Світлові явища. Джерела та приймачі світла. Швидкість поширення світла

 
 

Із п'яти органів чуття найбільше інформації про довкілля дає нам зір. Однак бачити навколишній світ ми можемо тільки тому, що нам в очі потрапляє світло. Отже, починаємо вивчення світлових, або оптичних (від грецьк. оріїкоз — зоровий), явищ — таких, що пов'язані зі світлом.

спостерігаємо світлові явища

Зі світловими явищами ви зустрічаєтеся щодня, адже вони є частиною природних умов, у яких ми існуємо.

Деякі зі світлових явищ здаються нам справжнім дивом, наприклад міражі в пустелі, полярні сяйва. Проте погодьтеся, що й більш «звичні» світлові явища: виблиск краплинки роси в сонячному промені, місячна доріжка на плесі, семибарвний міст веселки після літнього дощу, блискавка в грозових хмарах, мерехтіння зір у нічному небі — теж є дивами, бо вони роблять світ навколо нас чудовим, сповненим чарівної краси та гармонії.

З'ясовуємо, що таке джерела світла

Джерела світла — це фізичні тіла, частинки (атоми, молекули, йони) яких випромінюють світло.

Погляньте навколо, зверніться до свого досвіду — і ви, без сумніву, назвете багато джерел світла: зоря, спалах блискавки, полум’я свічки, лампа, монітор комп’ютера тощо (див., наприклад, рис. 9.1). Світло можуть випромінювати й деякі істоти (світлячки — яскраві цятки світла, які можна побачити теплої літньої ночі в лісовій траві, деякі морські тварини, радіолярії та ін.).

Ясної місячної ночі ми можемо досить добре бачити предмети, освітлені місячним сяйвом. Однак Місяць не можна вважати джерелом світла, адже він не випромінює, а тільки відбиває світло, що йде від Сонця.

Чи можна назвати джерелом світла дзеркало, за допомогою якого ви посилаєте «сонячного зайчика»? Обґрунтуйте свою відповідь.



 

Розрізняємо джерела світла

Залежно від походження розрізняють природні й штучні (створені людиною) джерела світла.

До природних джерел світла належать, наприклад, Сонце й зорі, розпечена лава та полярні сяйва, деякі світні об’єкти з-поміж тварин і рослин (глибоководна каракатиця, світні бактерії, світлячки).

Природні джерела не можуть задовольнити потребу людини у світлі, тому ще в давнину почали створювати штучні джерела світла. Спочатку це були вогнище й каганець, пізніше — свічки, оливні та гасові лампи; наприкінці XIX ст. було винайдено електричну лампу. Зараз різні види електричних ламп використовують усюди (рис. 9.2, 9.3).

Які види електричних ламп використовують у житлових будинках? Які лампи застосовують для різнобарвної ілюмінації?

Джерела світла поділяють на теплові та люмінесцентні.

Теплові джерела випромінюють світло завдяки тому, що мають високу температуру (рис. 9.4).

Для світіння люмінесцентних джерел світла не потрібна висока температура: світлове випромінювання може бути доволі інтенсивним, а джерело при цьому залишається відносно холодним. Прикладами люмінесцентних джерел світла є полярне сяйво та морський планктон, екран телефону і світловий індикатор, світлодіодна лампа та лампа денного світла, дорожній знак і дороговказ, вкриті люмінесцентною фарбою, тощо.

вивчаємо точкові та протяжні джерела світла


Джерело світла, яке випромінює світло однаково в усіх напрямках і розмірами якого, зважаючи на відстань до місця спостереження, можна знехтувати, називають точковим джерелом світла.

Найкращим прикладом точкових джерел світла є зорі, адже ми спостерігаємо їх із Землі, тобто з відстані, що в мільйони разів перевищує розміри самих зір.

Джерела світла, що не є точковими, називають протяжними джерелами світла.

У більшості випадків ми маємо справу саме з протяжними джерелами світла. Це і лампа денного світла, і екран мобільного телефону, і полум’я свічки, і вогонь багаття.

Залежно від умов те саме джерело світла може вважатися як протяжним, так і точковим.

На рис. 9.5 зображено світильник для ландшафтного освітлення саду. У якому, на вашу думку, випадку цей світильник можна вважати точковим джерелом світла?

Характеризуємо приймачі світла

приймачі світла — це пристрої, які змінюють свої властивості через дію світла та за допомогою яких можна виявити світлове випромінювання.

Приймачі світла бувають штучними і природними. У будь-якому приймачі світла енергія світлового випромінювання перетворюється на інші види енергії — теплову, яка виявляється в нагріванні тіл, що поглинають світло, електричну, хімічну та навіть механічну. Унаслідок таких перетворень приймачі певним чином реагують на світло або на його зміну.

Наприклад, деякі системи охорони працюють на фотоелектричних приймачах світла — фотоелементах. Тонкі пучки світла, що буквально пронизують простір навколо охоро-нюваного об’єкта, спрямовані на фотоелементи (рис. 9.6). Якщо перекрити один із таких променів, фотоелемент не одержить світлову енергію та негайно «повідомить» про це.

У сонячних батареях фотоелементи перетворюють енергію світла на електричну енергію. Сучасні сонячні електростанції — це великі «енергетичні поля» із сонячних батарей.

Тривалий час для отримання фотографій застосовували лише фотохімічні приймачі світла (фотоплівка, фотопапір), в яких у результаті дії світла відбуваються певні хімічні реакції (рис. 9.7).

У сучасних цифрових фотоапаратах замість фотоплівки використовують матрицю, яка складається з великої кількості фотоелементів. Кожен із цих елементів приймає «свою» частину світлового потоку, перетворює її на електричний сигнал і передає його в певне місце екрана.

Природними приймачами світла є очі живих істот (рис. 9.8). Під дією світла в сітківці ока відбуваються певні хімічні реакції, виникають нервові імпульси, внаслідок чого мозок формує уявлення про довкілля.

Дізнаємося про швидкість поширення світла

Дивлячись на зоряне небо, ви навряд чи здогадуєтеся, що деякі зорі вже згасли. Понад те, декілька поколінь наших предків милувалися тими самими зорями, а ці зорі не існували вже й тоді! Як це може бути, що світло від зорі є, а власне зорі вже немає?

Річ у тім, що світло поширюється в просторі зі скінченною швидкістю. Швидкість с поширення світла є величезною, й у вакумі вона становить приблизно триста тисяч кілометрів за секунду:

Світло долає багатокілометрові відстані за тисячні частки секунди. Саме тому в разі, коли відстань від приймача до джерела світла є невеликою, здається, що світло поширюється миттєво. А от від далеких зір світло йде до нас тисячі й мільйони років.


Підбиваємо підсумки

Фізичні тіла, атоми та молекули яких випромінюють світло, називають джерелами світла. Джерела світла бувають теплові й люмінесцентні; природні й штучні; точкові й протяжні. Наприклад, полярне сяйво — природне протяжне люмінесцентне джерело світла.

Пристрої, які змінюють свої параметри в результаті дії світла та за допомогою яких можна виявити світлове випромінювання, називають приймачами світла. У приймачах світла енергія світлового випромінювання перетворюється на інші види енергії. Органи зору живих істот — природні приймачі світла.

Світло поширюється в просторі зі скінченною швидкістю. Швидкість поширення світла у вакуумі приблизно становить: с = 3· 108 м/с.

Контрольні запитання

1. Яку роль відіграє світло в житті людини? 2. Дайте означення джерела світла. Наведіть приклади. 3. Чи є Місяць джерелом світла? Поясніть свою відповідь. 4. Наведіть приклади природних і штучних джерел світла. 5. Що спільного мають теплові й люмінесцентні джерела світла? Чим вони відрізняються? 6. За яких умов джерело світла вважають точковим? 7. Які пристрої називають приймачами світла? Наведіть приклади природних і штучних приймачів світла. 8. Якою є швидкість поширення світла у вакуумі?

Вправа № 9

1. Установіть відповідність між

джерелом світла (див. рисунок) Ш

А природне теплове В штучне теплове

Б природне люмінесцентне 1 Телефон 2 ф^л з Світлячок

Г штучне люмінесцентне

2. Для кожного рядка визначте «зайве» слово або словосполучення.

а) полум’я свічки, Сонце, зоря, Місяць, світлодіодна лампа;

б) екран увімкненого комп’ютера, блискавка, лампа розжарення, факел;

в) лампа денного світла, полум’я газового пальника, багаття, радіолярія.

3. За який приблизно час світло проходить відстань від Сонця до Землі — 150 млн км?

4. У яких із зазначених випадків Сонце можна вважати точковим джерелом світла?

а) спостереження сонячного затемнення;

б) спостереження Сонця з космічного корабля, який летить за межами Сонячної системи;

в) визначення часу за допомогою сонячного годинника.

5. Однією з одиниць довжини, яку застосовують в астрономії, є світловий рік. Скільки метрів становить світловий рік, якщо він дорівнює відстані, яку долає за один рік світло у вакуумі?

6. Скористайтеся додатковими джерелами інформації та дізнайтеся, хто першим виміряв швидкість поширення світла. Що саме стало поштовхом для вченого?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Фізики за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.