23. Опыты по определению скорости света.

Долгое время считалось, что свет распространяется мгновенно. Это связано с тем, что скорость света очень велика и для ее измерения требуются огромные расстояния или очень точные приборы измерения очень малень­ких промежутков времени. Скорость света в вакууме равна 300 000 000 м/с.

Измерение скорости света вследствие огромной её ве­личины связано или с использованием очень больших рас­стояний, или с измерением весьма малых промежутков времени.

Астрономический метод позволяет использовать очень большие расстояния- опыт Рёмера. Когда Земля, враща­ясь вокруг Солнца, находилась на своей орбите в положе­нии Т, Рёмер наблюдал затмения одного из спутников («лун») планеты Юпитера (на рисунке обозначен буквой М).Из этих наблюдений Оле Рёмер определил период обращения спутника вокруг Юпитера и рассчитал моменты за­тмений его на год вперёд. Проверив свои расчёты полгода спустя, Рёмер обнаружил, что затмения спутника Юпитера запаздывают относительно расчётных приблизительно на 1000 сек. Такое запаздывание Рёмер объяснил тем, что за полгода Земля перешла на другую сторону от Солнца (на рисунке в положение Т 1) и удалилась от Юпитера и его спут­ника на расстояние, равное диаметру земной орбиты. Это расстояние и проходит свет за 1000 сек. Так как диаметр земной орбиты округлённо равен 300 000 000 км, то, разделив его на 1000 сек, получим значение скорости света:300 000 000 м/с.

После Рёмера скорость света неоднократно изме­ряли различными способами. Наиболее важные ре­зультаты были получены в США Альбертом Майкельсо­ном (1852 - 1931). В серии экспериментов, выполненных с 1880-х по 1920-е годы, Майкельсон использовал установ­ку с вращающимся восьмигранным зеркалом, схема ко­торого представлена на рисунке.

Свет от источника направлялся в одну из граней зерка­ла. Отраженный свет проходил путь до расположенного на большом расстоянии неподвижного зеркала и обрат­но. При правильно подобранной скорости вращения вось­мигранного зеркала пучок света, возвращающийся от не­подвижного зеркала, после отражения от грани попада­ет в зрительную трубу, в которую смотрит наблюдатель. При любой другой скорости вращения пучок откланяется в сторону и наблюдатель его не видит. Зная скорость вращения зеркала и расстояние до неподвижного зеркала, можно вычислить скорость света. В 20-е годы прошлого века Майкельсон установил вращающееся зеркало на вершине Маун­т-Вильсон в Южной Калифорнии, а стационарное зеркало на Маунт-Болди (Маунт-Сан-Антонио) на расстоянии 35 км. Позднее Майкельсон измерял скорость света в вакууме, используя длинные, хорошо откачанные трубки.

Принятое в настоящее время значение скорости света с в вакууме составляет 299792458 м/с.

Обычно мы округляем это значение до 3 10 ⁸м/с, если не требуется особая точность.

24. Преломление и отражение света. Зеркальное и рассеянное отражение.

Наблюдения показывают, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно. Прямая, указывающая направление распространения света, называется световым лучом.

На границе раздела двух сред свет изменяет направление распространения-может частично отразиться и частично преломиться.

В большей или меньшей мере отражение света происходит от любых предметов, поэтому мы видим все освещенные тела.

Отражение- луч изменяет направление распространения, оставаясь при этом в той же среде.

Преломление- луч изменяет направление распространения при переходе из одного вещества в другое.

Закон отражения. Как показывают наблюдения, при отражении света всегда выполняется закон отражения: луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восставленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; угол отражения β равен углу падения α

Отражение может быть

- зеркальным от идеально гладкой поверхности (параллельный пучок лучей после отражения от поверхности остается таким же параллельным пучком лучей)

- диффузным-рассеянны от неровных поверхностей (параллельный пучок лучей после отражения рассеивается-каждый луч отражается под своим углом, т.к. поверхность не ровная)