Ranné teórie svetla Newton – Huygens.

Παρουσίαση με θέμα: "Ranné teórie svetla Newton – Huygens."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Ranné teórie svetla Newton – Huygens

2 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

3 Dve teórie svetla Newtonova časticová teória svetla
Huygensova vlnová teória svetla

4 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

5 Disperzia bieleho svetla na hranole
Lúč bieleho svetla 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

6 Dopadajúci svetelný lúč
Newtonova teória farieb 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 Vlnenie éteru Tenká vrstva Dopadajúci svetelný lúč h

7 Rozvoj korpuskulárnej teórie svetla
Jean Baptiste Biot (1774 – 1862) Pierre Simon Marquis de Laplace (1749 – 1827)

8 Vysvetlenie zákona lomu svetla
Častica svetla Zakrivenie trajektórie Pohyb po priamke Oblasť pôsobenia príťažlivých síl

9 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.

10 Huygensov princíp – šírenie svetelných vĺn 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 Elementárne sekundárne vlny Vlny v čase t + Δt Vlna v čase t

11 Vysvetlenie zákona lomu svetla Elementárne vlnoplochy
Huygensovho princípu vyplýva Dopadajúca vlna Dráhové rozdiely zákon lomu a C1 > C2 Elementárne vlnoplochy Lomená vlna

12 Rozvoj vlnovej teórie svetla
Thomas Young (1773 – 1829) Augustin Jean Fresnel (1788 – 1827)

13 Difrakcia svetla na štrbine
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 Vlnová dĺžka λ Rovinné vlny Veľkosť otvoru d

14 Youngov dvojštrbinový experiment
svetlé a tmavé prúžky na tienidle Interferencia svetelných vĺn Zdroj svetla Bodový zdroj Dva koherentné zdroje Tienidlo

15

16 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

17 Ďakujem Vám za pozornosť