🗊Презентация Физика пәнінде оптиканың орны және басқа пәндермен байланысы. Жарықтың электромагниттік табиғаты. Лекция 1

Лекция – 1. Кіріспе. Физика пәнінде оптиканың орны және басқа пәндермен байланысы. Жарықтың электромагниттік табиғаты. Фотометриялық ұғымдар мен шамалар.

Геометриялық оптика кескіндердің жарық сәулелерінің көмегімен қалыптасуын қарастырады. Геометриялық оптика негізінде жарықтың изотропты орталарда түзу сызықты таралу заңы және жарық сәулелерінің тәуелсіз таралу заңы; оптикалық қасиеттері әртүрлі орталар шекараларындағы сыну және шағылу заңдары алынады. Жарық сәулелердің табиғаты геометриялық оптикада қарастырылмайды. Практикалық мәселелердің көпшілігін геометриялық оптика заңдары көмегімен шешуге болады.

Элекро магниттік толқындар шкаласы

Электромагниттік толқындармен жүргізілген тәжірибелер көрінетін жарық - бұл жиіліктері 4*1014 Гц-тен 8*1014 Гц-ке дейінгі аралықта, бұларға сәйкес толқын ұзындықтары 380 нм-ден 780 нм-ге дейінгі аралықта жататын электромагниттік сәуле екендігін көрсетті. Электромагниттік толқындармен жүргізілген тәжірибелер көрінетін жарық - бұл жиіліктері 4*1014 Гц-тен 8*1014 Гц-ке дейінгі аралықта, бұларға сәйкес толқын ұзындықтары 380 нм-ден 780 нм-ге дейінгі аралықта жататын электромагниттік сәуле екендігін көрсетті. Электромагниттік толқындар радиотолқындарға, инфрақызыл, көрінетін, ультракүлгін, рентгендік және -сәулелерге бөлінеді. Радиотолқындар деп толқын ұзындықтары  0,1 мм-ден артық электромагниттік толқындарды айтады. Оптикалық электромагниттік сәуле спектрі инфрақызыл сәуленің шартты шекарасынан (λ=2 мм, ν=1,5*1011 Гц) бастап ультракүлгін сәуленің шартты шекарасына (λ=10-6 см, ν=3*1016 Гц) дейінгі аумақты алып жатады.

Заманауи оптика

Оптика в настоящее время1

Оптика в технике, медицине, биологии

Оптические явления в природе

Жарық туралы ілімнің дамуына тарихи шолу Ерте заман және орта ғасырлардағы оптика. Көне грек философтары мен математиктері-Пифагор (б.д.д. 582-500 ж.ж.), Эмпедокл (б.д.д. 492-432 ж.ж.), Демокрит (б.д.д. 400-370 ж.ж.), Евклид (б.д.д. 300 ж.ж.), Платон (б.д.д. 427-347 ж.ж.), және басқалары жарық құбылыстары табиғатын көру сезімін негізге алып түсіндіруге тырысқан. Евклидтің пікірінше, көзден “көру сәулелері” шығарылады, бұлардың ұштары нәрсені (затты) сипалайды, бұл көру сезімін туғызады. Евклид жарықты зерттеуге математиканы қолдынып жарықтың айналардан шағылу заңдарын тағайындады. Ол жарықтың түзу сызықты таралуы жайындағы ілімнің негізін қалаушы болып табылады.

История оптики1

История оптики2

История оптики3

Ежелгі оптика заңдары 1

Ежелгі оптика заңдары 2

Ежелгі оптика заңдары 3

Ежелгі оптика заңдары 4

Геометриялық оптика заңдары 2

Геометриялық оптика заңдары 3

Негізгі қорытындылар Жарық энергия тасымалдайды Энергия негізгі екі жолмен – бөлшектер немесе толқындар көмегімен тасымалдануы мүмкін. Бірінші жағдайда энергия тасымалдаушы материалдық бөлшектер болады, ал екінші жағдайда толқындар энергияны үлкен қашықтықтарға тасымалдай алады, бірақ осы жағдайда массаның орын ауыстырылуы болмайды. жарық өзінің корпускулалық және толқындық табиғатын айқын байқатпайды; 19 ғ. аяғында жарықтың электромагниттік толқын екендігі тағайындалды. 20 ғасырда бұған түзетулер мен өзгерістер енгізілгенімен, жарықтың толқындық теориясы өте сәтті болып шықты.

Энергетикалық және фотометриялық шамалар

Оптикадағы өлшем бірліктер

Фотометриялық шамалар. Бұлар энергетикалық шамаларға ұқсас, бірақ негізгі шама ретінде жарық күші алынады. Жарық күшінің бірлігі-кандела қара сәуле шығарғыш көмегімен анықталады; қара сәуле шығарғыш платинаның қату температурасы жағдайында істейтін негізгі эталон ретінде қабылданған. Бұл эталон 1967 ж. өлшемдер және таразылар бойынша ХIII Бас конференция шешімімен бекітілген. Ол төмен жағы жабық диаметрі ~2 мм және ұзындығы 40 мм керамика түтікшеден тұрады. Бұл түтікше балқыту үшін таза платинамен толтырылған тигельде орналастырылған. Салқындатқан кезде платина қатаяды және оның температурасы орнығады және 2045 К мәнінде сақталады. Басқа жарық көзінен шыққан жарық күші, оның және эталонның жасайтын жарықталуларын салыстырудан анықталады.

Жарық ағыны. Жарық ағыны деп жарық көзінің жарық күшінің, ішінде шығарылған жарық таралатын денелік бұрышқа көбейтіндісін айтады

Энергетические единицы 2

Жарықтық шамалар

Световые величины 1

Световые величины 2

Световые величины 3

Световые величины 4

Связь световых и энергетических величин

Модели источников излучения

Ламбертовский излучатель

Закон обратных квадратов