Опыт 1.
«Прямолинейное распространение света»
Обобщением всех законов геометрической оптики является всего лишь один принцип, так называемый принцип наименьшего времени или иначе принцип Ферма. Принцип был назван в честь французского математика, который впервые его сформулировал. Определение: распространение света из одной точки к другой происходит по такому пути, прохождение которого требует минимального времени по сравнению с любыми другими путями между этими точками. Закон прямолинейного распространения света был выведен на основе данного принципа. В самом деле, какая линия является кратчайшим путем между двумя точками? Конечно прямая, а это значит, что луч света, который распространяется по прямой, затратит наименьшее время при распространении в прозрачной, оптически однородной среде.
Закон прямолинейного распространения света :
Свет в однородной среде распространяется прямолинейно.
Доказательством этого закона является наличие тени с резкими границами от непрозрачных предметов при освещении их источниками малых размеров.
Тень, отбрасываемая предметом, обусловлена прямолинейностью распространения световых лучей в оптически однородных средах( рис. 1).
Рис.1. Установка столбов по прямой линии в древности.
Астрономической иллюстрацией прямолинейного распространения света и, в частности, образования тени и полутени ( рис.2), может служить затенение одних планет другими, например затмение Луны, когда Луна попадает в тень Земли и солнечное затмение.
Рис.2. Образование тени.
Опыт 1. Прямолинейное распространение света.
Рис. 3.
Соберем установку на оптической скамье ( рис.4) , состоящую из источника света, белого экрана и трех экранов с отверстиями. Расположим все приборы на прямой линии. Луч, проходя от источника света через отверстия в экранах с отверстиями, попадет на последний экран.
Если отодвинуть 3-й экран так чтобы свет через него не проходил, то и на последний экран свет не попадет (рис.3).
Проблема. Почему при отодвигая 3-й экран мы не увидим света на конечном экране ?
Ответ. Если отодвинуть 3-й экран так, чтобы свет через него не проходил, то и на последний экран свет не попадет , так как это происходит на основании закона прямолинейного распространения света.
Рис. 4.