ТЕМА. Світло. Оптичні явища в природі. Джерела і приймачі світла

– Що вам відомо про світло?

– Яка роль світла в житті людини?

Світло… Його значення в нашому житті надзвичайно велике. Важко уявити собі життя без світла. Адже все живе зароджується й розвивається під впливом світла і тепла.

Завдяки тому, що орган зору – око людини – здатний сприймати світло, він є найважливішим засобом пізнання природи. Зір дає можливість дізнатися про навколишній світ більше, ніж усі інші чуття, разом узяті. Понад 90 % усієї інформації про навколишній світ люди одержують завдяки зору. Зір дарує можливість митцям створювати книги, картини та кінофільми, а нам – долучатися до цієї творчості.

Дослідження світлових явищ допомогло створити прилади, за допомогою яких люди дізнались про будову і навіть склад небесних тіл, віддалених від Землі на багато мільярдів кілометрів. За спостереженнями в телескоп і фотографіями планет вивчили їхній хмарний покрив, особливості поверхонь, швидкості обертання. Можна сказати, що астрономія виникла й розвивалася завдяки світлу і зору.

За допомогою мікроскопа вдалося побачити і вивчити клітини рослин, бактерії, кров’яні тільця, завдяки чому було зроблено значний крок у розвитку біології.

На вченні про світло грунтується створення штучного освітлення, так необхідного людині. Люди вивчають природне свічення та використовують отримані відомості для створення економічних джерел світла. Світло потрібне скрізь: безпека руху транспорту пов’язана із застосуванням фар, освітленням доріг; у військовій техніці використовують освітлювальні ракети, прожектори; нормальне освітлення робочого місця сприяє підвищенню продуктивності праці; сонячне світло збільшує опір організму хворобам, поліпшує настрій людині.

Про світло відомо, що воно не є речовиною (з нього не можна “побудувати” фізичне тіло). Світло має електромагнітну природу, поєднуючи в собі як властивості частинок, так і властивості хвиль. Частинки світла назвали фотонами. Світло не тільки найлегше – воно ще й найшвидше! У порожнечі (вакуумі) й у повітрі світло поширюється зі швидкістю, що дорівнює близько 300 000 км/с. Ніщо у світі не може рухатися швидше, ніж світло. Світло несе певну енергію: воно нагріває землю та повітря, енергію світла використовують сонячні батареї, від яких може працювати і калькулятор, і апаратура космічної станції. Енергія сонячного світла забезпечує і кругообіг води на Землі, і підтримання життя на нашій планеті. Світло називають видимим випромінюванням.

Крім освітлювальної і теплової дій, світло має хімічну дію, тобто спричиняє перетворення молекул – хімічні реакції (фотосинтез, фотографія, вицвітання тканини на сонці). Крім того, світло характеризується електричною дією: унаслідок освітлення з речовини можуть вилітати електрони, у результаті чого виникає електричний струм (це використовують у цифрових фотоапаратах і в телебаченні для передавання зображень).

З чим у вас асоціюється “світло”.

Наприклад: Сонце, життя, тепло, лампочка, свічка,…

Із усього перерахованого можна зробити висновок, що роль світла у житті людини величезна.

 Чи доводилося вам блукати літньої ночі лісом? Темні обриси дерев незворушні. Тиша і спокій. Раптом попереду – тьмяний вогник! Ось він сховався. Знову замерехтів, але в іншому місці. Знову погас. Мимоволі пригадуються розповіді про душі грішників, про відьомські вогні, про всяку погань. А що являють собою насправді ці дивні вогники?

У різних випадках справжньою причиною загадкового свічення можуть бути різні фізичні чи біологічні явища природи.

Наука вже давно встановила, що мандрівні вогники, які спалахують над могилами старого кладовища у сутінках – це не душі померлих, що відвідують одна одну. Це згоряє в повітрі так званий болотяний газ, або метан. Він виділяється внаслідок гниття органічних речовин. Над болотами вночі блукають такі самі бульбашки метану, що самі займаються в повітрі.

Наприкінці літа після теплого дощу в лісі іноді починають світитися старі пеньки, коріння дерев, стовбури, що гниють на землі. Коли о такій порі мандрівник потрапить у лісові хащі, то він опиниться ніби у чарівному царстві. Якщо ж шматочок трухлявого гнилого пенька принести додому, першої ночі він світитиметься й у кімнаті. Потім світло тьмянітиме, а за добу – зовсім згасне. Таємниче мерехтіння – це наслідок повільного горіння, окиснення речовин в організмах, що живуть у гнилому дереві.

Усе це приклади світлових явищ. Зі світловими явищами ми зустрічаємось щодня. Все, що пов’язане з утворенням світла, його поширенням та взаємодією з речовиною, називають світловими явищами (наприклад, веселка після літнього дощу, блискавка у грозових хмарах, мерехтіння зір у нічному небі, гра світла у струмені води або в коштовному камінні, мінливість океану та неба тощо).

Розділ науки, присвячений вивченню світла, називають оптикою.

Є різні джерела світла (свічку, запалений сірник, ліхтарик) і запитую, що в них спільного. (Відповідь: вони випромінюють світло.)

Тіла, що випромінюють світло, називають джерелами світла. У будь-якому джерелі світла відбувається перетворення певного виду енергії на енергію світла. Залежно від походження існують природні і штучні джерела світла. Природні джерела світла (Сонце, зорі, полярні сяйва, блискавка, різні світні комахи й рослини, планктон, гнила деревина, глибоководні риби, хвороботворні бактерії і мікроорганізми) створила сама природа. А ось творцями штучних джерел світла, до яких належать лампи, свічки, екран увімкненого телевізора, мобільного телефону чи монітор комп’ютера, факел, вогнище, є люди.

Залежно від співвідношення розмірів джерела світла і відстані від нього до приймача розрізняють точкові та протяжні джерела. Джерело світла вважають точковим, якщо його розміри невеликі порівняно з відстанню від нього до приймача світла. В іншому випадку джерело називають протяжним. Залежно від умов одне й те саме джерело можна вважати протяжним і точковим.

Залежно від температури джерела світла також поділяються на теплові та холодні. Нагріті тіла, що випромінюють світло, називають тепловими джерелами (Сонце, лампи розжарювання, зорі (найгарячіші – блакитнуваті, менш гарячі зорі – червонуваті)). Холодні джерела світла – це тіла, що світяться за температури, наближеної до кімнатної (екран телевізора, лампи денного світла, світлячки, планктон, гнила деревина).

Джерела світла ми бачимо тому, що створюване ними випромінювання потрапляє  у очі. Але ми бачимо також тіла, які не є джерелами світла,- дерева, будинки, Місяць, щоправда, лише тоді, коли вони освітлені джерелами світла (відбивають сонячне світло й планети, найяскравіші з яких – Венера та Юпітер).

Приймачами світла називають тіла та пристрої, у яких під дією світла, що падає на них, відбуваються помітні зміни. Приймачами світла є фотоплівка, листя дерев, органи зору будь-якої живої істоти, фотоелементи, що застосовуються у турнікетах метро, запобіжних пристроях на виробництві, а також для зчитування зображення або звуку з компакт-дисків.

 Хвилина цікавої фізики “Знайка”

Зоря – одне з найбільш казкових світлових явищ природи, оспіване поетами всіх часів і народів. Із цим явищем пов’язано багато легенд, казок, міфів. Стародавні греки вважали, що зоря з’являється тоді, коли Еос мчиться на колісниці, запряженій білими кіньми, проголошуючи появу свого брата Геліоса – бога Сонця. Римляни називали богиню ранкової зорі Авророю. Образ зорі завжди був популярним у мистецтві, здобувши відображення в скульптурі, живопису, музиці.

Спостерігаючи захід сонця, можна побачити, як світило швидко втрачає яскравість і починає змінювати свій колір. Золотаво-жовтий переходить у жовтий, помаранчевий, і вже біля самого горизонту сонце стає темно-червоним. Найкрасивіша зоря відразу після заходу Сонця. У прозорому повітрі фарби зорі найбільш чисті в її верхній частині, де золотаво-жовтий колір переходить у зеленуватий і зелений.

Домашнє завдання: Опрацювати матеріал за конспектом. Написати твір-роздум на тему “Як би люди жили без світла?”