Природа и свойства света

Двойственная природа света. Впервые двойственная корпускулярно-волновая природа была установлена для света. В первой половине прошлого века в ре ]ультате изучения явлений интерференции и дифракции света было экспериментально доказано, что свет представляет собой электромагнитные волны. Возникновение в определенных условиях явлений интерференции и дифракции - характерная особенность любого волнового процесса. Однако в XX в. стали известны многочисленные явления, свидетельствующие о том, что свет представляет собой поток материальных частиц. На основе представлений Планка о передаче лучистой энергии квантами Эйнштейн предложил гипотезу о световых квантах, названных фотонами. Корпускулярные свойства света особенно отчетливо проявляются в явлении фотоэффекта. [c.18]

Современная квантовомеханическая теория строения атомов и молекул, разработанная Де-Бройлем, Шредингером, Гейзенбергом и др., учитывает двойственность природы электронов и других микрообъектов, т. е. их корпускулярно-волновые свойства. Свет также обладает корпускулярно-волновыми свойствами, что обнаруживается в ряде различных явлений в его интерференции и дифракции, с одной стороны, в его фотоэффекте и давлении — с другой. Двойственность природы света обнаруживается и в уравнении, связывающем количество движения фотона тС с длиной волны X. Это уравнение легко получается из уравнений Планка (И,6) и Эйнштейна (В,1). Сопоставляя эти два уравнения, получим [c.64]

Волновые и корпускулярные свойства света. Впервые двойственная природа микрообъектов была установлена для света. С одной стороны, для него характерны явления интерференции и дифракции, что присуще любому волновому процессу. С другой стороны, имеются факты, которые указывают на корпускулярные свойства света. К ним относится фотоэффект — явление испускания металлами и полупроводниками электронов под действием света, открытое в 1889 г. Столетовым. [c.49]

Природа и свойства света [c.13]

Зрение одно из самых важных органов чувств человека и естественно, что свойства света и его природа с древнейших времен интересовали людей. Не имея возможности рассмотреть структуру самого света непосредственно или с помощью каких-либо приборов, ученым приходится выяснять природу и строение света на основании подробного изучения его свойств. Вспомним, что нам известно о свете из курса оптики. [c.13]

Мы специально выделили здесь события, приведшие к осознанию электромагнитной природы света, так как ученые второй половины XX в. воспринимают уже как часть своего мировоззрения тот факт, что свет есть форма электромагнитного излучения. Мы знаем также, что радиоволны, инфракрасное излучение, рентгеновские и космические лучи, так же как свет и ультрафиолетовое излучение, являются электромагнитными волнами и различаются лишь диапазонами частот. Наиболее значительным изменением представлений об электромагнитном излучении, характерных для XIX в., является осознание наличия наряду с волновыми свойствами света также и корпускулярных свойств, причем энергия этих частиц света, или фотонов (е), и частота (v) излучения волны связаны соотношением e = /iv (см. разд. 1.2). [c.28]

Убедившись на примере фосфора, что более глубокое понимание специфических и индивидуальных свойств определенного химического элемента достигается при помощи критерия биогенной его характеристики, можно поставить и более общий вопрос о наборе биогенных элементов, использованных природой, в свете положения их в Периодической системе. Такая постановка вопроса несколько снижает привычное сейчас мнение о первостепенной важности молекулярного уровня в понимании жизни уровня, на котором первое место отводится структуре молекул, а не отдельным специфическим атомам- (может быть эту структуру и предопределяющим) и, что особенно важно, не положению их в Периодической системе. [c.350]

Открытие корпускулярных свойств света, с одной стороны, и волновых свойств электронов, с другой, изменило наши представления о природе вещества возникла идея о двуединой, корпускулярно-волновой природе вещества, согласно которой поле и частица не противопоставляются друг другу, а выступают как две стороны одной и той же реальности. [c.70]

На эти вопросы нельзя ответить, просто подтвердив тот или другой из двух противоположных вариантов ответа. Свет как термин используют для описания определенных явлений природы. Этот термин относится ко всем свойствам, присущим свету, ко всем явлениям, наблюдаемым в любой системе, для которой характерен свет. Некоторые свойства света напоминают свойства волн, и их можно описать на основании представлений о длине волны. Другие свойства света напоминают свойства частиц, и их можно описать с привлечением представлений о световом кванте, несущем определенное количество энергии Лу и обладающем определенной массой Луч света — это и не волны, и не поток частиц, это и то и другое одновременно. [c.72]

Нефти и высококипяш ие нефтепродукты обладают замечательным свойством светиться под действием ультрафиолетовых лучей. На использовании этой особенности нефтей основаны методы люминесцентного анализа для познания химической природы сложных молекул, входяш их в состав нефтей и вызывающих люминесцентное свечение. Фотолюминесценция или излучение, возникающее лри возбуждении светом, как правило, наблюдается у молекул довольно сложного химического состава и строения. Существует, следовательно определенная связь между строением вещества и склонностью его к люминесценции. Поэтому исследование спектра люминесценции нефтепродуктов может дать весьма ценные сведения для суждения о строении ароматических структурных звеньев сложных молекул, входящих в состав высококипящих нефтяных фракций. [c.482]

ПРИРОДА И СВОЙСТВА СВЕТА [c.12]

Подобно тому как для объяснения всех свойств света необходимо привлекать как волновую, так и корпускулярную модели, точно так же электроны и ядра атомов приходится рассматривать и как электрически заряженные частицы, и как волны. Математическим выражением двойственной природы электронов, находящихся в атомах и молекулах, является волновое уравнение Шредингера. Решая это дифференциальное уравнение для какой-либо системы, можно получить значения энергии различных возможных состояний, или уровни энергии, на которых может находиться система. Поглощение атомом или молекулой кванта света мон ет произойти только в том случае, если величина кванта точно равна разности энергий двух состояний, возможных для системы. В результате поглощения кванта света система переходит с нижнего уровня ( 1) на более высокий уровень ( 2) [c.15]

Свет имеет двойственную природу. Выбивая электроны из металла, он проявляет себя как частица, а дифрагируя на кристаллической решетке, ведет себя как волна. Для того чтобы исследовать закономерности поглощения и испускания света, необходимо принять во внимание волновые свойства света. [c.30]

Экспериментальные работы со светом свидетельствуют о двойственном характере природы света. До сих пор пока еще не представляется возможным истолковать все сложные и многочисленные световые явления в рамках единой теории. Одна часть этих явлений (интерференция, диффракция и др.) говорит о волновых свойствах света, другая (фотоэффекты, световое давление, наличие линейчатого спектра у газов и т. д.) — о корпускулярных свойствах его. [c.6]

Возникновение электромагнитных волн связано с испусканием излучающим телом квантов энергии, или фотонов. Поток фотонов имеет наряду с корпускулярной природой свойства электромагнитных волн. Поэтому излучение можно характеризовать волновыми понятиями частотой колебаний V и длиной волны Я Я = с/, где с — скорость распространения электромагнитных возмущений (скорость света). [c.5]

Волновые и корпускулярные свойства света. Впервые двойственная природа микрообъектов была установлена для света. С одной стороны, для света характерны явления интерференции [c.12]

Наиболее интересным и сложным свойством света является цвет. Свет и цвет неразрывно связаны между собой. Все многообразие окружающего мира мы воспринимаем в цвете. Природа цвета занимала умы мыслителей древности. Демокрит предполагал наличие атомов, исходящих от предметов и вызывающих в глазу их образы Эвклид считал, что из глаза исходят зрительные лучи , которые притягиваются телами, ощупывают их и вызывают зрительные ощущения. [c.48]

Согласно волновой теории света, явления преломления и дифракции света можно понять, зная законы распространения волн. Для объяснения других свойств света, таких как линейчатый вид атомных спектров и фотоэлектрический эффект, необходимо обратиться к корпускулярной (фотонной) теории света. Такая двойственная природа света побудила в 1924 г. де Бройля задуматься над вопросом не мо-Свег (1аспро1 пп я( тся гут ли и частицы обладать некоторыми волновыми как волна, но он имеет свойствами Он высказал предположение, что длина также ряд сеи йстп, волны X для частицы с массой т, движущейся со характерчь X дчя часки скоростью и, определяется уравнением [c.42]

Фотохимическая реакция — это химическое превращение своеобразного тина. Это бимолекулярное взаимодействие кванта света с молекулой и вызываемые им последующие физические и химические изменения. Поскольку свет является обязательным участником фотохимического процесса, наше изложение мы начнем с краткого обзора интересных и необычных свойств света, знание которых чрезвычайно важно для понимания законов взаимодействия света с материей и природы превращений, следующих за поглощением света и возбуждением молекул. [c.9]

Еще с древних времен ученых всего мира интересовали природа и свойства света. [c.6]

При рассмотрении преломления и отражения мы пользовались представлением о свете как о потоке частиц. Однако не все свойства света можно объяснить только с точки зрения корпускулярной природы света — необходимо учитывать и волновую его природу. Для цветной фотографии это особенно важно, так как и цвет излучения (света), и окраска тел, и законы воспроизведения цвета не могут быть объяснены без привлечения понятий, связанных с волновой природой света. [c.16]

Формула (V, ), выведенная Планком для энергии излучения абсолютно черного тела, была следствием именно этого предположения и хорошо согласовывалась с опытными данными. Таким образом, выяснилось, что свет, который до этого рассматривали как чисто волновой процесс, проявляет в определенных условиях свойства, характерные для частиц. А. Эйнштейн предположил, что свет вообще следует рассматривать как поток частиц—фотонов, имеющих массу равную /гу/с , где с — скорость света. Развитие представлений Планка и Эйнштейна показало, что не только волновая теория Гюйгенса, но и ранние предположения Ньютона о корпускулярной природе света имели под собой почву. В свойствах света обнаружилась странная двойственность в определенных опытах лучи света вели себя как волны (интерференция света), а в других — как частицы. [c.73]

Указанная интерпретация фотоэффекта учитывает как волновые, так и корпускулярные свойства света. В настоящее время принято считать, что свет имеет двойственную корпускулярноволновую природу и что для каждого эксперимента следует пользоваться той моделью, которая приводит к более простой интерпретации. Так, комптоновское рассеяние рентгеновских лучей на электронах в твердом теле удобнее рассматривать как столкновение двух частиц фотона и электрона. Здесь нет противоречия свет есть свет, и только из сообрал ений удобства здесь используются такие привычные понятия, как волна и частица. [c.18]

Не входя в детали, стоит еще раз отметить, что такие явления, как отражение и преломление спета, можпо понять, если нредиоложить, что свет состоит из отдельных корпускул, распространяющихся прямолинейно. С другой стороны, такие явления, как дифракция и интерференция света, казалось бы, можно истолковать только с точки зрения представлений о непрерывном волновом движении. Естественно, что в этой главе основное внимание уделено той группе явлений, которая подтверждает корпускулярную или квантовую природу излучения. Свет с частотой V здесь рассматривался как нечто, обладающее энергией /IV и массой к/Хт. Но хорощо известные опыты по интерференции света не теряют своей убедительности, и поэтому следует считать доказанным, что свет обладает двойственным характером. В одних случаях он проявляет волновые свойства, а в других — свойства частиц. Правильность соотношения де-Бройля заставляет нас использовать такой же своеобразный подход и к материи. [c.130]

Спектроскопические методы получили быстрое развитие после ори-гинальньгх исследований М.М. Кононовой и Н.П. Бельчиковой, выяснивших четкую связь между оптическими свойствами гуминовых кислот и условиями их образования, что позволило разработать эффективные показатели при решении экологических задач. Природа поглощения света гуминовыми кислотами и оценка получаемых результатов даны в серии работ Д.С. Орлова. [c.244]

Во второй половине XVII в. Исааку Ньютону удалось при помощи стеклянной призмы (рис. 3.14) разложить тонкий пучок солнечного света на составляющие цвета фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый и красный. Воспользовавшись второй призмой, он смог снова соединить полный спектр в пучок белого света, но если исключался один из цветов, то уже никакие операции не могли ничего изменить и привести к получению белого света. Ньютон изучал также цвета мыльных пузырей и линз с крайне небольшой выпуклостью, соприкасающихся с плоской поверхностью стекла (ньютоновские кольца). Ньютон считал, что эти цвета (интерференционные цвета) можно объяснить волновой теорией света, однако, по его мнению, наблюдаемое прямолинейное распространение света проще всего было бы объяснить, исходя из предположения о корпус-кулярности света, т. е. на основании предположения, что свет состоит из отдельных частиц (корпускул). Он пытался, но безуспешно, объяснить явление интерференции, приписывая соответствующие свойства такого рода частицам. Другие исследователи, в их числе Христиан Гюйгенс (1629-1695), Огюстен Жан Френель (1788-1827) и Томас Янг (1773-1829) довольно убедительно обосновали волновую природу света. Джеймс Клерк Максвелл в 1873 г. на основании своих уравнений электромагнитного поля сделал вывод, согласно которому электромагнитные волны, обладающие свойством света, могут возникать в результате маятникового [c.60]

В соответствии с представлениями квантовой теории при взаимодействии излучения и вещества (например, при поглощении или испускании света) передача энергии происходит не непрерывно во времени, а прерывисто, отдельными целыми порциями-квантами лучистой энергии (их называют также световыми квантами и фотонами). Величина этих квантов пропорциональна частоте света у секг и равна /г-у, где к — универсальная постоянная Планка. Энергия световых квантов крайне мала (например, обычная электрическая лампочка излучает примерно 10 квантов в секунду), поэтому человеческий глаз не в состоянии ощутить мелькание отдельных квантов и воспринимает свет как непрерывное явление [38, 57]. ( Ощутимость глазом квантовой природы света возможна лишь при наблюдении в специальных условиях крайне слабых световых потоков, лежащих у порога зрительного восприятия [9]). Таким образом, волновые свойства света представляют собой статистическое явление, возникающее в результате суммированного воздействия громадного числа ничтожно малых световых квантов. [c.8]

Шкала электромагнитных волн охватывает чрезвычайно широкую область волн. Эти волны излучаются весьма различными вибраторами, регистрируются весьма различными методами, но они имеют единую электромагнитную природу. Однако необходимо отметить, что с изменением длины волны возникают и ка-честтвенные различия лучи, характеризующиеся малой длиной волны, более ярко выявляют наряду с волновыми корпускулярные свойства, энергия фотонов (квантов энергии) возрастает с умень-нлением длины волны [см. рмулу (2-1) ]. Для излучения малых частот (иевидимые инфракрасные луч1И с Я = 0,76 м-г 0,4 мм) энергия фотонов настолько мала, что прерывную структуру этих лучей обнаружить трудно практически они проявляют лишь волновые свойства. Свет обладает одновременно и корпускулярными и волновыми свойствами. Эта двойственность присуща не только свету, но и потоку других элементарных частиц — отдельных атомов, электронов и т. д. Таким образом, можно считать, что излучение—это электромагнитные волны и вместе с тем поток частиц света —фотонов. С точки зрения буржуазной науки, пытающейся ограничиться механическими представлениями, такая двойственность необъяснима. [c.38]

Хотя представления о свете как о потоке частиц были высказаны еще Ньютоном, до начала XX столетия в науке господствовали воззрения на природу света как на волновой процесс. Согласно этим воззрениям, световой поток представляет собой совокупность волн различной длины. При прохождении через преломляющую призму происходит разделение пОтока на ряд составляющих его волн определенной длины, т. е. на монохроматические волны. Волновая природа излучения проявлялась в таких свойствах света, как интерферен- е ция и дифракция, поляризация и др. - -°- [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология