Физическая оптика

§ 153. Устройство рентгеновской трубки

Открыв « — лучи», Рентген тщательными опытами выяснил условия их образования. Он установил, что эти лучи возникают в том месте трубки, где летящие электроны, составляющие катодный пучок, задерживаются, ударяясь о стенку трубки. Исходя из этого обстоятельс...

§ 154. Происхождение и природа рентгеновских лучей

Способ получения рентгеновских лучей ясно указывает, что образование их связано с остановкой (или торможением) быстро летящих электронов. Летящий электрон окружен электрическим и магнитным полями, ибо движущийся электрон представляет собой ток. Остановка ...

§ 155. Шкала электромагнитных волн

Мы назвали ультрафиолетовыми волнами электромагнитные волны, длина которых меньше , а инфракрасными — волны с длиной, превышающей , Совершенно ясно, что границы эти довольно произвольны, и нет никакого резкого изменения в свойствах при переходе от крайних...

§ 156. Первые попытки определения скорости света

В § 65 были рассмотрены разнообразные проявления света, показывающие, что свет несет с собой энергию, и были указаны методы ее регистрации. Естественно встает вопрос, c какой скоростью распространяется световая энергия.Попытки ответить на этот вопрос пред...

§ 157. Определение скорости света Рёмером

В методе датского астронома Олафа Рёмера {1644—1710), предложенном в 1675 г., были использованы огромные расстояния, с которыми приходится иметь дело астроному. Световым сигналом, посылавшимся из пункта , служили затмения спутника Юпитера (например, момен...

§ 158. Определение скорости света по методу вращающегося зеркала

Французский физик Леон Фуко (1819—1868) применил в 1862 г. очень точный способ определения времени прохождения света между двумя пунктами  и , благодаря чему удалось надежно измерить скорость света, не прибегая к чрезмерно большим расстояниям между  и . С...

§ 159. Состояние вопроса о цвете тел до исследований Ньютона

Вопрос о причине различной окраски тел естественно занимал ум человека уже давно. Очень большое количество наблюдений, и чисто житейских, и научных, было в распоряжении исследователей, но вплоть до работ Ньютона (начавшихся около 1666 г.) в этом вопросе ц...

§ 160. Основное открытие Ньютона в оптике

Ньютон обратился к исследованию цветов, наблюдаемых при преломлении света, в связи с попытками усовершенствования телескопов. Стремясь получить линзы возможно лучшего качества, Ньютон убедился, что главным недостатком изображений является наличие окрашенн...

§ 161. Истолкование наблюдений Ньютона

Описанные опыты показывают, что для узкого цветного пучка, выделенного из спектра, показатель преломления имеет вполне определенное значение, тогда как преломление белого света можно только приблизительно охарактеризовать одним каким-то значением этого по...

§ 162. Дисперсия показателя преломления различных материалов

Измерения показателя преломления в зависимости от длины волны для разных веществ показывают, что дисперсия различных материалов может быть весьма различна. В табл. 9 приведены в качестве примера значения показателя преломления в зависимости от длины волны...

§ 163. Дополнительные цвета

Как было сказано в § 160, основной опыт Ньютона состоял в разложении белого света в спектр. Естественно ожидать, что если мы смешаем все цвета полученного спектра, то вновь получится белый свет. Соответствующие опыты также были осуществлены Ньютоном. Смеш...

§ 164. Спектральный состав света различных источников

Опытами Ньютона было установлено, что солнечный свет имеет сложный характер. Подобным же образом, т. е. анализируя состав света при помощи призмы, можно убедиться, что свет большинства других источников (лампа накаливания, дуговой фонарь и т. д.) имеет та...

§ 165. Свет и цвета тел

Опыты, описанные в § 164, показывают, что свет, вызывающий в нашем глазу ощущение того или иного цвета, обладает более или менее сложным спектральным составом. При этом оказывается, что глаз наш представляет собой довольно несовершенный аппарат для анализ...

§ 166. Коэффициенты поглощения, отражения и пропускания

Цвет различных предметов, освещенных одним и тем же источником света (например, солнцем), бывает весьма разнообразен, несмотря на то, что все эти предметы освещены светом одного состава. Основную роль в таких эффектах играют явления отражения и пропускани...

§ 167. Цветные тела, освещенные белым светом

Окрашенные тела кажутся цветными при освещении белым светом. Если слой краски достаточно толст, то цвет тела определяется ею и не зависит от свойств лежащих под краской слоев. Обычно краска представляет собой мелкие зернышки, избирательно рассеивающие све...

§ 168. Цветные тела, освещенные цветным светом

Все вышесказанное относится к освещению белым светом. Если же спектральный состав падающего света значительно отличается от дневного, то эффекты освещения могут быть совершенно иными. Яркие красочные места цветной картины выглядят темными, если в падающем...

§ 169. Маскировка и демаскировка

Даже при ярком освещении мы не в состоянии различать тела, цвет которых не отличается от цвета окружающего фона, т. е. тела, для которых коэффициент  имеет для всех длин волн практически те же значения, что и для фона. Поэтому, например, так трудно различ...

§ 170. Насыщенность цветов

Кроме обозначения цвета — красный, желтый, синий и т. д., — мы нередко различаем цвет по насыщенности, т.е. по чистоте оттенка, отсутствию белесоватости. Примером глубоких, или насыщенных, цветов являются спектральные цвета. В них представлена узкая облас...

§ 171. Цвет неба и зорь

Изменение спектрального состава света, отраженного или рассеянного поверхностью тел, связано с наличием избирательного поглощения и отражения, выражающегося в зависимости коэффициентов  и  от длины волны. В природе играет большую роль еще одно явление, ве...

§ 172. Спектральные аппараты

Свечение тел тесно связано с процессами, происходящими в атомах и молекулах. Поэтому исследование свечения явилось важным средством для уяснения строения молекул и атомов.Существенные различия в характере свечения устанавливаются при изучении спектров све...

§ 173. Типы спектров испускания

Направив на щель спектрографа свет от солнца, лампы накаливания, свечи и т. д., мы получим спектры, имеющие вид сплошной полоски, в которой представлены все длины волн, идущие непрерывной чередой. Такие спектры называются сплошными или непрерывными. Иной ...

§ 174. Происхождение спектров различных типов

Исследование показало, что тип спектра определяется характером светящегося объекта. Сплошные спектры получаются в результате свечения твердых или жидких тел. В пламени свечи светятся раскаленные частицы угля, в электрической лампочке — накаленная металлич...

§ 175. Спектральные закономерности

Линейчатый спектр атома представляет собой совокупность большого числа линий, разбросанных по всему спектру без всякого видимого порядка. Однако внимательное изучение спектров показало, что расположение линий следует определенным закономерностям. Яснее вс...

§ 176. Спектральный анализ по спектрам испускания

Каждый атом испускает свои определенные спектральные линии, составляющие его спектр. Различные атомы имеют иногда отдельные случайно совпадающие линии, но спектр атома в целом вполне характерен для этого атома. Поэтому появление совокупности спектральных ...

§ 177. Спектры поглощения жидких и твердых тел

Если свет от лампы накаливания проходит через цветное стекло или раствор краски, то цвет его изменяется. Исследование спектра такого «профильтрованного» света показывает, что в нем отсутствуют или ослаблены некоторые спектральные участки, соответствующие ...

§ 178. Спектры поглощения атомов. Линии Фраунгофера

Наиболее характерными спектрами поглощения являются спектры паров металлов, состоящих из отдельных атомов. Пропустим свет лампы накаливания через сосуд с паром натрия. Мы обнаружим, что сплошной спектр лампы будет прорезан двумя узкими черными линиями, ра...

§ 179. Излучение накаленных тел. Абсолютно черное тело

Сформулированный в предыдущем параграфе закон Кирхгофа представляет частный случай более общего закона Кирхгофа, согласно которому испускательная способность нагретых тел пропорциональна их поглощательной способности при той же температуре. Так, например,...

§ 180. Зависимость излучения накаленных тел от температуры. Лампы накаливания

Излучение накаленных тел очень сильно зависит от их температуры. Включив лампочку накаливания в сеть последовательно с реостатом и регулируя силу тока, можно постепенно повышать температуру накаливающейся нити. Мы замечаем при этом, что яркость нити быстр...

§ 181. Оптическая пирометрия

Сплошные спектры испускания накаленных тел сравнительно мало отличаются друг от друга и поэтому мало пригодны для распознавания природы тел. Однако изучение распределения энергии в спектре раскаленного тела приводит к важным заключении. Это распределение ...

§ 182. Действия света на вещество. Фотоэлектрический эффект

Световая волна, падающая на тело, частично отражается от него, частично проходит насквозь, частично поглощается (см. § 76). В большинстве случаев энергия поглощенной световой волны целиком переходит во внутреннюю энергию вещества, что приводит к нагревани...

Sponsor

Sponsor