Световые явления, 8 класс

26.  Световые явления. Источники света. Распространение света Самые яркие и самые красивые явления природы, с которыми   человек знакомится в своей жизни – это световые явления.   Чтобы убедиться в этом, вспомним пестрые блики солнечных  зайчиков, радужную   окраску   мыльных   пузырей,   удивительный   лазурный   цвет   неба, неповторимые краски на восходе и закате Солнца, цвета радуги на небе голубом!   с   излучением,   отражением,   поглощением, преломлением   света,   называются   световыми.   А   раздел   физики,   изучающий световые   явления,   называется   оптикой.  Кратко   можно   сказать,  что   оптика   – наука о свете! Явления,   связанные   Все живое на Земле существует благодаря лучистой энергии солнечного света. Человеку для жизни необходимы:  кислород, вода и пища, тепло и свет. Откуда он их берет?     Кислород мы получаем  из атмосферного воздуха, воду – из рек и озер,  пищу дают растения и животные, тепло и свет нам дают Солнце,   топливо и электричество. Солнечный   свет   вызывает   в   зеленом   листе   растений   сложный биохимический процесс, в результате которого из воды, минеральных солей и углекислого   газа   образуются   и   накапливаются   органические   вещества   (сахар, крахмал, клетчатка) и происходит выделение кислорода.       Значит,   солнечный   свет   производит   кислород,   которым   мы   дышим. Растения,  которые растут и приносят урожай благодаря солнечному свету, дают пищу нам и животным. Древесину растений человек использует и как топливо. Другие   виды   органического   топлива   –   уголь,   нефть,   торф   ­     обязаны   своим происхождением   растениям   и   животным,   которые   жили   многие   тысячелетия назад. Мы можем сказать, что топливо – это «ископаемый» солнечный свет.   При помощи энергии топлива человек производит все, чем пользуется в своей   жизни.   Можем   сказать,   все,   что   сделано   человеком   –   это   «продукция Солнца»! В том числе и вода! Вспомним ранее изученный круговорот воды в природе!     Но   солнечный   свет   не  только   создал   все  живое.  Свет   позволяет   нам познавать окружающий мир при помощи зрения. Более 90% всей информации об окружающем мире человек получает при помощи зрения. Таим образом, излучение является одним из видов теплоотдачи, а свет – это излучение, которое воспринимается глазом.  При изучении света мы вначале выделим   главные   аспекты:   какие   явления   наблюдаются   при   распространении света и что является источниками света?    Тела, от которых исходит свет, являются источниками света. Главным источником   света   на   Земле   является   Солнце.   Но   свет   испускают   и   другие источники: горящие дрова, электрическая лампа, свеча, звезды, светлячки.   Другие тела: деревья, дома, все окружающие нас предметы, Луна, планеты,кометы света не испускают. Они видны потому, что свет от какого­то источника отражается от них и попадает в наши глаза. Значит, все источники света мы можем разделить на две группы. В первую попадут тела, которые сами испускают свет. Это –  естественные источники света.  К   ним   можно   отнести:     молнию,   северное   сияние,   Солнце,   звезды, туманности, пульсары, квазары.    К   другой   группе   относятся  искусственные   источники   света.   К   ним относятся источники, созданные человеком: свеча, электрическая лампа, факел, газовая горелка, фонари освещения, неоновые рекламы, прожекторы, маяки.  При изучении распространения света самой важной для нас информацией будет   информация   о   том,   куда   идет   свет   и   несет   свою   энергию.   Мы   будем использовать физические модели. Для   удобства мы будем изображать  узкие световые пучки с помощью отрезков прямой линии –светового луча. Световой луч – это линия, вдоль которой   распространяется энергия от источника света.  Он начинается в источнике света и продолжается хоть до бесконечности. Стрелка на луче будет показывать направление, куда свет несет энергию.  Свет может распространяться в вакууме, воздухе или другой прозрачной среде.     Среда   считается   однородной,   если   ее   физические   свойства   в   разных точках имеют одинаковое значение (или различиями можно пренебречь).   Вторая модель – точечный источник  – это светящееся тело, размеры которого намного меньше расстояния, на котором мы оцениваем его действие и можно считать, что свет исходит из одной точки.   С древности известен закон прямолинейного распространения света: свет в однородной среде распространяется прямолинейно. Проведем опыт. Поставим две булавки на поверхности картона. Теперь попробуем   поставить     третью   так,  чтобы   они   были   видны   на   одной   прямой. Воткнем третью булавку и проведем линию, соединяющую основание булавок. Получится – прямая линия. Сделаем   вывод:   прямая   получилась   благодаря   прямолинейному распространению света. Проведем   опыт.  Поместим   точечный   источник   (это   может     быть маленькая лампочка от карманного фонарика) на стойке на столе. На расстоянии около 1м – экран. В затемненном кабинете включим лампочку и поместим почти около экрана небольшой картонный квадратик. На экране увидим четкую тень квадратика. Делаем   вывод:   тень   получилась   благодаря   прямолинейному распространению   света.   Проведенные   от   точечного   источника   прямые   линии через   края   квадратика   до   экрана   показывают   области,   в   которые   свет   не попадает. Это область тени. Проведем опыт. Теперь используем в качестве источника – настольную лампу с круглым плафоном. Повторим опыт. Увидим на экране четкую теньквадратика   и   нечеткую   тень   вокруг   квадратика,   а   далее   –   светлая   часть освещенного квадратика. Делаем   вывод:   при   освещении   тела   не   точечным   источником   света, вокруг   тени   образуется   частично   освещённое   пространство   –   полутень.   Она образуется из­за того, что источник света состоит из множества точек. Каждая точка испускает лучи.  От одних точек свет попадает на экран, а от других нет, ­ там и образуется полутень. На экране есть область совершенно неосвещенная. Это центральная область  ­ полная тень.   Прямолинейное   распространение   света   используется   для   объяснения солнечных и лунных затмений. Во время лунного затмения Луна находится в области тени Земли, куда прямые солнечные лучи не попадают. Во время солнечного затмения, полностью закрытое луной солнце, смогут заметить лишь те наблюдатели, местоположение которых находится в области тени. Находясь в полутени, можно будет наблюдать лишь частичное затмение.  Во время солнечного затмения мы видим только часть незакрытого Луной диска Солнца (тень четкая, потому что на Луне нет атмосферы).  А вот во  время лунных затмений (в полнолуние) Луна  при вхождении в тень, отбрасываемой Землей, не становится черной (невидимой), а становится постепенно красноватой.  Примерно через час от начала лунного затмения  Луна полностью становится красно ­ бурой. Это связано с тем, что солнечный свет рассеивается земной атмосферой и, попадая на поверхность Луны, отражается от нее. Этот свет и имеет красновато – бурый свет. Так   как   движения   Земли   и   ее   спутника   Луны   на   сегодняшний   день достаточно изучены, то ученые могут предсказать затмения на много лет вперёд. Полное   солнечное   затмение   дает   возможность   наблюдать   внешнюю   часть атмосферы Солнца, которая в обычных условиях не видна из­за ослепительного блеска поверхности Солнца.