Свет должен дойти до глаза
Переключай собственное свечение и отражение. Перекрой путь и наблюдай, почему исчезает видимость.
Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.
Геометрическая схема в прозрачном воздухе без посторонней подсветки. Показано одно направление к наблюдателю из множества возможных лучей.
Излучение и отражение
Источники света — тела, излучающие видимый свет. Солнце, пламя и работающий светодиод являются источниками. Книгу, стол и большинство окружающих предметов мы обычно видим благодаря отражённому ими свету.
Чтобы увидеть предмет, свет должен попасть от него в глаз. Глаз не посылает лучи, которые ощупывают предмет. Свет может прийти непосредственно от источника или после отражений и прохождения через прозрачные среды.
Источник
Излучает свет
Предмет
Отражает часть света
Глаз
Получает свет от предмета
Для зрения свет должен попасть от предмета в глаз.
Почему Луна яркая, но её не относят к самостоятельным источникам видимого света в этом примере?
Её видимая поверхность в основном отражает солнечный свет. Яркость объекта не доказывает собственное излучение видимого света.
Классификации не смешивают
Источники делят на естественные и искусственные по происхождению. По механизму свечения различают тепловые источники и источники, где свечение связано с другими процессами. Эти классификации отвечают на разные вопросы.
Лампа накаливания — искусственный тепловой источник. Светодиод — искусственный источник, в котором свет возникает не из-за нагревания до температуры видимого накала. Нагрев устройства и механизм испускания видимого света не всегда одно и то же.
| Источник | Происхождение | Комментарий |
|---|---|---|
| Солнце | Естественный | Горячее излучающее тело |
| Нить лампы | Искусственный | Свечение накалённого материала |
| Светодиод | Искусственный | Свечение при электронных процессах |
Разные классификации источников описывают разные признаки.
Любой тёплый предмет видимо светится?
Нет. При комнатных температурах тепловое излучение преимущественно инфракрасное и не воспринимается глазом как видимое свечение.
Солнце глазами космической обсерватории SDO
Солнце — естественный источник видимого света. Снимок сделан в ультрафиолетовом диапазоне и окрашен условно: это не видимый цвет Солнца.
NASA/SDO/AIA · Общественное достояние · Источник фотографии.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Отражение горы в спокойной воде
В отражающей поверхности мы видим свет, пришедший от других объектов.
Oregon's Mt. Hood Territory. · Public domain · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Точечный источник — приближение
Источник считают точечным, если его размерами можно пренебречь в данной задаче. Один и тот же небольшой светильник на большом расстоянии может быть близок к точечному, а рядом с экраном — протяжённым.
У точечного источника геометрическая тень имеет чёткую границу в простой модели. У протяжённого разные части источника могут быть закрыты предметом по-разному, что создаёт полутень. Размер источника важен относительно расстояний в установке.
Точечный
Размером пренебрегаем для выбранной задачи
Протяжённый
Размер влияет на наблюдаемую картину
Точечность источника определяется условиями задачи.
Может ли огромная звезда выглядеть точечным источником?
Да, если её угловой размер для задачи очень мал из-за расстояния. Геометрический размер сам по себе не решает вопрос.
Луч и пучок
Световой луч — линия, показывающая направление распространения света. Реальный узкий пучок имеет конечную ширину; луч является элементом модели. Стрелка на луче показывает, откуда и куда распространяется энергия.
В интерактиве выбери прямой путь от лампы к глазу или путь через отражающий предмет. Затем перекрой участок непрозрачным экраном. Так видно, почему недостаточно просто иметь источник: должен существовать путь света к наблюдателю.
Определи источник
Что испускает свет?
Проследи путь
Какие поверхности отражают или пропускают?
Найди наблюдателя
Доходит ли свет до глаза?
Луч показывает направление распространения, а не материальную нить.
Видим ли мы пучок сбоку в идеально чистой прозрачной среде?
Чтобы заметить пучок сбоку, часть света должна рассеяться к глазу. В обычном воздухе этому помогают пыль и мелкие капли.
Шесть выводов
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе
Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Физика, 8 класс», § 32. Тема и содержание сверены с файлом «8 класс. Физика — § 32. Источники света.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.
Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.