სლაიდი 2

პირველი იდეები სინათლის შესახებ

პირველი იდეები იმის შესახებ, თუ რა არის სინათლე, ასევე ეკუთვნის ანტიკურობას. ძველ დროში სინათლის ბუნების შესახებ იდეები იყო ძალიან პრიმიტიული, ფანტასტიკური და, უფრო მეტიც, ძალიან მრავალფეროვანი. თუმცა, მიუხედავად წინაპრების შეხედულებების მრავალფეროვნებისა სინათლის ბუნების შესახებ, უკვე იმ დროს არსებობდა სინათლის ბუნების პრობლემის გადაჭრის სამი ძირითადი მიდგომა. ეს სამი მიდგომა შემდგომში ჩამოყალიბდა ორ კონკურენტ თეორიაში - კორპუსკულარული და სინათლის ტალღური თეორიები. ძველი ფილოსოფოსებისა და მეცნიერების აბსოლუტურმა უმრავლესობამ სინათლე განიხილა, როგორც გარკვეული სახის სხივები, რომლებიც აკავშირებს მანათობელ სხეულსა და ადამიანის თვალს. ამავე დროს გამოიყო სამი ძირითადი შეხედულება სინათლის ბუნების შესახებ. Eye->item Item->თვალის მოძრაობა

სლაიდი 3

პირველი თეორია

ზოგიერთი უძველესი მეცნიერი თვლიდა, რომ სხივები მოდის ადამიანის თვალებიდან, ისინი თითქოს გრძნობენ მოცემულ ობიექტს. ამ თვალსაზრისს თავდაპირველად მიმდევრების დიდი რაოდენობა ჰყავდა. მას იცავდნენ ისეთი გამოჩენილი მეცნიერები და ფილოსოფოსები, როგორიცაა ევკლიდე, პტოლემე და მრავალი სხვა. თუმცა, მოგვიანებით, უკვე შუა საუკუნეებში, სინათლის ბუნების ასეთი იდეა კარგავს თავის მნიშვნელობას. სულ უფრო ნაკლები მეცნიერი მიჰყვება ამ შეხედულებებს. ხოლო XVII საუკუნის დასაწყისისთვის. ეს თვალსაზრისი უკვე დავიწყებულად შეიძლება ჩაითვალოს. ევკლიდე პტოლემე

სლაიდი 4

მეორე თეორია

სხვა ფილოსოფოსები, პირიქით, თვლიდნენ, რომ სხივები გამოიყოფა მანათობელი სხეულის მიერ და, ადამიანის თვალამდე მისვლისას, ატარებს მანათობელი ობიექტის ანაბეჭდს. ამ თვალსაზრისს ფლობდნენ ატომისტები დემოკრიტე, ეპიკურუსი, ლუკრეციუსი. სინათლის ბუნების შესახებ ეს თვალსაზრისი მოგვიანებით, მე-17 საუკუნეში, ჩამოყალიბდა სინათლის კორპუსკულარულ თეორიაში, რომლის მიხედვითაც სინათლე არის მანათობელი სხეულის მიერ გამოსხივებული ზოგიერთი ნაწილაკების ნაკადი. დემოკრიტე ეპიკურუს ლუკრეციუსი

სლაიდი 5

მესამე თეორია

მესამე თვალსაზრისი სინათლის ბუნების შესახებ არისტოტელემ გამოთქვა. მან სინათლე განიხილა არა როგორც რაიმეს გადინება მანათობელი საგნიდან თვალში, და მით უმეტეს, არა როგორც თვალიდან გამომავალი სხივები და გრძნობს საგანს, არამედ როგორც მოქმედებას ან მოძრაობას, რომელიც ვრცელდება სივრცეში (გარემოში). . თავის დროზე არისტოტელეს აზრს ცოტა ადამიანი იზიარებდა. მაგრამ მოგვიანებით, ისევ მე-17 საუკუნეში, მისი თვალსაზრისი განვითარდა და საფუძველი ჩაუყარა სინათლის ტალღის თეორიას. არისტოტელე

სლაიდი 6

Შუა საუკუნეები

ყველაზე საინტერესო ნაშრომი ოპტიკაზე, რომელიც ჩვენამდე მოვიდა შუა საუკუნეებიდან, არის არაბი მეცნიერის ალჰაზენის ნაშრომი. მან შეისწავლა სარკეებიდან სინათლის არეკვლა, გარდატეხის ფენომენი და სინათლის გავლა ლინზებში. მეცნიერი დაემორჩილა დემოკრიტეს თეორიას და პირველად გამოთქვა მოსაზრება, რომ სინათლეს აქვს სასრული გავრცელების სიჩქარე. ეს ჰიპოთეზა იყო მთავარი ნაბიჯი სინათლის ბუნების გაგებაში. ალჰაზენი

სლაიდი 7

მე-17 საუკუნე

მე-17 საუკუნის შუა ხანებში მრავალი ექსპერიმენტული ფაქტის საფუძველზე წარმოიშვა ორი ჰიპოთეზა სინათლის ფენომენის ბუნების შესახებ: ნიუტონის კორპუსკულური თეორია, რომელიც ვარაუდობდა, რომ სინათლე არის ნაწილაკების ნაკადი, რომელიც გამოიდევნება მანათობელი სხეულებით დიდი სიჩქარით. ჰიუგენსის ტალღური თეორია, რომელიც ამტკიცებდა, რომ სინათლე არის სპეციალური მანათობელი გარემოს (ეთერი) გრძივი რხევითი მოძრაობა, რომელიც აღგზნებულია მანათობელი სხეულის ნაწილაკების ვიბრაციით.

სლაიდი 8

კორპუსკულური თეორიის ძირითადი დებულებები

სინათლე შედგება მატერიის მცირე ნაწილაკებისგან, რომლებიც გამოსხივებულია ყველა მიმართულებით სწორი ხაზებით, ან სხივები, რომლებიც მანათობელია სხეულის მიერ, როგორიცაა ანთებული სანთელი. თუ ეს სხივები, რომლებიც შედგება კორპუსებისგან, შემოდის ჩვენს თვალში, მაშინ ჩვენ ვხედავთ მათ წყაროს. სინათლის კორპუსებს განსხვავებული ზომები აქვთ. ყველაზე დიდი ნაწილაკები, თვალში მოხვედრისას, იძლევა წითელი ფერის შეგრძნებას, ყველაზე პატარა - იასამნისფერი. თეთრი ფერი არის ყველა ფერის ნაზავი: წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო, იისფერი. ზედაპირიდან სინათლის არეკვლა ხდება კედლიდან სხეულების არეკვლის გამო აბსოლუტური ელასტიური ზემოქმედების კანონის მიხედვით.

სლაიდი 9

სინათლის გარდატეხის ფენომენი აიხსნება იმით, რომ სხეულები იზიდავს საშუალო ნაწილაკებს. რაც უფრო მკვრივია გარემო, მით უფრო მცირეა გარდატეხის კუთხე, ვიდრე დაცემის კუთხე. სინათლის დისპერსიის ფენომენი, რომელიც ნიუტონმა აღმოაჩინა 1666 წელს, მან ასე ახსნა. „ყველა ფერი უკვე წარმოდგენილია თეთრ შუქზე. ყველა ფერი გადადის პლანეტათაშორის სივრცეში და ატმოსფეროში ერთად და იძლევა თეთრი სინათლის ეფექტს. თეთრი სინათლე - სხვადასხვა კორპუსკულების ნაზავი - ირღვევა პრიზმაში გავლისას. ნიუტონმა გამოავლინა ორმაგი რეფრაქციის ახსნის გზები ჰიპოთეზის მიხედვით, რომ სინათლის სხივებს აქვთ „სხვადასხვა მხარეები“ - განსაკუთრებული თვისება, რომელიც იწვევს მათ განსხვავებულ გარდატეხას ორმაგ სხეულში გავლისას.

სლაიდი 10

ნიუტონის კორპუსკულურმა თეორიამ დამაკმაყოფილებლად ახსნა იმ დროისთვის ცნობილი მრავალი ოპტიკური ფენომენი. მისი ავტორი უზარმაზარი პრესტიჟით სარგებლობდა სამეცნიერო სამყაროში და მალე ნიუტონის თეორიამ ბევრი მომხრე მოიპოვა ყველა ქვეყანაში. ყველაზე დიდი მეცნიერები, რომლებიც იცავენ ამ თეორიას: არაგო, პუასონი, ბიოტი, გეი-ლუსაკი. კორპუსკულური თეორიის საფუძველზე ძნელი იყო იმის ახსნა, თუ რატომ არ მოქმედებენ ერთმანეთზე შუქის სხივები, რომლებიც კვეთენ სივრცეში. ყოველივე ამის შემდეგ, სინათლის ნაწილაკები უნდა შეეჯახონ და გაიფანტონ (ტალღები ერთმანეთს გადიან ურთიერთგავლენის გარეშე) ნიუტონ არაგო გეი-ლუსაკი

სლაიდი 11

ტალღის თეორიის ძირითადი დებულებები

სინათლე არის ელასტიური პერიოდული იმპულსების განაწილება ეთერში. ეს პულსები გრძივია და ჰაერში ხმის პულსების მსგავსია. ეთერი არის ჰიპოთეტური საშუალება, რომელიც ავსებს ციურ სივრცეს და სხეულთა ნაწილაკებს შორის არსებულ უფსკრული. ის არის უწონო, არ ემორჩილება უნივერსალური მიზიდულობის კანონს და აქვს დიდი ელასტიურობა. ეთერის ვიბრაციების გავრცელების პრინციპი ისეთია, რომ მისი თითოეული წერტილი, სადაც აღგზნება აღწევს, არის მეორადი ტალღების ცენტრი. ეს ტალღები სუსტია და ეფექტი შეინიშნება მხოლოდ იქ, სადაც გადის მათი კონვერტის ზედაპირი - ტალღის ფრონტი (ჰაიგენსის პრინციპი). რაც უფრო შორს არის ტალღის ფრონტი წყაროდან, მით უფრო ბრტყელი ხდება იგი. სინათლის ტალღები, რომლებიც პირდაპირ წყაროდან მოდის, იწვევს ხედვის შეგრძნებას. ჰაიგენსის თეორიაში ძალიან მნიშვნელოვანი პუნქტი იყო დაშვება, რომ სინათლის გავრცელების სიჩქარე სასრულია.

სლაიდი 12

ტალღის თეორია

თეორიის დახმარებით აიხსნება გეომეტრიული ოპტიკის მრავალი ფენომენი: – სინათლის არეკვლის ფენომენი და მისი კანონები; - სინათლის გარდატეხის ფენომენი და მისი კანონები; – ტოტალური შინაგანი ასახვის ფენომენი; - ორმაგი რეფრაქციის ფენომენი; - სინათლის სხივების დამოუკიდებლობის პრინციპი. ჰაიგენსის თეორიამ შემდეგი გამოხატულება მისცა გარემოს გარდატეხის ინდექსს: ფორმულიდან ჩანს, რომ სინათლის სიჩქარე საპირისპიროდ უნდა იყოს დამოკიდებული გარემოს აბსოლუტურ ინდექსზე. ეს დასკვნა საპირისპირო იყო იმ დასკვნისა, რომელიც გამომდინარეობს ნიუტონის თეორიიდან.

სლაიდი 13

ბევრს ეჭვი ეპარებოდა ჰაიგენსის ტალღის თეორიაში, მაგრამ სინათლის ბუნების შესახებ ტალღური შეხედულებების მხარდამჭერთა შორის იყვნენ მ. ლომონოსოვი და ლ. ეილერი. ამ მეცნიერთა გამოკვლევიდან ჰაიგენსის თეორიამ დაიწყო ფორმირება, როგორც ტალღების თეორია და არა მხოლოდ ეთერში გავრცელებული აპერიოდული რხევები. ძნელი იყო სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელების ახსნა, რამაც გამოიწვია ობიექტების უკან მკვეთრი ჩრდილების წარმოქმნა (კორპუსკულური თეორიის მიხედვით, სინათლის სწორხაზოვანი მოძრაობა ინერციის კანონის შედეგია) მხოლოდ ტალღის თეორიის თვალსაზრისით. . ჰიუგენს ლომონოსოვი ეილერი

სლაიდი 14

XI-XX სს

მე-19 საუკუნის მეორე ნახევარში მაქსველმა აჩვენა, რომ სინათლე ელექტრომაგნიტური ტალღების განსაკუთრებული შემთხვევაა. მაქსველის ნაშრომმა საფუძველი ჩაუყარა სინათლის ელექტრომაგნიტურ თეორიას. ჰერცის მიერ ელექტრომაგნიტური ტალღების ექსპერიმენტული აღმოჩენის შემდეგ, ეჭვგარეშეა, რომ სინათლე გავრცელებისას ტალღის მსგავსად იქცევა. ახლაც არ არიან. თუმცა, მე-20 საუკუნის დასაწყისში, იდეები სინათლის ბუნების შესახებ რადიკალურად შეიცვალა. მოულოდნელად გაირკვა, რომ უარყოფილი კორპუსკულური თეორია კვლავ აქტუალურია რეალობასთან. აღმოჩნდა, რომ ემისიის და შთანთქმის დროს სინათლე ნაწილაკების ნაკადად იქცევა. მაქსველ ჰერცი

სლაიდი 15

აღმოჩენილია სინათლის უწყვეტი (კვანტური) თვისებები. წარმოიშვა უჩვეულო სიტუაცია: ინტერფერენციისა და დიფრაქციის ფენომენების ახსნა მაინც შეიძლებოდა სინათლის ტალღად განხილვით, ხოლო რადიაციისა და შთანთქმის ფენომენები სინათლის ნაწილაკების ნაკადად განხილვით. ამიტომ, მეცნიერები შეთანხმდნენ მოსაზრებაზე სინათლის თვისებების კორპუსკულარულ-ტალღურ დუალიზმის (დუალიზმის) შესახებ. დღეს სინათლის თეორია აგრძელებს განვითარებას.

ყველა სლაიდის ნახვა

თემა:

• სინათლის ბუნებაზე შეხედულებების განვითარება. სინათლის სიჩქარე.

• (ფიზიკა. მე-11 კლასი)

• დაასრულა: ფიზიკის მასწავლებელი

• მემორანდუმი "მე-6 საშუალო სკოლა"

• კიროვი, კალუგის რეგიონი

• კოჩერგინა ვ.ე.

• 2010 წელი

მე-17 საუკუნის ბოლოს სინათლის ორი ერთი შეხედვით ურთიერთგამომრიცხავი თეორია თითქმის ერთდროულად წარმოიშვა.

• ისინი ეყრდნობოდნენ მოქმედების წყაროდან მიმღებამდე გადაცემის ორ შესაძლო გზას.

• ი.ნიუტონმა შემოგვთავაზა სინათლის კორპუსკულარული თეორია, რომლის მიხედვითაც სინათლე არის ნაწილაკების ნაკადი, რომელიც მოდის წყაროდან ყველა მიმართულებით (ნივთიერების გადაცემა).

• ჰ.ჰაიგენსმა შეიმუშავა ტალღის თეორია, რომლის მიხედვითაც სინათლე განიხილებოდა, როგორც ტალღები გავრცელებულ სპეციალურ გარემოში - ეთერში, რომელიც ავსებს მთელ სივრცეს და აღწევს ყველა სხეულში (ცვლის გარემოს მდგომარეობას).

ნიუტონ ჰაიგენსი

რა არის სინათლე?

• თანამედროვე ფიზიკის იდეების მიხედვით, სინათლეს ერთდროულად აქვს უწყვეტი ელექტრომაგნიტური ტალღების თვისებები და დისკრეტული ნაწილაკების თვისებები, რომლებსაც ფოტონებს ან სინათლის კვანტებს უწოდებენ.

• სინათლის თვისებების ორმაგობას კორპუსკულარულ-ტალღურ დუალიზმი ეწოდება.

ორი დიდი დაპირისპირება მეცნიერებაში. სინათლის ბუნების შესახებ იდეების განვითარების ეტაპები.

ეს გალილეო გალილეის მიერ სინათლის სიჩქარის ექსპერიმენტულად განსაზღვრის პირველი ცნობილი მცდელობა იყო. თუმცა, სინათლის მაღალი სიჩქარის გამო სიგნალის შეფერხების დადგენა ვერ მოხერხდა.

• სინათლის სიჩქარის პირველი ექსპერიმენტული განსაზღვრა დანიელმა ასტრონომმა ოლაფ რომერმა 1675 წელს გააკეთა.

• დედამიწის ორბიტის დიამეტრის დაყოვნების დროზე გაყოფით მიიღეს სინათლის სიჩქარის მნიშვნელობა:

• c \u003d 3 * 1011 მ / 1320 წ

• s=2.27*108მ/წმ

• მიღებულ შედეგს ჰქონდა დიდი შეცდომა.

სინათლის სიჩქარის პირველი ლაბორატორიული გაზომვა 1849 წელს ფრანგმა ფიზიკოსმა არმან ფიზომ გააკეთა.

• მის ექსპერიმენტში, S წყაროს შუქი გადიოდა K-ის შემაფერხებელზე (მბრუნავი ბორბლის კბილებში) და, არეკლილი Z სარკედან, ისევ ბრუნდებოდა გადაცემათა ბორბალზე.

ფიზოს მეთოდი:

Fizeau-ს დაყენების ვარიანტები შემდეგია. სინათლის წყარო და სარკე მდებარეობდა ფიზოს მამის სახლში პარიზთან ახლოს, ხოლო სარკე - მონმარტრში. სარკეებს შორის მანძილი იყო ℓ ~ 8,66კმ, საჭე ჰქონდა 720 კბილები. ის ბრუნავდა საათის მექანიზმის მოქმედებით, რომელიც მოძრაობდა დაღმავალი სიმძიმით. ბრუნვის მრიცხველისა და ქრონომეტრის გამოყენებით, ფიზეუმ აღმოაჩინა, რომ პირველი გათიშვა ხდება ბორბლის სიჩქარით v = 12.6 rpm. მსუბუქი მოგზაურობის დრო ტ=2 ℓ/გ,ამიტომ იძლევა თან = 3,14 10 8 მ/წმ

მიუხედავად გაზომვის მნიშვნელოვანი შეცდომისა, ფიზოს ექსპერიმენტს დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა - დადასტურდა სინათლის სიჩქარის „მიწიერი“ საშუალებებით განსაზღვრის შესაძლებლობა.

• ამერიკელმა ფიზიკოსმა A. Michelson-მა შეიმუშავა მბრუნავი სარკეების გამოყენებით სინათლის სიჩქარის გაზომვის შესანიშნავი მეთოდი.

მაიკლსონის მეთოდი:

პირდაპირი გაზომვის მეთოდების შესაბამისად, სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში ახლა მიღებულია ტოლი

• თან =299792458+1,2 მ/წმ

სინათლის სიჩქარის სასრულობა დადასტურებულია ექსპერიმენტულად პირდაპირი და არაპირდაპირი მეთოდებით.

• ამჟამად, ლაზერული ტექნოლოგიის დახმარებით, სინათლის სიჩქარე განისაზღვრება რადიო გამოსხივების ტალღის სიგრძისა და სიხშირის გაზომვით ერთმანეთისგან დამოუკიდებელი მეთოდებით და გამოითვლება ფორმულით. :

"რამდენი სიჩქარე აქვს სინათლეს?"

• სანამ ცვლილებების ჩვენებები თანდროთა განმავლობაში არა, მაგრამ ფიზიკას არ შეუძლია უპირობოდ უარყოს ასეთი შესაძლებლობა. ისე, ლოდინი რჩება

• შეტყობინებები სინათლის სიჩქარის ახალი გაზომვების შესახებ. ამ გაზომვებს შეუძლია კიდევ ბევრი რამ მისცეს ბუნების ცოდნას, რომელიც ამოუწურავია მისი მრავალფეროვნებით.

გაკვეთილის მიზანი: მოსწავლეებს ჩამოაყალიბონ წარმოდგენები სინათლის ბუნების შესახებ; კორპუსკულური ან ტალღოვანი; როგორც განისაზღვრა და შემდეგ გაიზომა სინათლის სიჩქარე.

გაკვეთილების დროს

1. საკონტროლო სამუშაოების ანალიზი.

2. ახალი მასალის სწავლა

ნიუტონის კორპუსკულარული თეორია. ჰიუგენსის ტალღის თეორია.

1. სინათლე ვრცელდება ნაკადის სახით 1. სინათლე ვრცელდება ეთერში

ნაწილაკები (კორპუსკულები) - XVII ს. როგორც ტალღების ნაკადი - მე-17 საუკუნე.

მტკიცებულება: პირდაპირი მტკიცებულება: დამოუკიდებლობა

სინათლის გავრცელება, კვეთაზე სინათლის სხივების წარმოქმნა.

ჩრდილები. 1802 წელს იუნგმა მიიღო სინათლის დიფრაქცია,

მე-19 საუკუნეში, ფოტოელექტრული ეფექტის აღმოჩენა და 1803_ - სინათლის ჩარევა,

დადასტურდა, რომ სინათლე არის ნაწილაკების ნაკადი. ამტკიცებს, რომ სინათლე არის ტალღები.

ამ ნაწილაკებს კვანტებს უწოდებენ. მაქსველმა დაამტკიცა, რომ სინათლე არის

ელექტრომაგნიტური ტალღები.

თანამედროვე იდეები სინათლის ბუნების შესახებ: სინათლეს აქვს კორპუსკულურ-ტალღური დუალიზმი - ის გამოიყოფა და შეიწოვება ნაწილებად და ვრცელდება ტალღების სახით.

სინათლის სიჩქარე.

1. სინათლის სიჩქარის გაზომვის ასტრონომიული მეთოდი.

დანიელმა ასტრონომმა ო. რომერმა, რომელიც აკვირდებოდა პლანეტა იუპიტერთან ყველაზე ახლოს მდებარე თანამგზავრ Io-ს დაბნელებებს, შენიშნა მისი გამოჩენის შეფერხება პლანეტის ჩრდილიდან. ამ 22 წუთის დაგვიანებიდან მან შეძლო სინათლის სიჩქარის გამოთვლა.

რომერის გამოთვლები იყო მიახლოებითი, მაგრამ რაც მთავარია, მან დაამტკიცა, რომ სინათლე არ ვრცელდება მყისიერად, მაგრამ აქვს სასრული სიჩქარე.

2. სინათლის სიჩქარის გაზომვის ლაბორატორიული მეთოდები.

1849 წელს I. Fizeau-მ (ფრანგ.) შეძლო სინათლის სიჩქარის გაზომვა ლაბორატორიული მეთოდით.

წყაროდან სინათლე ეცემა გამჭვირვალე ფირფიტაზე, მისგან კი სწრაფად მბრუნავ გადაცემათა ბორბალზე. ჭრილში, კბილებს შორის გავლისას, შუქი დაეცა სარკეზე, რომელიც მდებარეობს 8,6 კმ მანძილზე. სარკედან ასახული სინათლე ისევ ჩავარდა კბილებს შორის არსებულ ჭრილში.

იცოდა კბილის მოგზაურობის დრო, ის უდრიდა სინათლის გავლას სარკეში და უკან, ფიცომ გამოთვალა სინათლის სიჩქარე. მისი გამოთვლებით, ის უდრიდა 313000 კმ/წმ.

მრავალი სხვა უფრო ზუსტი ლაბორატორიული მეთოდი შემუშავებულია სინათლის სიჩქარის გასაზომად. ეს არის ფრანგი ფიზიკოსის ფუკოს, ამერიკელი მეცნიერის მიკელსონის და სხვა მეცნიერების ინსტალაცია.

თანამედროვე გაზომვებით, სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში არის 299792458 მ/წმ QUOTE.

სინათლის სიჩქარე ნებისმიერ მედიაში ნაკლებია ვიდრე ვაკუუმში. მაგალითად, წყალში ეს არის ვაკუუმში სიჩქარის 3/4.

სინათლის სიჩქარის გაზომვას დიდი მნიშვნელობა ჰქონდა ოპტიკური ფენომენების განვითარებისა და შესწავლისთვის. აღმოჩნდა, რომ არცერთ სხეულს ან ნაწილაკს არ შეუძლია სინათლეზე სწრაფად მოძრაობა.

შესწავლილი მასალის კონსოლიდაცია

1. რა ორი თეორია სინათლის ბუნების შესახებ გაჩნდა მე-17 საუკუნეში?

31. შეხედულებების განვითარება სინათლის ბუნებაზე. სინათლის სიჩქარე. ჰიუგენსის პრინციპი. სინათლის ასახვის კანონი. (ასლაპოვსკაია ს.ვ.)

გაკვეთილის ტექსტი

• Აბსტრაქტული

  საგნის სახელი: ფიზიკა Grade: 11 TMC: Physics Grade 11, G. Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, 2010 წ. განათლების დონე: საბაზისო გაკვეთილის თემა: "ნათელის ბუნებაზე შეხედულებების განვითარება. სინათლის სიჩქარე. ჰაიგენსის პრინციპი. სინათლის ასახვის კანონი." თემის შესასწავლად გამოყოფილი საათების ჯამური რაოდენობა: 19 გაკვეთილის ადგილი გაკვეთილების სისტემაში თემაზე: ოპტიკა თემის შესწავლის პირველი გაკვეთილი. გაკვეთილის მიზანი: სინათლის ბუნების არსის აღქმისა და გაგების უზრუნველყოფა. გაკვეთილის მიზნები: გაეცნონ იმ წვლილს, რომელიც შეიტანეს სხვადასხვა ქვეყნის მეცნიერებმა სინათლის ბუნების შესახებ იდეების შემუშავებაში. მიღებული ინფორმაციის საფუძველზე გამოიტანეთ დასკვნები სინათლის ბუნების შესახებ. შექმენით საცნობარო აბსტრაქტი „სინათლის ბუნების შესახებ შეხედულებების განვითარება“. დაგეგმილი შედეგები: მოსწავლეებმა უნდა გააცნობიერონ, რამდენად რთულია ბუნებრივი მოვლენების ადამიანის შემეცნების გზა, გაიმეორონ სინათლის არეკვლის კანონები, მიიღონ წარმოდგენა ჰაიგენსის პრინციპზე. გაკვეთილის ტექნიკური უზრუნველყოფა: მულტიმედიური პროექტორი, პრეზენტაცია გაკვეთილზე, მასალა. გაკვეთილის დამატებითი მეთოდოლოგიური და დიდაქტიკური მხარდაჭერა (შესაძლებელია ინტერნეტ რესურსების ბმულები): დაფაზე იწერება გაკვეთილის თარიღი და თემა, ცხრილები დალაგებულია სამუშაოდ ჯგუფებად (თითოეული 2 მოსწავლე). მომზადება გაკვეთილისთვის: იქმნება ჯგუფები, სამუშაო მასალა იდება მაგიდებზე (არქივი საჭირო ლიტერატურით, დოკუმენტებით და დავალება, რომელიც უნდა შეასრულოს DO). მასწავლებელი განმარტავს გაკვეთილის მიზნებსა და ამოცანებს. დანიშნულ დროს ჯგუფები ამზადებენ დავალებას. გაკვეთილის შინაარსი. I. გაკვეთილის შესავალი ნაწილი 1. საორგანიზაციო ეტაპი (1 წთ). კლასი დაყოფილია მასწავლებლის მიერ წინასწარ ჩამოყალიბებულ 5 ჯგუფად (სამეცნიერო საზოგადოებები (NS)), რომელთაგან თითოეულს ჰყავს NO-ს ხელმძღვანელი, ლიტერატურათმცოდნე და მკვლევარი. ჯგუფები იღებენ დავალებას და მისი განხორციელებისთვის საჭირო ინფორმაციის წყაროებს. 2. გონებრივი აქტივობის აქტუალიზაცია (2 წთ). მასწავლებელი. შუადღე მშვიდობისა ყველას, დაჯექით! რა ლამაზია ეს სამყარო შუქით სავსე! რა არის თქვენთვის სინათლე? რა ასოციაციებს იწვევს თქვენში სიტყვა სინათლე? (საპრეზენტაციო სლაიდები No 1-8 მუსიკალური თანხლებით ეკრანზე გადახვევა (ჰიპერბმულზე დაწკაპუნებით)). მასწავლებელი. სინათლე არის თვალის მიერ აღქმული გასხივოსნებული ენერგია, რომელიც სამყაროს ხილვადს ხდის. სინათლე შემოვიდა ჩვენს სახლში. როგორ დაიბადა და წარმოიშვა? მის ბუნებაში არის საიდუმლო და მრავალი წელია კამათია. 3. გაკვეთილის მიზანი და ამოცანები (2წთ). ეკრანზე სლაიდი No9-12 ამოცანები: გაეცანით იმ წვლილს, რომელიც შეიტანეს სხვადასხვა ქვეყნის მეცნიერებმა სინათლის ბუნების შესახებ იდეების შემუშავებაში (ამ პრობლემის გადასაჭრელად მივდივართ ვირტუალურ სამეცნიერო მოგზაურობაში). მიღებული ინფორმაციის საფუძველზე გააკეთეთ დასკვნები სინათლის ბუნების შესახებ (ამ პრობლემას მოაგვარებთ გადაცემაში „აშკარა და წარმოუდგენელი“ თქვენი სამეცნიერო მოგზაურობის შედეგებით საუბრით). შექმენით საცნობარო აბსტრაქტი „სინათლის ბუნების შესახებ შეხედულებების განვითარება“. თითოეულ თქვენგანს აქვს OK მატრიცა მაგიდაზე, რომელიც უნდა შეავსოთ (ამ პრობლემას მთელი გაკვეთილის განმავლობაში მოაგვარებთ). მე უკვე ვთქვი, რომ დღეს ჩვენ არა მხოლოდ ვიმუშავებთ, არამედ ვიმუშავებთ პროგრამის „აშკარა და წარმოუდგენელი“ გეგმა-ამოცანის მიხედვით. მე გთავაზობთ ვირტუალურ სამეცნიერო მოგზაურობას სხვადასხვა ქვეყანაში და სხვადასხვა ეპოქაში, რათა იმუშაოთ არქივებში, შეისწავლოთ ლიტერატურა, დოკუმენტები და დაადგინოთ რა გააკეთეს სხვადასხვა ქვეყნის მეცნიერებმა სინათლის ბუნების გასარკვევად. თქვენ ასევე უნდა მოამზადოთ და წარმოადგინოთ თქვენი მუშაობის შედეგები. 5 სამეცნიერო საზოგადოება (NO) მიდის მივლინებაში შემდეგ ქვეყნებში: დანია, საფრანგეთი, ინგლისი, ჰოლანდია (ეკრანზე, სლაიდი No13: მსოფლიოს რუკა ამ ქვეყნებით, დაწკაპუნებით დასახელებულ ქვეყანაზე აღინიშნება. რუკა). თითოეულ სამეცნიერო საზოგადოებას აქვს არქივი საჭირო ლიტერატურით, დოკუმენტებით და დავალება, რომელიც DO-მ უნდა შეასრულოს. მოგზაურობა 10 წუთი სჭირდება. ამ დროის განმავლობაში მუსიკა გაისმის და როგორც კი დასრულდება, თქვენ უნდა შეასრულოთ პროგრამაში თქვენი მუშაობის შედეგები. ასე რომ, გთხოვთ, დაიწყოთ დავალება (მუსიკა ჟღერს მე-13 სლაიდზე ჰიპერბმულზე „ზარის“ დაჭერის შემდეგ). II. გაკვეთილის ძირითადი ნაწილი. 1. მოსწავლეთა დამოუკიდებელი მუშაობა ჯგუფებში (10 წთ, მოსწავლეების მომზადება სპექტაკლებისთვის NO): პირველი NO: ქვეყანა: დანია, მეცნიერი: ოლაფ რომერი, 1676 წ. - სინათლის სიჩქარის გაზომვის ასტრონომიული მეთოდი. NO-ს ხელმძღვანელი (აცნობს სად იყვნენ) ლიტერატურული პერსონალი (შეარჩიეთ მასალა მეცნიერის შესახებ) მკვლევარები (მოხსენების მომზადება სინათლის სიჩქარის გაზომვის მეთოდის შესახებ (შუქის ბუნების თეორია)) პასუხების მაგალითები NO: 1 სტუდენტი. ჩვენი BUT ეწვია დანიას. ჩვენ ვმუშაობდით მეცნიერებათა აკადემიაში განყოფილებაში, სადაც გროვდება დოკუმენტები ოლაფ რომერის (1644-1710) შესახებ, რომელიც ასტრონომიული მეთოდით ზომავდა სინათლის სიჩქარეს (სლაიდი No14 ეკრანზე). 2 სტუდენტი. რომერ ოლაფ კრისტენსენი (1644-1710), დანიელი ფიზიკოსი და ასტრონომი. 1676 წელს მან მნიშვნელოვანი აღმოჩენა გააკეთა: მან დაამტკიცა სინათლის სიჩქარის სასრულობა და გაზომა მისი სიდიდე. თუმცა, პარიზის მეცნიერებათა აკადემიის სხდომაზე მეცნიერის გზავნილს მწვავე კრიტიკა მოჰყვა. მიუხედავად კრიტიკისა, მისი დასკვნები მიიღეს ჰ. ჰაიგენსმა, ლაიბნიცმა, ი. ნიუტონმა. რომერის თეორიის საბოლოო მართებულობა დადასტურდა 1725 წელს. ასტრონომ ბრედლის მიერ სინათლის აბერაციის ფენომენის აღმოჩენის შემდეგ. 1681 წელს დანიაში დაბრუნების შემდეგ იგი ხელმძღვანელობდა კოპენჰაგენის უნივერსიტეტის მათემატიკის განყოფილებას და შექმნა ობსერვატორია. მან ასევე მიიღო მონაწილეობა დანიის პოლიტიკურ და სოციალურ ცხოვრებაში. სიცოცხლის ბოლოს გახდა სახელმწიფო საბჭოს ხელმძღვანელი. გამოიგონა ახალი ასტრონომიული ინსტრუმენტები. რომერის სახელი შეტანილია მთვარის რუკაზე (ეკრანი, სლაიდი No15). 3 სტუდენტი. 1676 წელს, იუპიტერის მთვარის იოს დაბნელებაზე დაკვირვებისას, რომერმა აღმოაჩინა. როდესაც დედამიწა ნახევარ წელიწადში გადადის მზიდან მეორე მხარეს, იუპიტერისგან უფრო შორს, მაშინ იო გამოთვლილ დროზე 22 წუთით გვიან გამოჩნდება. ეს შეფერხება აიხსნება იუპიტერიდან დედამიწამდე მანძილის გაზრდით. იცოდა დედამიწის ორბიტის ზომა და დაყოვნების დრო, რომერმა გამოთვალა სინათლის გავრცელების სიჩქარე (ეკრანზე, სლაიდი No15: ჰიპერბმულზე დაწკაპუნებით "მეთოდის დიაგრამა", სლაიდი No16 - ლაბორატორიული მეთოდის დიაგრამა სრულ ეკრანზე. ). C = 300000 კმ/წმ (მასწავლებლის დამატებების შემდეგ სლაიდ No15-ზე ჩნდება დასკვნა მასზე დაწკაპუნებით) მეორე NO: ქვეყანა: საფრანგეთი, მეცნიერი: Fizeau Armand Hippolyte Louis, 1849 - ლაბორატორიული მეთოდი სიჩქარის გაზომვისთვის. მსუბუქი 1 სტუდენტი. ჩვენი BUT ეწვია საფრანგეთს. ვმუშაობდით პარიზის მეცნიერებათა აკადემიაში, განყოფილებაში, სადაც გროვდება დოკუმენტები არმან ფიზოს შესახებ, რომელიც ზომავდა სინათლის გავრცელების სიჩქარეს ლაბორატორიული მეთოდით (სლაიდი No17 ეკრანზე). 2 სტუდენტი. ფიზო (1819-1896) - ფრანგი ფიზიკოსი. 1863 წელს გახდა პარიზის პოლიტექნიკური სკოლის პროფესორი. ფიზოუს პირველი მნიშვნელოვანი მიღწევა ოპტიკაში იყო მისი ექსპერიმენტები სინათლის ჩარევაზე. 1849 წელს მან დადგა კლასიკური ექსპერიმენტი სინათლის სიჩქარის დასადგენად. მან დააპროექტა რამდენიმე მოწყობილობა: ინდუქციური ხვეული. ინტერფერენციული სპექტროსკოპი; იკვლევდა კრისტალებს ფოტოების გადაღების დროს. 1875 წელს აირჩიეს ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრად, 1866 წელს დაჯილდოვდა რამფორდის მედლით (სლაიდი No18 ეკრანზე). 3 სტუდენტი. სქემის მიხედვით: პირველად ი.ფიზომ 1849 წელს მოახერხა სინათლის სიჩქარის ლაბორატორიული მეთოდით გაზომვა. ექსპერიმენტი: წყაროდან შუქი, რომელიც გადიოდა ლინზაში, დაეცა გამჭვირვალე ფირფიტაზე. ფირფიტიდან ასახვის შემდეგ, ფოკუსირებული ვიწრო სხივი მიმართული იყო სწრაფად მბრუნავ გადაცემათა ბორბალზე. კბილებს შორის გავლისას შუქი მიაღწია სარკეს, რომელიც მდებარეობს ბორბლიდან რამდენიმე კილომეტრის მანძილზე. სარკედან ასახული სინათლე ისევ ბორბალს დაუბრუნდა და ისევ კბილებს შორის უნდა გაევლო. როდესაც საჭე ნელა ტრიალებდა, სარკედან ასახული სინათლე ჩანდა. სიჩქარის მატებასთან ერთად ის თანდათან გაქრა. რატომ? სანამ შუქი სარკესთან და უკან მიდიოდა, ბორბალს ჰქონდა დრო, რომ შემობრუნებულიყო ისე, რომ ჭრილის ადგილას კბილი დადგა და შუქი აღარ ჩანდა. ბორბლის ბრუნვის სიჩქარის შემდგომი ზრდით, სინათლე კვლავ ხილული გახდა. სარკეში და უკანა მხარეს სინათლის გავრცელების ამ დროის განმავლობაში, ბორბალს ჰქონდა დრო, რომ შემობრუნებულიყო ისე, რომ წინა ჭრილის ნაცვლად ახალი ჭრილი ამოსულიყო. ამ დროისა და ბორბალსა და სარკეს შორის მანძილის ცოდნით, შეგიძლიათ განსაზღვროთ სინათლის სიჩქარე (c = 313 კმ/წმ) (მოსწავლის შეტყობინების შემდეგ, No18 სლაიდზე დაწკაპუნებით, ექსპერიმენტის დემონსტრირება კოლექციიდან. ეკრანზე გამოსახულია „კირილე და მეთოდი“ (სლაიდი No19)). (მასწავლებლის დამატებების შემდეგ მე-20 სლაიდზე ჩნდება დასკვნა მასზე დაჭერით) მესამე მაგრამ: ქვეყანა: ინგლისი, მეცნიერი: ისააკ ნიუტონი, სინათლის ბუნების თეორია 1 მოსწავლე. ჩვენი BUT ეწვია ინგლისს. ვიმუშავეთ ინგლისის მეცნიერებათა აკადემიაში განყოფილებაში, სადაც ი.ნიუტონის შესახებ დოკუმენტებია თავმოყრილი: (ეკრანი, სლაიდი No22) 2 სტუდენტი. ნიუტონ ისაკი (1643-1727) - ინგლისელი მათემატიკოსი, მექანიკოსი, ასტრონომი და ფიზიკოსი, კლასიკური მექანიკის შემქმნელი. ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრი (1672) და პრეზიდენტი (1703). ფუნდამენტური შრომები „ბუნების ფილოსოფიის მათემატიკური პრინციპები“ (1687) და „ოპტიკა“ (1704 წ.). მან აღმოაჩინა სინათლის დისპერსიულობა, შეისწავლა ჩარევა და დიფრაქცია. შეიმუშავა სინათლის კორპუსკულური თეორია. ააგეს სარკის ტელესკოპი. ჩამოაყალიბა კლასიკური მექანიკის ძირითადი კანონები. მან აღმოაჩინა უნივერსალური მიზიდულობის კანონი, მისცა ციური სხეულების მოძრაობის თეორია. მან შექმნა ციური მექანიკის საფუძვლები (ეკრანი, სლაიდი No23). 3 სტუდენტი. ნიუტონი იყო სინათლის კორპუსკულური თეორიის მომხრე - სინათლე არის ნაწილაკები-კორპუსკულების ნაკადი, რომელიც მოდის წყაროდან ყველა მიმართულებით. ამ თეორიამ ადვილად ახსნა სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელება, არეკვლა და გარდატეხა. გამოჩენილ მეცნიერ ნიუტონს დიდი ავტორიტეტი ჰქონდა თავის კოლეგებში და, შესაბამისად, მათი უმეტესობა მხარს უჭერდა კორპუსკულურ თეორიას, თვლიდა, რომ სინათლე ვრცელდება როგორც ნაწილაკების ნაკადი და არა ტალღა (ეკრანი, სლაიდი No23 - დასკვნა ჩნდება დაწკაპუნებით. , სურათი მეორე დაწკაპუნებით). მეოთხე მაგრამ: ქვეყანა: ჰოლანდია, მეცნიერი: კრისტიან ჰაიგენსი, სინათლის ბუნების თეორია 1 სტუდენტი. ვესტუმრეთ ჰოლანდიას: (ეკრანის სლაიდზე No24) 2 მოსწავლე. ჰაიგენსი (1629-1695 წწ.) - ჰოლანდიელი მათემატიკოსი, ფიზიკოსი, ასტრონომი. გამოიგონა ქანქარიანი საათი ტრიგერით, დაადგინა ფიზიკური ქანქარის რხევის კანონები. შექმნა და გამოაქვეყნა სინათლის ტალღის თეორია. მან გააუმჯობესა ტელესკოპი, დააპროექტა ოკულარი, აღმოაჩინა სატურნის ბეჭედი და მისი თანამგზავრი ტიტანი. ის აირჩიეს ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრად. მისი ნაშრომის ნაწილი: ელასტიური ზემოქმედებისა და ცენტრიდანული ძალის კვლევის შედეგები დაიბეჭდა სიკვდილის შემდეგ (ეკრანი, სლაიდი No25). 3 სტუდენტი. ჰ. ჰაიგენსი ეწინააღმდეგებოდა სინათლის კორპუსკულარულ თეორიას. ჰიუგენსის სინათლის ტალღური თეორია ხსნიდა ისეთ ოპტიკურ ფენომენებს, როგორიცაა ინტერფერენცია და დიფრაქცია, რომელთა ახსნაც კორპუსკულური თეორია ვერ მოხერხდა. ჰიუგენსის ტალღის თეორიის მიხედვით, სინათლე არის ტალღა, რომელიც ვრცელდება სპეციალურ ჰიპოთეტურ (ელასტიურ) საშუალო ეთერში, რომელიც ავსებს მთელ სივრცეს და ყველა სხეულს (სლაიდი No25 ეკრანზე - დასკვნა ჩნდება დაწკაპუნებაზე, ჩნდება სურათი. მეორე დაწკაპუნებით). მეხუთე NO: ქვეყანა: ინგლისი, მეცნიერი: თომას იუნგი, სინათლის ტალღური თეორიის შემუშავება ქვეყანა: საფრანგეთი, მეცნიერი: ავგუსტინ ჟან ფრენელი, სინათლის ტალღური ბუნების განვითარება 1 მოსწავლე. ვესტუმრეთ ინგლისს და ვეწვიეთ საფრანგეთს (ეკრანის სლაიდ No26) 2 სტუდენტი. ახალგაზრდა თომასი (1773-1829) ინგლისელი ფიზიკოსი. 21 წლის ასაკში (1794) გახდა სამეფო საზოგადოების წევრი. მიიღო დოქტორის ხარისხი მედიცინაში. გახსნა კერძო პრაქტიკა ლონდონში. იუნგის კვლევამ ოპტიკის დარგში საფუძველი ჩაუყარა მის სტატიას „თვალის მექანიზმი“ (1800), სადაც მან განმარტა აკომოდაციის ბუნება, ასტიგმატიზმი და ფერთა ხედვა. დაინიშნა სამეფო ინსტიტუტის პროფესორად. სინათლის ტალღური თეორიის ერთ-ერთი ფუძემდებელი. 1803 წელს მან ახსნა სინათლის ჩარევის ფენომენი. მან წამოაყენა ჰიპოთეზა სინათლის ვიბრაციების განივიობის შესახებ. გაზომეთ სხვადასხვა ფერის სინათლის ტალღის სიგრძე. ელასტიურობის თეორიაში იანგი განეკუთვნება ათვლის დეფორმაციის შესწავლას (ეკრანზე სლაიდი No27 - პირველი დაწკაპუნებით ჩნდება ფოტო). 3 სტუდენტი. ტ. იუნგმა პირველად შემოიტანა „ინტერფერენციის“ ცნება. იუნგმა აღმოაჩინა ჩარევა წყლის ტალღების ამ ფენომენზე დაკვირვებით. იუნგმა ოპტიკაში ჩატარებული კვლევის შედეგები წარადგინა ლონდონის სამეფო საზოგადოების სამეცნიერო შეხვედრაზე და ასევე გამოაქვეყნა ისინი მე-19 საუკუნის დასაწყისში. მაგრამ, მიუხედავად იუნგის ნამუშევრების დამაჯერებლობისა, არავის სურდა მათი ამოცნობა. ეს ნიშნავდა ჩვეულებრივი სიბრძნის მიტოვებას და, უფრო მეტიც, ნიუტონის ავტორიტეტის წინააღმდეგობას. იუნგის ნამუშევარი შეუმჩნეველი დარჩა და პრესაშიც კი გამოჩნდა სტატია, რომელშიც მასზე უხეში თავდასხმები იყო. 4 სტუდენტი. Fresnel Augustin Jean (1788-1827), ფრანგი ფიზიკოსი, სინათლის ტალღის თეორიის ერთ-ერთი შემქმნელი. ფრენელის ნამუშევრები ეძღვნება ფიზიკურ ოპტიკას. მან დამოუკიდებლად დაიწყო ფიზიკის შესწავლა და მალევე დაიწყო ექსპერიმენტების ჩატარება ოპტიკაში. 1815 წელს მან ხელახლა აღმოაჩინა ჩარევის პრინციპი და რამდენიმე ახალი დაამატა ტ.იუნგის ექსპერიმენტებს. 1821 წელს მან დაამტკიცა სინათლის ტალღების განივი, 1823 წელს დაადგინა სინათლის პოლარიზაციის კანონები. გამოიგონა მრავალი ჩარევის მოწყობილობა. 1823 წელს ფრესნელი აირჩიეს პარიზის მეცნიერებათა აკადემიის წევრად. 1825 წელს იგი გახდა ლონდონის სამეფო საზოგადოების წევრი. ფრანგმა ინჟინერმა, რომელიც მოგვიანებით გახდა ცნობილი ფიზიკოსი ო.ფრენელი, 1814 წლიდან დაიწყო ჩარევისა და დიფრაქციის ფენომენების შესწავლა. მან არ იცოდა იუნგის შემოქმედების შესახებ, მაგრამ მის მსგავსად ამ ფენომენებში ხედავდა სინათლის ტალღის თეორიის მტკიცებულებას. თუმცა, თანდათანობით, მიუხედავად ყველა სირთულისა, რომელსაც აწყდება ჰიპოთეზა სინათლის ტალღების განივიობის შესახებ, ტალღის თეორია, სინათლემ დაიწყო გამარჯვება და ჩაანაცვლა სინათლის კორპუსკულური თეორია (სლაიდი No27 ეკრანზე - მეორე დაწკაპუნებით ჩნდება ფოტო. ). (მასწავლებლის დამატებების შემდეგ No27 სლაიდზე ჩნდება დასკვნა დაწკაპუნებით) 2. NO-ს მუშაობის შედეგების პრეზენტაცია (15 - 20 წთ.): მასწავლებელი. ახლა ვიწყებთ ჩვენი სამეცნიერო მოგზაურობის შედეგების წარმოდგენას. გაკვეთილის დასაწყისში საკუთარ თავს დავაყენეთ პრობლემა - გავარკვიოთ სინათლის ბუნება. პრეზენტაციების დროს არ დაგავიწყდეთ OK შაბლონის შევსება (მოსწავლეთა მერხებზე არის ფურცლები საცნობარო ჩანაწერების შაბლონით). პირველი დიდი წინსვლა სინათლის ბუნების შესწავლაში იყო სინათლის სიჩქარის გაზომვა. აღმოჩნდა, რომ სინათლის გავრცელების სიჩქარე არ არის უსასრულოდ დიდი. სინათლის სიჩქარის გაზომვის პრობლემა პირველად ჩამოაყალიბა გალილეომ (XVI ს.), რომელმაც დასვა საკითხი სინათლის სიჩქარის სასრულობის შესახებ. მაგრამ მან ვერ გასცა პასუხი მის დასმულ კითხვაზე. სინათლის სიჩქარე საბოლოოდ გაზომეს (ეკრანის სლაიდზე #21). I BUT: (დანია, Römer) - სტუდენტური წარმოდგენები (პრეზენტაციის სლაიდები No14-16). მასწავლებლის დამატებები. თავად რომერმა, გაზომვების დაბალი სიზუსტისა და დედამიწის ორბიტის რადიუსის არაზუსტი ცოდნის გამო, მიიღო სინათლის სიჩქარისთვის 215000 კმ/წმ მნიშვნელობა. II NO: (საფრანგეთი, ფიზო) - სტუდენტური წარმოდგენები (პრეზენტაციის სლაიდები No17-20). მასწავლებლის დამატებები. უფრო ზუსტად, სინათლის სიჩქარის გაზომვა დაიწყო 1960 წლის შემდეგ, როდესაც პირველი ლაზერი დაიწყო მუშაობა. თანამედროვე მონაცემებით, სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში უდრის იმ მნიშვნელობას, რომელსაც ხედავთ ეკრანზე (სლაიდი No21) + (-) 0,2 მ/წმ სიზუსტით. დაახლოებით c \u003d 3 * 108 მ / წმ (უნდა გახსოვდეთ). სად გაიცანით ეს ფიგურა? (ეს მნიშვნელობა, მიღებული ექსპერიმენტულად, ემთხვევა მაქსველის მიერ ნაწინასწარმეტყველები და ექსპერიმენტულად გაზომილი პირველად ჰერცის სიდიდეს - ელექტრომაგნიტური ტალღების სიჩქარე). სინათლის სიჩქარის მნიშვნელობა ხელს შეუწყობს სინათლის ბუნების დადგენას. უძველესი დროიდან ადამიანი დაინტერესდა სინათლის ბუნებით. იყო სხვადასხვა ლეგენდები, მითები, ჰიპოთეზა, სამეცნიერო ნაშრომები. მე-16 საუკუნეში ადამიანმა ჯერ კიდევ არ იცოდა სინათლის ბუნება. მე-17 საუკუნეში თითქმის ერთდროულად დაიწყო სრულიად განსხვავებული თეორიები იმის შესახებ, თუ რა არის სინათლე, რა არის მისი ბუნება ?! III BUT: (ინგლისი, ნიუტონი) - მოსწავლეთა წარმოდგენები (პრეზენტაციის სლაიდები No22-23). IV NO: (ჰოლანდია, ჰაიგენსი) - სტუდენტური წარმოდგენები (პრეზენტაციის სლაიდები No24-25). მასწავლებლის დამატებები. დასკვნა: პირველ თეორიაში ნათქვამია: სინათლე არის ნაწილაკების ნაკადი, რომელიც მოდის წყაროდან ყველა მიმართულებით; მეორე თეორიაში ნათქვამია: სინათლე არის ტალღა, რომელიც ვრცელდება სპეციალურ ჰიპოთეტურ გარემოში - ეთერში. V NO: (ინგლისი, ტ. იუნგი; საფრანგეთი, ო. ფრესნელი) - სტუდენტური წარმოდგენები (პრეზენტაციის სლაიდები No26-27). მასწავლებლის დამატებები. ამრიგად, შემობრუნება გაკეთდა სინათლის ტალღოვან ბუნებაზე. მე-19 საუკუნეში ჩატარებულმა არაერთმა ექსპერიმენტმა, ისევე როგორც მაქსველის ნაშრომებმა, რომლებიც შემდეგ დადასტურდა ჰერცის ექსპერიმენტებში, დაამტკიცა ტალღის თეორიის მართებულობა: სინათლე ვრცელდება როგორც ელექტრომაგნიტური ტალღა. III. გაკვეთილის დასკვნითი ნაწილი ბრიფინგი (5 წთ): რა პროდუქტი მივიღეთ? დავუბრუნდეთ თქვენს OK-ს. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ თქვენ დაასრულეთ ყველაფერი. მოდით შევადაროთ თქვენი საცნობარო შენიშვნები (MC) ეკრანზე წარმოდგენილ შენიშვნებს (პრეზენტაციის სლაიდი #28). მაგრამ რაც შეეხება ნიუტონის თეორიას? მას ჰქონდა ბრწყინვალე იდეა, რომ სინათლე შეიძლება ჩაითვალოს ნაწილაკად. მართალი იყო? და ის მართალი იყო, რადგან. მე-20 საუკუნეში სინათლის ბუნების შესახებ იდეები შეიცვალა, როდესაც სინათლის კვანტური თვისებები აღმოაჩინეს, მეცნიერებს კორპუსკულური თეორიის გახსენება მოუწიათ. რა არის სინათლის ბუნება? დასკვნა: სინათლეს აქვს ორმაგი ბუნება - კორპუსკულარულ-ტალღური (პრეზენტაციის სლაიდი No29, გამომავალი ჩნდება პირველ დაწკაპუნებაზე, სურათი ჩნდება მეორე დაწკაპუნებაზე). სინათლე არის ნაწილაკების ნაკადი; სინათლე არის ტალღა. „რაც გაუგებარია, უნდა დაზუსტდეს“ (კონფუცი). ამის შესახებ მოგვიანებით შეიტყობთ (პრეზენტაციის სლაიდები No30-37, მუსიკა ჟღერს ჰიპერბმულზე დაწკაპუნების შემდეგ). საშინაო დავალება: გვ 168-170, გვ 59, შედ. დავალება გვ 60. მომზადებისას გამოვიყენე საიტები: 1. http://nsportal.ru 2. http://festival.1september.ru/articles/614775/ 3. https://videouroki.net/razrabotki/ fizika/uroki -1/11-class/3 4. https://infourok.ru/konspekt_otkrytogo_uroka_po_fizike_otrazhenie_sveta_11_klass-565783.htm

კითხვები სინათლის ბუნებისა და გამრავლების კანონების შესახებ ბერძენი ფილოსოფოსების მიერ იყო წამოჭრილი. ევკლიდემ (ძვ. წ. 300 წ.) ვიზუალური აღქმა ახსნა თვალებიდან გამომავალი ვიზუალური სხივებით, რომლებიც გრძნობენ საგანს. მან ასევე ჩამოაყალიბა სინათლის სწორხაზოვანი გავრცელების კანონი. ოპტიკამ სწრაფი განვითარება მიიღო მე-16 საუკუნის ბოლოს და მე-17 საუკუნის დასაწყისში, როდესაც ჰოლანდიელმა მეცნიერმა იანსენმა (1590) ააგო პირველი ორლინზიანი მიკროსკოპი, ხოლო გალილეომ (1609) თავისი ტელესკოპით (ვინერის ფაზები, იუპიტერის მთვარეები) მრავალი ასტროლოგიური აღმოჩენა გააკეთა. მთები მთვარეზე). 1620 წელს ჰოლანდიელმა მეცნიერმა სნელმა საბოლოოდ დაადგინა გარდატეხის კანონი, რომელიც ჩვენთვის ჩვეულებრივი ფორმით დაწერა ფრანგმა მეცნიერმა დეკარტმა.

ოპტიკის განვითარებაში დიდი წვლილი შეიტანა ისააკ ნიუტონმა (მე-17 საუკუნის ბოლოს). სინათლის სისწორეზე, ისევე როგორც არეკვლისა და გარდატეხის კანონებზე დაყრდნობით, მან თქვა, რომ სინათლე არის სხეულების ნაკადი, რომელიც გამოსხივებულია მანათობელი სხეულის მიერ და დაფრინავს დიდი სიჩქარით მექანიკური კანონების შესაბამისად. მან შეძლო აეხსნა სინათლის გავრცელების სწორხაზოვნება ერთგვაროვან გარემოში, სხეულები მოძრაობენ ინერციით. ასახვის კანონი: კორპუსები აისახება 2 მედიის საზღვრიდან, როგორც ბურთები ბრტყელი ზედაპირიდან. ნიუტონმა ასევე ახსნა გარდატეხის კანონი, მაგრამ არა შემცირებით, არამედ მკვრივ გარემოში სხეულების მოძრაობის სიჩქარის გაზრდით. ნიუტონმა ასევე აჩვენა, რომ თეთრი სინათლე არის კომპოზიტური და შეიცავს "სუფთა ფერებს", რომელთა სხეულები განსხვავდება მასით: მეწამული სხეულები ყველაზე მსუბუქია, ხოლო წითელი სხეულები ყველაზე მძიმეა (მე არ ვხვდებოდი).

სინათლის შესახებ ნიუტონის კორპუსკულარულ კონცეფციასთან ერთად მე-17 საუკუნეში წარმოიშვა და განვითარდა ჰუკ-ჰაიგენსის ტალღის თეორია (სიგრძივი დეფორმაციების გავრცელება ე.წ. მსოფლიო ეთერში). ჰაიგენსის პრინციპის გამოყენებით, ნებისმიერი წერტილი, სადაც სინათლის ტალღა მიაღწია, არის მეორადი ტალღების წყარო, ასევე შესაძლებელია ახსნას ასახვისა და გარდატეხის კანონი და დიფრაქციის (დაბრკოლებების დაბრკოლება) და ინტერფერენციის (ზედაპოზიციის) ფენომენი.

ამრიგად, მე -17 საუკუნის ბოლოს, ოპტიკაში განვითარდა ორი საპირისპირო სისტემა სინათლის ბუნებაზე (კორპუსკულური და ტალღური), რომლებიც ხსნიდნენ გეომეტრიული ოპტიკის ძირითად კანონებს, მაგრამ თითოეულს ჰქონდა საკუთარი ნაკლოვანებები. ჰაიგენსს არ შეეძლო აეხსნა სხვადასხვა ფერის რეფრაქციული ინდექსების დისპერსია (ნიუტონს შეეძლო). მაგრამ ნიუტონს, როდესაც ხსნიდა, რომ სინათლე ნაწილობრივ აირეკლება და ნაწილობრივ ირღვევა, უნდა ეთქვა, რომ სხეული განიცდის არეკვლისა და გარდატეხის პერიოდებს. თუმცა, ნიუტონის ავტორიტეტმა განაპირობა ის, რომ მე-18 საუკუნის განმავლობაში ფიზიკოსების უმეტესობა მიდრეკილი იყო სინათლის კორპუსკულური თეორიისკენ. არცერთ თეორიას არ შეუძლია ახსნას ბარტალიმუსის მიერ 1724 წელს აღმოჩენილი ორმხრივი შეფერხება, ისევე როგორც სინათლის კორელაციის ფენომენი. 1717 წელს ნიუტონმა აჩვენა, რომ სინათლის კორელაცია შეიძლება აიხსნას მხოლოდ განივი ტალღებით, რაც ნიუტონის აზრით უარყო სინათლის ტალღის თეორია. XIX საუკუნის დასაწყისში მათემატიკოსებმა შეიმუშავეს რხევებისა და ტალღების თეორია, რომელიც წარმატებით გამოიყენეს ზოგიერთ ოპტიკურ მოვლენაზე. ასე რომ, 1801 წელს ინგლისელმა მეცნიერმა იუნგმა დაადგინა ჩარევის პრინციპი, ფრენელმა (1815 წელს) განმარტა ჰაიგენსის პრინციპი და დაამატა მას, რომ მეორადი ტალღები ერევა და ამან შესაძლებელი გახადა სინათლის ჩარევის ახსნა. ფარადეისა და არგოს ექსპერიმენტების საფუძველზე პოლარიზებული სინათლის ჩარევაზე, იუნგმა თქვა, რომ სინათლე არის განივი ტალღა, საჭირო იყო ეთერისთვის ელასტიური თვისებების მინიჭება (ანუ ეთერი არ არის სითხე ან აირი, მაგრამ მყარი სხეული).

1846 წელს ფარადეის ექსპერიმენტებმა მაგნიტურ ველთან ურთიერთქმედების შესახებ, ისევე როგორც მაქსველის კვლევამ 1845 წელს, შესაძლებელი გახადა დაემტკიცებინა, რომ სინათლე ელექტრომაგნიტური ტალღაა. მაქსველის თეორიამ შესაძლებელი გახადა ელექტრომაგნიტური ტალღების და, შესაბამისად, სინათლის გავრცელების სიჩქარის ახსნა და რაოდენობრივი განსაზღვრა სხვადასხვა მედიაში. ჩანდა, რომ ტალღის თეორიამ გაიმარჯვა, მაგრამ აბსოლუტური შავი სხეულის გამოსხივების სპექტრული მახასიათებლების შესწავლის შედეგები, რომელიც გამოჩნდა მე -19 საუკუნის ბოლოს. 1901 წელს პლანკმა აჩვენა, რომ ელექტრომაგნიტური ტალღების ემისია და შთანთქმა მუდმივად არ ხდება. ელექტრომაგნიტური ტალღები გამოიყოფა ნაწილებად (კვანტებით), ხოლო თითოეული ნაწილის ენერგია განისაზღვრება მხოლოდ E = h სიხშირით. ვ. აინშტაინმა 1905 წელს ახსნა ფოტოელექტრული ეფექტის კანონები სინათლის ნაწილაკების - ფოტონების შემოღებით. ანუ აინშტაინმა აჩვენა, რომ სინათლე არა მხოლოდ შთანთქავს და გამოიყოფა კვანტებით, არამედ ვრცელდება ნაწილაკების სახით, ხოლო რჩება ტალღად. პლანკისა და აინშტაინის ამ აღმოჩენებმა განაპირობა კვანტური მექანიკის გაჩენა, რომელიც განვითარდა მთელი მე-20 საუკუნის განმავლობაში.