassini – konečná rýchlosť svetla– Grimaldi, Bartholinus – ohyb svetla, dvojlom v
islandskom vápenci
Dve teórie svetlaDve teórie svetla
Newtonova časticová teória svetla
Huygensova vlnová teória svetla
Newtonova korpuskulárna teória
Isaac Newton (1643 – 1727)• anglický matematik a fyzik• zaoberal sa matematikou,
mechanikou, optikou• prínosy v optike:
– časticová teória svetla– sférická a chromatická
aberácia– zrkadlový ďalekohľad– disperzia svetla na hranole– teória farieb
• neskôr kompromisná teória – existencia éteru
Disperzia bieleho svetla na hranole
Biele svetlo je zložené zo svetiel rôznych farieb dúhy.
Svetlo danej farby sa už nedá rozložiť ďalším lomom.
Farby sú prvotné vlastnosti svetla.
Farby telies majú pôvod v schopnosti odrážať určitý druh svetla.
Sklenený hranol
Tienidlo
Lúč bieleho svetla
Newtonova teória farieb
h
Tenká vrstva
Dopadajúci svetelný lúč
Vlnenie éteru
nerovnaká veľkosť častíc svetla najmenšie – fialové najväčšie – červené po dopade na sklo rozkmitajú éter
odraz, prechod závisí od zhustenia – zriedenia éteru a od hrúbky vrstvy
vysvetlenie farieb tenkých vrstiev – Newtonove krúžky
Rozvoj korpuskulárnej teórie svetla
Jean Baptiste Biot (1774 – 1862) Pierre Simon Marquis de Laplace(1749 – 1827)
Vysvetlenie zákona lomu svetlaČastica svetla
Pohyb po priamke
Oblasť pôsobenia príťažlivých síl
Zakrivenie trajektórie
sin
sinrn
Huygensova undulačná teória
Christian Huygens (1629 – 1695)• holandský matematik a fyzik• vynikol v 3 oblastiach – optike,
mechanike a matematike• prínosy v optike:
– zdokonalenie šošovkového ďalekohľadu
– vlnová teória svetla – fyzika éteru
– Huygensov princíp– vysvetlenie odrazu, lomu svetla– dvojlom v islandskom vápenci– objav polarizácie svetla
• jeho úvahy uznané až v 19. stor.
Huygensov princíp – šírenie svetelných vĺn
Vlna v čase t
Vlny v čase t + Δt
Elementárne sekundárne
vlny
• každý bod vlnoplochy v čase t je zdrojom sekundárnych guľových vĺn s rovnakou rýchlosťou c – koherentné zdroje• vlnoplocha v čase t + Δt je daná ako obalová plocha týchto sekundárnych vĺn v čase t + Δt
Vysvetlenie zákona lomu svetla
Dopadajúca vlna
Lomená vlna
Elementárne vlnoplochy
z Huygensovho
princípu vyplýva
zákonlomu
a
C1 > C2
Dráhové rozdiely
Rozvoj vlnovej teórie svetla
Thomas Young (1773 – 1829) Augustin Jean Fresnel (1788 – 1827)
Difrakcia svetla na štrbine
Vlnová dĺžka λ
Rovinné vlny
vlnová dĺžka svetla λ ≈ veľkosť otvoru d svetelné vlnenie sa šíri aj za rohom otvoru – jav difrakcie sekundárne vlny sa po okrajoch zoslabujú, v strede zosilňujú
Veľkosť otvoru d
Youngov dvojštrbinový experiment
Zdroj svetla
Bodový zdroj Dva koherentné zdroje Tienidlo
svetlé atmavéprúžky
na tienidle
Interferenciasvetelných
vĺn
Úspechy a slabiny teórií svetla
Newtonova teória+ teória farieb+ vysvetlenie polarizácie+ vysvetlenie dvojlomu– interferencia– difrakcia– nesúlad s pokusom
(index lomu látky < 1)
Huygensova teória+ vysvetlenie difrakcie a
interferencie+ vlnové dĺžky farieb
spektra (Young)+ súlad s experimentom– polarizácia (pozdĺžne
vlnenie)– zlyhanie pri fotoefekte
Ďakujem Vám za pozornosť