Может ли солнце рассматриваться как точечный источник света не может тк размеры солнца очень велики

§ 63. Источники света. Распространение света

Ещё в глубокой древности учёные интересовались природой света. Что такое свет? Почему одни предметы цветные, а другие белые или чёрные?

Опытным путём было установлено, что свет нагревает тела, на которые он падает. Следовательно, он передаёт этим телам энергию. Вам уже известно, что одним из видов теплопередачи является излучение. Свет — это излучение, но лишь та его часть, которая воспринимается глазом. В этой связи свет называют видимым излучением.

Поскольку свет — это излучение, то ему присущи все особенности этого вида теплопередачи. Это значит, что перенос энергии может осуществляться в вакууме, а энергия излучения частично поглощается телами, на которые оно падает. Вследствие этого тела нагреваются.

Тела, от которых исходит свет, являются источниками света. Источники света подразделяются на естественные и искусственные.

Естественные источники света — это Солнце, звёзды, атмосферные разряды, а также светящиеся объекты животного и растительного мира. Это могут быть светлячки, гнилушки и пр.

Искусственные источники света, в зависимости от того, какой процесс лежит в основе получения излучения, разделяют на тепловые и люминесцирующие.

К тепловым относят электрические лампочки, пламя газовой горелки, свечи и др.

Люминесцирующими источниками являются люминесцентные и газосветовые лампы. Мы видим не только источники света, но и тела, которые не являются источниками света, — книгу, ручку, дома, деревья и др. Эти предметы мы видим только тогда, когда они освещены. Излучение, идущее от источника света, попав на предмет, меняет своё направление и попадает в глаз.

На практике все источники света имеют размеры. При изучении световых явлений мы будем пользоваться понятием точечный источник света.

Если размеры светящегося тела намного меньше расстояния, на котором мы оцениваем его действие, то светящееся тело можно считать точечным источником.

Громадные звёзды, во много раз превосходящие Солнце, воспринимаются нами как точечные источники света, так как находятся на колоссальном расстоянии от Земли.

Ещё одно понятие, которым мы будем пользоваться в этом разделе, — световой луч.

Световой луч — это линия, вдоль которой распространяется энергия от источника света.

Если между глазом и каким-нибудь источником света поместить непрозрачный предмет, то источник света мы не увидим. Объясняется это тем, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Прямолинейное распространение света — факт, установленный в глубокой древности. Об этом писал ещё основатель геометрии Евклид (300 лет до нашей эры).

Древние египтяне использовали закон прямолинейного распространения света для установления колонн по прямой линии. Колонны располагались так, чтобы из-за ближайшей к глазу колонны не были видны все остальные (рис. 122).

Прямолинейностью распространения света в однородной среде объясняется образование тени и полутени. Тени людей, деревьев, зданий и других предметов хорошо наблюдаются на Земле в солнечный день.

На рисунке 123 показана тень, полученная на экране при освещении точечным источником света S непрозрачного шара А. Поскольку шар непрозрачен, то он не пропускает свет, падающий на него. В результате на экране образуется тень.

Тень — это та область пространства, в которую не попадает свет от источника.

Такую тень можно получить в тёмной комнате, освещая шар карманным фонарём. Если провести прямую через точки S и А (см. рис. 123), то на ней будет лежать и точка В. Прямая SB является лучом света, который касается шара в точке А. Если бы свет распространялся не прямолинейно, то тень могла бы не образоваться. Такую чёткую тень мы получили потому, что расстояние между источником света и экраном намного больше, чем размеры лампочки.

Теперь возьмём большую лампу, размеры которой будут сравнимы с расстоянием до экрана (рис. 124). Вокруг тени на экране образуется частично освещённое пространство — полутень.

Полутень — это та область, в которую попадает свет от части источника света.

Описанный выше опыт также подтверждает прямолинейное распространение света. Поскольку в данном случае источник света состоит из множества точек и каждая из них испускает лучи, то на экране имеются области, в которые свет от одних точек попадает, а от других нет. Там и образуется полутень. Это области А и В.

Часть поверхности экрана окажется совершенно неосвещённой. Это центральная область экрана. Здесь наблюдается полная тень.

Образованием тени при падении света на непрозрачный предмет объясняются такие явления, как затмения Солнца и Луны.

При движении вокруг Земли Луна может оказаться между Землёй и Солнцем или Земля — между Луной и Солнцем. В этих случаях наблюдаются солнечные или лунные затмения.

Во время лунного затмения Луна попадает в тень, отбрасываемую Землёй (рис. 125). Во время солнечного затмения (рис. 126) тень от Луны падает на Землю.

В тех местах Земли, куда упала тень, будет наблюдаться полное затмение Солнца. В местах полутени только часть Солнца будет закрыта Луной, т. е. произойдёт частное затмение Солнца. В остальных местах на Земле затмение наблюдаться не будет.

Поскольку движения Земли и Луны хорошо изучены, то затмения предсказываются на много лет вперёд. Учёные пользуются каждым затмением для разнообразных научных наблюдений и измерений. Полное солнечное затмение даёт возможность наблюдать внешнюю часть атмосферы Солнца (солнечную корону, рис. 127). В обычных условиях солнечная корона не видна из-за ослепительного блеска поверхности Солнца.

Вопросы

1. Что такое луч света?
2. В чём состоит закон прямолинейного распространения света?
3. Какое явление служит доказательством прямолинейного распространения света?
4. Пользуясь рисунком 123, объясните, как образуется тень.
5. При каких условиях наблюдается не только тень, но и полутень?
6. Пользуясь рисунком 124, объясните, почему в некоторых областях экрана получается полутень.

Упражнение 44

1. Какие источники света изображены на рисунке 128?

2. На рисунке 129 изображена схема опыта по получению тени от двух источников света S₁ и S₂. Источник S₁ — маленькая лампочка красного цвета, источник S₂ — синего. Перечертите схему в тетрадь и раскрасьте рисунок. Объясните, почему опыт доказывает прямолинейность распространения света.

3. При солнечном затмении на Землю падает тень и полутень от Луны (см. рис. 126). Видит ли Солнце человек, находящийся в области тени; полутени? Ответ обоснуйте.

Задание

1. В куске плотного картона сделайте отверстие диаметром 3—5 мм. Расположите этот кусок картона на расстоянии примерно 10—15 см от стены, находящейся против окна. На стене вы увидите уменьшенное, перевёрнутое, слабо освещённое изображение окна. Получение такого изображения предмета через малое отверстие служит ещё одним доказательством прямолинейного распространения света. Объясните наблюдаемое явление.

2. Чтобы получить изображение предмета при помощи малого отверстия, изготовьте прибор, называемый «камера-обскура» (тёмная комната). Для этого картонную или деревянную коробку обклейте чёрной бумагой, в середине одной из стенок проделайте маленькое отверстие (примерно 3—5 мм в диаметре), а противоположную стенку замените матовым стеклом или плотной бумагой. Получите при помощи изготовленной камеры-обскуры изображение хорошо освещённого предмета. Такие камеры раньше использовали для фотографирования, но только неподвижных объектов, так как выдержка должна была составлять несколько часов.

3. Подготовьте презентацию по теме «Солнечные и лунные затмения».

Источник

Тест по физике «Источники света. Распространение света»Задание 1. Как распространяется

Тест по физике «Источники света. Распространение света»
Задание 1. Как распространяется свет?
1) Свет наполовину отражается и наполовину поглощается непрозрачными телами
2) Свет имеет способность отражаться
3) Свет может проходить сквозь любые препятствия
4) Свет распространяется прямолинейно
Задание 2. Соотнесите понятия и определения
1) Тело, испускающее свет
2) Линия, вдоль которой распространяется энергия от источника света
3) Область пространства, в которую попала часть света
4) Область места, в которую не попал свет
5) Видимое излучение
__ Свет
__ Источник света
__ Световой луч
__ Полутень
__ Тень
Задание 3. На рисунке показан:
1) Точечный источник света
2) Искусственный источник света
3) Естественный источник света
4) Источник света, показанный на рисунке, является и точечным, и искусственным

Задание 4. При солнечном затмении:
1) Луна отбрасывает тень на Землю
2) Солнце можно считать точечным источником света по отношению к Земле
3) Луна откинет полутень на Землю
4) На всей поверхности Земли не будет видно Солнца
Задание 5. При лунном затмении:
1) Солнечные лучи не попадают на Луну
2) Луна попадает в тень от Земли
3) Солнце находится между Луной и Землёй
4) Луна поворачивается тёмной стороной к Земле
5) Солнце отбрасывает тень на Луну

Задание 6. Соотнесите понятия и определения
1) Деньки, когда Солнце находится на небесном экваторе
2) Воображаемый эллипс, по которому двигается среднее Солнце
3) Путь, который проходит Солнце за год на фоне зодиакальных созвездий
4) Деньки, когда Солнце находится на наивысшем расстоянии от экватора
5) Придумываемая точка, которая умеренно двигается по небесному экватору

__ Эклиптика
__ Небесный экватор
__ Среднее Солнце
__ Дни солнцестояния
__ Деньки равноденствия

Задание 7. Какие планеты видны с Земли невооруженным глазом:
1) Марс, Юпитер, Сатурн, Уран
2) Меркурий, Венера, Марс
3) Только Венера и Марс
4) Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн
5) Все, не считая Плутона
6) Венера, Юпитер, Сатурн

Задание 8.20 2-ое декабря — это дата, когда
1) 22ое декабря — это 22ой день зимы, независимо от страны.
2) В Англии наступает астрономическая осень
3) В Китае наступает новый год
4) В Бразилии наступает астрономическая зима
5) В Австралии наступает астрономическое лето

Задание 9. Явление смены лунных фаз происходит из-за того, что:
1) Луна прытко вращается вокруг Земли, по сравнению со скоростью вращения Земли вокруг Солнца
2) Лунный календарь не совпадает с солнечным календарем
3) Луна испускает свет с некой периодичностью
4) Луна неравномерно двигается вокруг Земли

Задание 10. Зима в северном полушарии наступает из-за того, что:
1) Солнце оказывается в созвездии, которое далее всего от Земли.
2) По иным причинам
3) Земля отдаляется от Солнца, т.к. орбита Земли не круглая, а эллиптическая
4) Северный полюс Земли наиболее отвернут от Солнца

Источник

—>Геометрическая оптика

Восприятие окружающего мира по количеству информации на 90% осуществляется с помощью зрения. Зрение – это способность видеть окружающий мир, процесс зрительного восприятия предмета. Зрительный аппарат состоит из глаз и мозга. Свет от окружающих предметов попадает в глаз, вызывая реакцию его чувствительных элементов (сетчатки). Эта реакция расшифровывается мозгом, и мы видим изображение.

Обладая прекрасным даром – зрением, мы ежедневно восхищаемся красотой и уникальностью окружающего мира. Но можем ли мы детально пронаблюдать такие явления, как испарение, форму падающей капли воды во время дождя, передачу пыльцы растением маленькой пчелке, и т.д. Знание закономерностей световых явлений позволяет конструировать различные оптические приборы, которые находят широкое применение в практической деятельности человека и позволяют нам заглянуть в Микромир.

Еще в глубокой древности ученые интересовались природой света. Что такое свет? Почему одни предметы цветные, а другие белые или черные?

Опытным путем было установлено, что свет нагревает тела, на которые он падает. Следовательно, он передает этим телам энергию. Вам уже известно, что одним из видов теплопередачи является излучение. Свет — это излучение, но лишь та его часть, которая воспринимается глазом. В этой связи свет называют видимым излучением.

Тела, от которых исходит свет, являются источниками света.

Главным источником света для нас является Солнце. Оно излучает электромагнитные волны всевозможных частот. Большая их часть никаких зрительных ощущений у человека не вызывает, это невидимые излучения (радио-, инфракрасное и ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучения). Зрительные ощущения у человека вызывают электромагнитные волны частотой от 400 до 800 ТГц. При этом излучения разных частот вызывают ощущения разных цветов — от красного до фиолетового. В отличие от человека некоторые насекомые различают ультрафиолетовое излучение, а некоторые виды ящериц — инфракрасное. Поэтому мир красок, воспринимаемых этими животными, существенно отличается от нашего.

Солнце — не единственный источник света. Помимо него существует множество других тел, излучающих электромагнитные волны видимого диапазона. Среди них есть искусственные и естественные источники света.

Естественные источники света — это Солнце, звезды, атмосферные разряды, а также светящиеся объекты животного и растительного мира. Это могут быть светлячки, гнилушки и пр.

К тепловым относят электрические лампочки, пламя газовой горелки, свечи и др.

Люминесцирующими источниками являются люминесцентные и газосветовые лампы.

Мы видим не только источники света, но и тела, которые не являются источниками света, — книгу, ручку, дома, деревья и др . Источники света мы видим потому, что создаваемое ими излучение попадает к нам в глаза. Предметы мы видим потому, что свет, достигнув предмета, отражается от поверхности и рассеивается по всевозможным направлениям.

На практике все источники света имеют размеры. При изучении световых явлений мы будем пользоваться понятием точечный источник света.

Если размеры светящегося тела намного меньше расстояния, на котором мы оцениваем его действие, то светящееся тело можно считать точечным источником.

Громадные звезды, во много раз превосходящие Солнце, воспринимаются нами как точечные источники света, так как находятся на колоссальном расстоянии от Земли.

Предметы, освещаемые точечными источниками света, например, Солнцем, отбрасывают четко очерченные тени. Карманный фонарик даёт узкий пучок света. Фактически о положении окружающих нас предметов в пространстве мы судим, подразумевая, что свет от объекта попадает в наш глаз по прямолинейным траекториям. Наша ориентация во внешнем мире целиком основана на предположении о прямолинейном распространении света.

Именно это допущение привело к представлению о световых лучах.

Световой луч — это прямая, вдоль которой распространяется свет.

Условно лучом называют узкий пучок света. Если мы видим предмет, то это означает, что нам в глаз попадает свет от каждой точки предмета. Хотя световые лучи выходят из каждой точки по всем направлениям, лишь узкий пучок этих лучей попадает в глаз наблюдателя. Если наблюдатель сдвинет голову чуть в сторону, то в его глаз от каждой точки предмета будет попадать уже другой пучок лучей.

А как распространяется свет?

Впервые закон прямолинейного распространения света был сформулирован в III в. до н.э. древнегреческим ученым Евклидом. Под прямолинейностью распространения света он имел в виду прямолинейность световых лучей. Сам Евклид, правда, отождествлял лучи света со «зрительными лучами”, которые якобы выходили из глаз человека и в результате «ощупывания” предметов позволяли видеть последние. Такая точка зрения была достаточно широко распространена в древнем мире. Однако уже Аристотель спрашивал: «Если бы видение зависело от света, исходящего из глаз, как из фонаря, то почему бы нам не видеть в темноте?” Теперь мы знаем, что никаких «зрительных лучей” не существует, и видим мы не потому, что какие-то лучи выходят из наших глаз, а наоборот, потому что свет от различных предметов попадает нам в глаза.

Прямолинейностью распространения света в однородной среде объясняется образование тени и полутени. Тени людей, деревьев, зданий и других предметов хорошо наблюдаются на Земле в солнечный день.

Возьмём маленький источник света, например карманный фонарик S. Расположим на некотором расстоянии от неё экран, то есть в каждую его точку попадает свет. Если между точечным источником света S и экраном разместить непрозрачное тело, например мячик, то на экране увидим темное изображение очертаний этого тела — тёмный круг, поскольку за ним образовалась тень — пространство, куда не попадается свет от источника S. Если бы свет распространялся не прямолинейно и луч не был бы прямой линией, то тень могла бы не образоваться или имела бы другую форму и размеры.

Но чётко ограниченную тень, которая получена в описанном опыте, мы видим в жизни не всегда. Такая тень образовалась, потому что в качестве источника света мы использовали лампочку, размеры спирали которой намного меньше, чем расстояние от неё до экрана.

Если в качестве источника света взять большую, сравнительно с препятствием, лампу, размеры спирали которой сравнимы с расстоянием от неё до экрана, то вокруг тени на экране образуется еще и частично освещенное пространство — полутень .

Образование полутени не противоречит закону прямолинейного распространения света, а, наоборот, подтверждает его. Ведь в данном случае источник света нельзя считать точечным. Он состоит из множества точек и каждая из них испускает лучи. Поэтому на экране имеются области, в которые свет от одних точек источника попадает, а от других не попадает. Таким образом, эти области экрана освещены лишь частично, там и образуется полутень. В центральную область экрана не попадает свет ни от одной точки лампы, там наблюдается полная тень.

Тень — это та область пространства, в которую не попадает свет от источника.

Полутень — это та область, в которую попадает свет от части источника света.

Луна светит не своим, а отраженным солнечным светом, впервые это понял древнегреческий ученый Демокрит (V в. до н.э.). Вид Луны на небе постоянно меняется (происходит, как принято говорить, смена фаз Луны): иногда мы видим ее в виде узкого серпа, иногда — в виде полного яркого диска. Происходит это из-за непрерывного изменения положения Луны относительно Земли и Солнца. Наблюдения за изменением лунных фаз позволили древнегреческому ученому Пифагору сделать еще одно открытие: Луна представляет собой не плоский диск, а шарообразное тело.

При движении вокруг Земли Луна может оказаться между Землей и Солнцем или Земля — между Луной и Солнцем. В этих случаях наблюдаются солнечные или лунные затмения.

Во время лунного затмения Луна попадает в тень, отбрасываемую Землей.

Во время солнечного затмения тень от Луны падает на Землю.

В тех местах Земли, куда упала тень, будет наблюдаться полное затмение Солнца, В местах полутени только часть Солнца будет закрыта Луной, т. е. произойдет частное затмение Солнца.

В остальных местах на Земле затмения не будет.

Поскольку движения Земли и Луны хорошо изучены, то затмения предсказываются на много лет вперед. Ученые пользуются
каждым затмением для разнообразных научных наблюдений и измерений. Полное солнечное затмение дает возможность наблюдать внешнюю часть атмосферы Солнца (солнечную корону). В обычных условиях солнечная корона не видна из-за ослепительного блеска поверхности Солнца.

Источник