У природі (живий та неживий) постійно відбуваються різні зміни. Сонце сходить і заходить – ніч міняє день. Під час грози щоразу спалахують блискавки і гуркотить грім. Дерева навесні покриваються зеленим листям. Високо у небі пролітає літак. Натиснувши кнопку на пульті, ми вмикаємо телевізор.
Усі зміни, які у природі, називають явищами природи.
У кожній науці використовують слова чи словосполучення, що є назвами певних понять – терміни. Ви вже вживали математичні терміни "графік", "фігура", "формула", знаєте, що в українській мові та літературі означають такі слова, як "підлягає", "пропозиція", "суфікс", "вірш" та ін. також є свої терміни. Одне з загальних понять, яким користується фізика, - поняття матерія. Під матерією у фізиці розуміють усе, що існує в природі, незалежно від того, чи відомо нам про його існування, чи ні.
Зміни, які у природі, - це прояв руху матерії. У небі пролітає літак, падає крапля дощу, повз берег пропливає човен, до школи йде учень. У всіх цих випадках ми бачимо, що з часом змінюються положення літака щодо хмари та дощової краплі про скло вікна, учень наближається до школи.
Явища, які ми сприймаємо як рух різних предметів та його частин щодо одне одного, називають механічними явищами.
Рух матерії для нас може бути невидимим: висихають калюжі після дощу, закипає вода в чайнику, плавиться сталь у мартенівській печі, сонячне проміння нагріває землю. Такі явища називають тепловими. Теплові явища пов'язані зі змінами у мікросвіті - невидимим рухом атомів, молекул, їх випромінюванням.
З настанням темряви ми вмикаємо світло. Дія електричних приладів – наслідок руху та взаємодії електричних зарядів, носіями яких є елементарні частинки – ще менше утворення ніж молекули та атоми. І тут маємо справу з електричними явищами. Блискавка - один із проявів електричних явищ, що відбуваються в природі (рис. 1.1).
З електричними явищами тісно пов'язані магнітні явища. Магнітна стрілка компаса змінює орієнтацію, якщо поряд помістити дріт і пропустити крізь нього електричний струм. Магнітні явища набувають великого значення для роботи електричних двигунів, що широко використовуються в побуті, промисловості та на транспорті. Одним із проявів електричних та магнітних явищ у природі є полярні сяйва (рис. 1.2).
Веселка після дощу (мал. 1.3), блакитність неба, зображення на екрані в кінотеатрі, гра квітів на крилах метелика та поверхні компакт-диска є проявами світлових явищ (рис. 1.4).
Всі ці явища вивчає фізика, тому їх називають фізичними явищами.
Явлення, які у природі, взаємопов'язані, адже це прояви руху матерії. Струм, що протікає по спіралі електричної лампочки (електричне явище), викликає її розжарювання (теплове явище) та випромінювання світла (оптичне явище). Внаслідок грозового розряду повітря нагрівається та швидко розширюється, тому ми чуємо грім. Вивчаючи різні явища, фізики з'ясовують причину їх походження та зв'язок між ними.
У фізиці широко використовують термін фізичне тіло чи просто тіло. Наприклад, якщо досліджують загальні особливості механічного руху, то не має значення, яке тіло рухатиметься. Камінь, м'яч, яблуко або будь-який інший предмет, який кинули вгору чи під кутом до горизонту, будуть замедлювати свій рух, а досягнувши найвищого становища, почнуть падати зі зростаючою швидкістю Вивчаючи такі рухи, фізики кажуть: тіло кинуто вертикально вгору чи тіло кинуто під кутом до горизонту. Рухи космічних кораблів, які доставляють космонавтів на міжнародну космічну орбітальну станцію, і кораблів, які привозять їм нові вантажі, підпорядковуються тим самим законам.
Одинаковим за своєю природою є нагрівання алюмінієвої чи сталевої сковорідки. Тому термін тіло у фізиці означає будь-який предмет, коли вивчають механічні, теплові чи інші явища, що відбуваються з участю. Прикладами фізичних тіл є камінь, жайворонок, корабель, вода в казанку, газ у балоні, автомобіль, повітряну кулькута повітря в ній, Земля.
ПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ
1. Що розуміють під фізичним явищем?
2. Що таке матерія?
3. Які види фізичних явищ ви знаєте?
4. Наведіть два-три приклади механічних, теплових, електричних, оптичних явищВи спостерігали протягом дня.
5. Вкажіть приклади фізичних тіл, якими ви користувалися на уроці фізики, вдома під час обіду, які бачили, йдучи до школи.
Зі світловими явищами людина стикається постійно. Все, що пов'язане з виникненням світла, його поширенням та взаємодією з речовиною, називають світловими явищами. Яскравими прикладамиоптичних явищ можуть бути: веселка після дощу, блискавка під час грози, мерехтіння зірок у нічному небі, гра світла в потоці води, мінливість океану та неба та багато інших.
Школярі отримують наукове пояснення фізичним явищам та оптичним прикладам у 7 класі, коли починають вивчати фізику. Для багатьох оптика стане найцікавішим та загадковим розділом у шкільній програмі фізики.
Що бачить людина?
Очі людини влаштовані так, що вона може сприймати лише кольори веселки. Сьогодні вже відомо, що спектр веселки не обмежується червоним кольором з одного боку та фіолетовим з іншого. За червоним іде інфрачервоний колір, за фіолетовим знаходиться ультрафіолетовий. Багато тварин і комах здатні бачити ці кольори, але люди, на жаль, не можуть. Але людина може створювати прилади, які приймають і випромінюють світлові хвилі відповідної довжини.
Заломлення променів
Видимий світло - це веселка кольорів, а світло білого кольору, наприклад, сонячне, є простим поєднанням цих кольорів. Якщо помістити призму в промінь яскравого білого світла, він розпадеться на кольори чи хвилі різної довжини, у тому числі складається. Спочатку з'явиться червоний з більшою довжиною хвилі, потім помаранчевий, жовтий, зелений, синій та насамкінець фіолетовий, який має найменшу довжину хвилі у видимому світлі.
Якщо взяти іншу призму, щоб упіймати світло веселки і перевернути з ніг на голову, вона з'єднає всі кольори в білий. Прикладів оптичних явищ у фізиці безліч, розглянемо деякі з них.
Чому небо синє?
Молодих батьків часто ставлять у глухий кут найпростіші, на перший погляд, питання їх маленький чомучок. Іноді найскладніше на них відповідати. Майже всі приклади оптичних явищ у природі може пояснити сучасна наука.
Сонячне світло, яке освітлює небо вдень, білого кольору, а отже, теоретично небо також має бути яскраво білим. Для того, щоб воно виглядало блакитним, необхідні якісь процеси зі світлом у момент його проходження через атмосферу Землі. Ось що відбувається: деяка частина світла проходить через вільний простір між молекулами газу в атмосфері, досягаючи земної поверхні і залишаючись такого білого кольору, як на початку шляху. Але сонячне світло наштовхується на молекули газів, які, як і кисень, поглинаються, а потім розсіюються на всі боки.
Атоми в молекулах газу активізуються світлом, що поглинається, і знову випромінюють фотони світла хвилями різної довжини- Від червоного до фіолетового кольору. Таким чином, деяка частина світла прямує до землі, решта вирушає назад до Сонця. Яскравість випромінюваного світла залежить від кольору. Вісім фотонів синього світла випускаються за кожен фотон червоного. Тому синє світло у вісім разів яскравіше за червоне. Інтенсивне синє світло випромінюється з усіх боків з мільярдів молекул газу та досягає наших очей.
Різнокольорова арка
Колись люди думали, що веселки – це знаки, які надсилають їм боги. Дійсно, прекрасні різнокольорові стрічки завжди з'являються в небі звідки, і потім так само таємниче зникають. Сьогодні ми знаємо, що веселка - один із прикладів оптичних явищ у фізиці, але не перестаємо нею захоплюватися щоразу, коли спостерігаємо її на небі. Цікаво те, що кожен спостерігач бачить іншу веселку, створену промінчиками світла, що йдуть позаду нього, та з дощових крапель перед ним.
З чого складаються веселки?
Рецепт цих оптичних явищ у природі простий: крапельки води у повітрі, світло та спостерігач. Але недостатньо, щоб під час дощу з'явилося сонце. Воно має бути низько, а спостерігач повинен стояти так, щоб сонце було за ним, і дивитися на місце, де йде або щойно пройшов дощ.
Сонячний промінь, що йде з далекого космосу, наздоганяє дощову краплю. Діючи як призма, дощова крапля заломлює кожен колір, захований у білому світі. Таким чином, коли білий промінь проходить через дощову краплю, він раптово розщеплюється на красиві різнокольорові промінчики. Усередині краплі вони наштовхуються на внутрішню стінку, яка діє, як дзеркало, і промені відбиваються у тому напрямі, звідки проникли в краплю.
У результаті очі бачать веселку квітів у вигляді арки через небо - світло, зігнуте і відбите мільйонами крихітних дощових крапель. Вони можуть діяти, як маленькі призми, розщеплюючи біле світло на спектр кольорів. Але й дощ не завжди потрібний, щоб побачити веселку. Світло може також переломлюватися від туману або випаровування з моря.
Якого кольору вода?
Відповідь очевидна – вода має блакитний колір. Якщо налити чисту водуу склянку, всі побачать її прозорість. Це тому, що в склянці занадто мало води і її колір занадто блідий, щоб побачити його.
При заповненні великої скляної ємності можна побачити натуральний блакитний відтінок води. Колір її залежить від цього, яким чином молекули води поглинають чи відбивають світло. Біле світло складене з веселки кольорів, і молекули води поглинають більшу частину кольорів спектру з червоного до зеленого, що проходить крізь них. А синя частина відбивається назад. Таким чином ми бачимо синій колір.
Світанки та заходи сонця
Це також приклади оптичних явищ, які людина спостерігає щодня. Коли сонце сходить і заходить, воно спрямовує промені під кутом до того місця, де знаходиться спостерігач. Вони мають більш тривалий шлях, ніж коли сонце знаходиться у зеніті.
Шари повітря над поверхнею Землі часто містять багато пилу або мікроскопічних частинок вологи. Сонячні промені проходять під кутом до поверхні та фільтруються. Промені червоного кольору мають найдовшу хвилю випромінювання і тому легше пробиваються до землі, ніж блакитні, що мають короткі хвилі, що відбиваються частинками пилу та води. Тому під час ранкової та вечірньої зорі людина спостерігає лише частину сонячних променів, що досягають землі, а саме червоні.
Світлове шоу планети
Типове полярне сяйво – це різнокольорове сяйво на нічному небі, яке можна спостерігати щоночі на Північному полюсі. Змінні в химерних формах величезні смуги синьо-зеленого світла з помаранчевими і червоними плямами іноді досягають більше 160 км завширшки і можуть сягати 1600 км завдовжки.
Як пояснити це оптичне явище, що є таким захоплюючим видовищем? Сяйво з'являються на Землі, але викликаються вони процесами, що відбуваються на далекому Сонці.
Як усе відбувається?
Сонце є величезною газовою кулею, що складається, в основному, з атомів водню і гелію. Всі вони мають протони з позитивним зарядом і електрони, що обертаються навколо них, з негативним зарядом. Постійно ореол розпеченого газу поширюється на космос як сонячного вітру. Це безліч протонів і електронів мчить зі швидкістю 1000 км в секунду.
Коли частки сонячного вітру сягають Землі, вони притягуються сильним магнітним полем планети. Земля – це гігантський магніт з магнітними лініями, які сходяться біля Північного та Південного полюсів. Притягнуті частинки потоками розташовуються вздовж цих невидимих ліній неподалік полюсів і зіштовхуються з атомами азоту і кисню, у тому числі складається атмосфера Землі.
Деякі із земних атомів втрачають свої електрони, інші заряджаються новою енергією. Після зіткнення з протонами та електронами Сонця вони віддають фотони світла. Наприклад, азот, що втратив електрони, притягує фіолетове і синє світло, а заряджений азот сяє темно-червоним світлом. Заряджений кисень віддає зелене та червоне світло. Таким чином, заряджені частинки змушують повітря переливатися багатьма кольорами. Це і є полярне сяйво.
Міражі
Відразу слід визначити, що міражі – не плід людської уяви, їх можна навіть сфотографувати, вони є майже містичними прикладами оптичних фізичних явищ.
Свідчень про спостереження міражів дуже багато, але наука може дати наукове пояснення цього дива. Вони можуть бути простими, як наприклад, клаптик води серед розжарених пісків, а можуть бути приголомшливо складними, споруджуючи бачення замків з колонами або фрегатів. Всі ці приклади оптичних явищ створюються грою світла та повітря.
Світлові хвилі викривляються, коли проходять спочатку крізь тепле, потім холодне повітря. Гаряче повітря більш розріджене, ніж холодне, тому його молекули активніші і розходяться більш далекі відстані. Зі зниженням температури зменшується і рух молекул.
Бачення, які спостерігаються крізь лінзи земної атмосфери, можуть бути сильно зміненими, стислими, розширеними або перевернутими. Це тому, що промені світла викривляються, проходячи крізь тепле, а потім холодне повітря, і навпаки. І ті образи, які несе з собою світловий потік, наприклад небо, можуть позначитися на розжареному піску і здаватися клаптиком води, який завжди віддаляється при наближенні.
Найчастіше міражі можна спостерігати на великих відстанях: у пустелях, морях та океанах, де одночасно можуть бути гарячий і холодний шари повітря з різною щільністю. Саме проходження через різні температурні шари здатне перекрутити світлову хвилю і отримати в результаті бачення, що є відображенням чогось і подане фантазією як реальне явище.
Гало
Більшість оптичних ілюзій, які можна спостерігати неозброєним оком, поясненням є заломлення сонячних променів у атмосфері. Одним із найбільш незвичайних прикладів оптичних явищ виступає сонячне гало. По суті, гало – веселка навколо сонця. Однак вона відрізняється від звичайної веселки як по зовнішньому вигляду, і за своїми властивостями.
Це явище має чимало різновидів, кожен з яких красивий по-своєму. Але для будь-якого виду цієї оптичної ілюзії необхідні певні умови.
Гало виникає на небі при збігу кількох факторів. Найчастіше його можна побачити у морозну погоду за високої вологості. У повітрі при цьому є велика кількість крижаних кристалів. Пробиваючись крізь них, сонячне світло переломлюється таким чином, що утворює дугу навколо Сонця.
І хоча останні 3 приклади оптичних явищ легко пояснюються сучасною наукою, Для звичайного спостерігача часто залишаються містикою і загадкою.
Розглянувши основні приклади оптичних явищ, можна з упевненістю вважати, що з них пояснюються сучасної наукою, попри свою містичність і загадковість. Але попереду вчені ще дуже багато відкриттів, розгадок таємничих явищ, які відбуваються на планеті Земля і за її межами.
Динамічні зміни вбудовані у саму природу. Все змінюється так чи інакше кожен момент. Якщо ви уважно оглянетеся, ви знайдете сотні прикладів фізичних та хімічних явищ, які є цілком природними перетвореннями.
Зміни – єдина константа у Всесвіті
Як не дивно, зміна є єдиною константою у нашому Всесвіті. Щоб зрозуміти фізичні та хімічні явища (приклади у природі зустрічаються кожному кроці), прийнято класифікувати їх за типами, залежно від характеру кінцевого результату, викликаного ними. Розрізняють фізичні, хімічні та змішані зміни, які містять у собі і перші, і другі.
Фізичні та хімічні явища: приклади та значення
Що таке фізичне явище? Будь-які зміни, що відбуваються у речовині без зміни його хімічного складу, є фізичними. Вони характеризуються змінами фізичних атрибутів та матеріального стану (твердий, рідкий або газоподібний), щільності, температури, обсягу, що відбуваються без зміни його фундаментальної. хімічної структури. Не відбувається створення нових хімічних продуктів чи зміни загальної маси. Крім того, цей тип змін зазвичай є тимчасовим та в деяких випадках повністю оборотним.
Коли ви змішуєте хімікати в лабораторії, можна легко побачити реакцію, але у світі навколо вас відбувається безліч хімічних реакційкожен день. Хімічна реакція змінює молекули, тоді як фізична зміна лише перебудовує їх. Наприклад, якщо ми візьмемо газ хлору та металевий натрій та об'єднаємо їх, ми отримаємо столову сіль. Отримана речовина сильно відрізняється від будь-якої її складових частин. Це хімічна реакція. Якщо потім розчинити цю сіль у воді ми просто змішуємо молекули солі з молекулами води. У цих частках немає змін, це фізичне перетворення.
Приклади фізичних змін
Все складається із атомів. При поєднанні атомів утворюються різні молекули. Різні властивості, які успадковують об'єкти, є наслідком різних молекулярних чи атомних структур. Основні властивості об'єкта залежать від їхнього молекулярного розташування. Фізичні зміни відбуваються без зміни молекулярної чи атомної структури об'єктів. Вони просто перетворюють стан об'єкта, не змінюючи його природу. Плавлення, конденсація, зміна обсягу та випаровування є прикладами фізичних явищ.
Додаткові приклади фізичних змін: метал, що розширюється при нагріванні, передача звуку через повітря, замерзання води взимку в лід, мідь втягується в дроти, формування глини на різних об'єктах, морозиво плавиться до рідини, нагрівання металу та перетворення його в іншу форму, сублімація йоду при нагрівання, падіння будь-якого об'єкта під дією сили тяжіння, чорнило поглинаються крейдою, намагнічування залізних цвяхів, сніговик, що тане на сонці, лампи розжарювання, що світяться, магнітна левітація об'єкта.
Як розрізняти фізичні та хімічні зміни?
Безліч прикладів хімічних явищ і фізичних можна зустріти у житті. Часто важко визначити різницю між ними, особливо коли обидва можуть відбуватися одночасно. Щоб визначити фізичні зміни, поставте такі питання:
- Чи є стан стану об'єкта зміною (газоподібною, твердою та рідкою)?
- Чи зміна є чисто обмеженим фізичним параметром або характеристикою, такою як щільність, форма, температура або об'єм?
- Чи є хімічна природа об'єкта зміною?
- Чи виникають хімічні реакції, які призводять до створення нових продуктів?
Якщо відповіді на одне з перших двох питань так, і відповіді на наступні питання відсутні, це, швидше за все, це фізичне явище. І навпаки, якщо відповідь на будь-яке з двох останніх питань позитивна, тоді як перші два негативні, це, безумовно, хімічне явище. Трюк полягає у тому, щоб просто чітко спостерігати та аналізувати те, що ви бачите.
Приклади хімічних реакцій у повсякденному житті
Хімія відбувається в навколишньому світі, а не тільки в лабораторії. Матерія взаємодіє утворення нових продуктів у вигляді процесу, званого хімічної реакцією чи хімічним зміною. Щоразу, коли ви готуєте чи прибираєте, це хімія у дії. Ваше тіло живе та росте завдяки хімічним реакціям. Є реакції, коли ви приймаєте ліки, запалюєте сірник і зітхаєте. Ось 10 хімічних реакцій у повсякденному житті. Це лише невелика вибірка з тих прикладів фізичних і хімічних явищ у житті, які ви бачите і відчуваєте багато разів щодня:
- Фотосинтез. Хлорофіл у листі рослин перетворює вуглекислий газ і воду в глюкозу та кисень. Це одна з найпоширеніших щоденних хімічних реакцій, а також одна з найважливіших, оскільки саме так рослини виробляють їжу для себе та тварин і перетворюють вуглекислий газ на кисень.
- Аеробне клітинне дихання є реакцією з киснем у людських клітинах. Аеробне клітинне дихання є протилежним процесом фотосинтезу. Різниця полягає в тому, що молекули енергії поєднуються з киснем, яким ми дихаємо, щоб вивільнити енергію, необхідну нашим клітинам, а також вуглекислий газ та воду. Енергія, використовувана клітинами, є хімічну енергію як АТФ.
- Анаеробне дихання. Анаеробне дихання виробляє вино та інші ферментовані продукти. Ваші м'язові клітини виконують анаеробне дихання, коли ви вичерпує кисень, що подається, наприклад, при інтенсивній або тривалій вправі. Анаеробне дихання дріжджами та бактеріями використовується для ферментації для виробництва етанолу, вуглекислого газу та інших хімічних речовин, які виробляють сир, вино, пиво, йогурт, хліб та багато інших поширених продуктів.
- Згоряння – це тип хімічної реакції. Це хімічна реакція у повсякденному житті. Щоразу, коли ви запалюєте сірник чи свічку, розпалюєте багаття, ви бачите реакцію горіння. Спалювання поєднує енергетичні молекули з киснем для одержання двоокису вуглецю та води.
- Іржа - загальна хімічна реакція. Згодом залізо розвиває червоне покриття, що лущиться, зване іржею. Це приклад реакції окиснення. Інші повсякденні приклади включають формування вердигрів на міді та потьмяніння срібла.
- Змішування хімічних речовин спричиняє хімічні реакції. Пекарський порошок та харчова сода виконують аналогічні функції при випіканні, але вони по-різному реагують на інші інгредієнти, тому не завжди можете замінити їх на інший. Якщо ви комбінуєте оцет та харчову соду для хімічного "вулкану" або молока з порошком для випікання в рецепті, ви відчуваєте реакцію подвійного зміщення або метатези (плюс деякі інші). Інгредієнти рекомбінують для отримання газоподібного діоксиду вуглецю та води. Вуглекислий газ утворює бульбашки та допомагає "вирощування" хлібобулочних виробів. Ці реакції здаються простими практично, але часто складаються з кількох етапів.
- Батареї є прикладами електрохімії. Батареї використовують електрохімічні або окислювально-відновні реакції для перетворення хімічної енергії на електричну.
- Травлення. Тисячі хімічних реакцій відбуваються під час травлення. Як тільки ви покладете їжу в рот, фермент у вашій слині, званий амілазою, починає руйнувати цукру та інші вуглеводи у простіші форми, які ваше тіло може поглинати. Соляна кислота у вашому шлунку реагує з їжею, щоб її зруйнувати, а ферменти розщеплюють білки та жири, щоб вони могли всмоктуватись у кров через стінки кишечника.
- Кислотно-базові реакції. Щоразу, коли ви змішуєте кислоту (наприклад, оцет, лимонний сік, сірчану кислоту, соляну кислоту) з лугом (наприклад, харчовою содою, милом, аміаком, ацетоном), ви виконуєте кислотно-лужну реакцію. Ці процеси нейтралізують один одного, отримуючи сіль та воду. Хлорид натрію не є єдиною сіллю, яка може бути утворена. Наприклад, тут наведено хімічне рівняння реакції кислотно-лужної реакції, у якій утворюється хлорид калію, звичайний замінник столової солі: HCl + KOH → KCl + H 2 O.
- Мило та миючі засоби. Їх очищають хімічними реакціями. Мило емульгує бруд, що означає, що масляні плями зв'язуються з милом, щоб їх можна було зняти водою. Миючі засоби знижують поверхневий натяг води, тому вони можуть взаємодіяти з оліями, ізолювати їх та змивати.
- Хімічні реакції під час приготування їжі. Кулінарія – один великий практичний експеримент з хімії. Приготування використовує тепло, щоб викликати хімічні зміни їжі. Наприклад, коли ви сильно кип'ятите яйце, сірководень, отриманий нагріванням яєчного білка, може реагувати із залізом із яєчного жовтка, утворюючи сіро-зелене кільце навколо жовтка. Коли ви готуєте м'ясо або випічку, реакція Майяра між амінокислотами та цукрами дає коричневий колір та бажаний смак.
Інші приклади хімічних та фізичних явищ
Фізичні властивостіописують характеристики, що не змінюють речовину. Наприклад, ви можете змінити колір паперу, але це ще папір. Ви можете кип'ятити воду, але коли ви збираєте та конденсуєте пару, це досі вода. Ви можете визначити масу аркуша паперу, і це все ще папір.
Хімічними властивостями є, які показують, як речовина реагує чи реагує коїться з іншими речовинами. Коли металевий натрій поміщають у воду, він бурхливо реагує, утворюючи гідроксид натрію і водень. Достатнє тепло виділяється тим, що водень виривається в полум'я, реагуючи з киснем повітря. З іншого боку, коли ви кладете шматок мідного металу у воду, реакція не виникає. Таким чином, хімічна властивістьнатрію полягає в тому, що він реагує з водою, а хімічна властивість міді у тому, що це не так.
Які ще можна навести приклади хімічних явищ та фізичних? Хімічні реакції завжди відбуваються між електронами у валентних оболонках атомів елементів у періодичній таблиці. Фізичні явища на низьких енергетичних рівнях включають механічні взаємодії - випадкові зіткнення атомів без хімічних реакцій, таких як атоми або молекули газу. Коли енергії зіткнень дуже великі, цілісність ядра атомів порушується, що призводить до поділу чи злиття залучених видів. Спонтанний радіоактивний розпад вважається фізичним явищем.
Оптичні явища у природі: відбиток, ослаблення, повне внутрішнє відбиток, веселка, міраж.
Російський Державний аграрний університет Московська Сільськогосподарська Академія імені К.А. Тимірязєва
Тема: Оптичні явища у природі
Виконала
Бахтіна Тетяна Ігорівна
Викладач:
Момджі Сергій Георгійович
Москва, 2014
1. Види оптичних явищ
3. Повне внутрішнє відображення
Висновок
1. Види оптичних явищ
Оптичне явище кожної видимої події є результатом взаємодії світла та матеріальних середовищ фізичного та біологічного. Зелений промінь світла є прикладом оптичного явища.
Загальні оптичні явища часто відбуваються через взаємодію світла від сонця або місяця з атмосферою, хмарами, водою, пилом та іншими частинками. Деякі з них, як зелений промінь світла, настільки рідкісне явище, що його іноді вважають міфічним.
Оптичні явища включають ті, які з оптичних властивостей атмосфери, решти природи (інші явища); з об'єктів, чи то природного чи людського характеру (оптичні ефекти), де наші очі мають ентоптичний характер явищ.
Є багато явищ, що виникають в результаті або квантової або хвильової природи світла. Деякі їх досить тонкі і спостерігається лише з допомогою точних виміру з допомогою наукових приладів.
У своїй роботі я хочу розглянути та розповісти про оптичні явища, пов'язані з дзеркалами (віддзеркалення, ослаблення) та з атмосферними явищами (міраж, веселка, полярні сяйва), з якими ми часто і багато зіштовхуємось у повсякденному житті.
2. Дзеркальні оптичні явища
Світло моє, люстерко, скажи…
Якщо брати просте і точне визначення, то Дзеркало – гладка поверхня, призначена для віддзеркалення світла (або іншого випромінювання). Найбільш відомий приклад – плоске дзеркало.
Сучасну історію дзеркал відраховують з XIII століття, а точніше – з 1240 року, коли в Європі навчилися видувати судини зі скла. Винахід справжнього скляного дзеркала слід віднести до 1279, коли францисканець Джон Пекам описав спосіб покривати скло тонким шаром олова.
Крім дзеркал, винайдених і створених людиною, список поверхонь, що відбивають, великий і великий: гладь водойми, іноді - лід, іноді - відшліфований метал, просто скло, якщо поглянути на нього під певним кутом, але, тим не менш, саме рукотворне дзеркало можна назвати практично ідеальною поверхнею, що відбиває.
Принцип ходу променів, відбитих від дзеркала, простий, якщо застосовувати закони геометричної оптики, не враховуючи хвильову природу світла. Промінь світла падає на дзеркальну поверхню (розглядаємо повністю непрозоре дзеркало) під кутом альфа до нормалі (перпендикуляра), проведеної до точки падіння променя на дзеркало. Кут променя відбитого дорівнюватиме тому ж значенню - альфа. Промінь, що падає на дзеркало під прямим кутом до площини дзеркала, відобразиться сам у собі.
Для найпростішого - плоского - дзеркала зображення буде розташоване за дзеркалом симетрично предмету щодо площини дзеркала, воно буде уявним, прямим і такого самого розміру, як сам предмет.
Те, що відбитий у стоячій воді пейзаж не відрізняється від реального, а лише перевернутий «нагору ногами» далеко не так. Якщо людина подивиться пізно ввечері, як відбиваються у воді світильники або як відбивається берег, що спускається до води, то відображення здасться йому вкороченим і «зникне», якщо спостерігач знаходиться високо над поверхнею води. Також ніколи не можна побачити відображення верхівки каменю, частина якого занурена у воду. Пейзаж бачиться спостерігачеві таким, якби на нього дивилися з точки, що знаходиться на стільки глибше поверхні води, наскільки око спостерігача знаходиться вище за поверхню. Різниця між пейзажем та його зображенням зменшується у міру наближення ока до поверхні води, а також у міру видалення об'єкта. Часто людям здається, що відображення в ставку кущів та дерев відрізняється більшою яскравістю фарб та насиченістю тонів. Цю особливість можна помітити, спостерігаючи відображення предметів у дзеркалі. Тут більшу роль відіграє психологічне сприйняття, ніж фізична сторона явища. Рама дзеркала, береги ставка обмежують невелику ділянку пейзажу, огороджуючи бічний зір людини від надмірного розсіяного світла, що надходить з усього небосхилу і засліплюючого спостерігача, тобто він дивиться на невелику ділянку пейзажу ніби через темну вузьку трубу. Зменшення яскравості відбитого світла проти прямим полегшує людям спостереження неба, хмар та інших яскраво освітлених предметів, які за прямому спостереженні виявляється занадто яскравим для ока.
3. Повне внутрішнє віддзеркалення світла
Гарне видовище є фонтаном, у якого струмені, що викидаються, освітлюються зсередини. Це можна зобразити у звичайних умовах, зробивши наступний досвід. У високій консервній банці на висоті 5 см від дна треба просвердлити круглий отвір діаметром 5-6 мм. Електричну лампочку з патроном треба акуратно обгорнути целофановим папером і розташувати навпроти отвору. У банку треба налити води. Відкривши отвір, отримаємо струмінь, який буде освітлений зсередини. У темній кімнаті вона яскраво світиться і опеньків виглядає дуже ефектно. Струмене можна надати будь-яке забарвлення, помістивши на шляху променів світла кольорове скло. Якщо на шляху струменя підставити палець, вода розбризкується і ці крапельки яскраво світяться. Пояснення цього явища досить просте. Промінь світла проходить вздовж струменя води і потрапляє на вигнуту поверхню під кутом, більшим за граничне, відчуває повне внутрішнє відображення, а потім знову потрапляє на протилежний бік струменя під кутом знову більше граничного. Так промінь проходить вздовж струменя згинаючи разом із нею. Але якби світло повністю відбивалося всередині струменя, то воно не було б видно ззовні. Частина світла розсіюється водою, бульбашками повітря та різними домішками, що є в ній, а також внаслідок нерівностей поверхні струменя, тому вона видно зовні.
Я наведу тут фізичне пояснення цього явища. Нехай абсолютний показник заломлення першого середовища більший, ніж абсолютний показник заломлення другого середовища n1 > n2, тобто перше середовище оптично щільніше. Тут абсолютні показники середовищ відповідно дорівнюють:
Тоді, якщо направити промінь світла з оптично більш щільного середовища в оптично менш щільне середовище, то в міру збільшення кута падіння заломлений промінь буде наближатися до межі розділу двох середовищ, потім піде по межі розділу, а при подальшому збільшенні кута падіння заломлений промінь .е. падаючий промінь повністю відображатиметься межею розділу двох середовищ.
Граничний кут (альфа нульовий) - це кут падіння, якому відповідає кут заломлення 90 градусів. Для води граничний кут становить 49 градусів. Для скла – 42 градуси. Прояви в природі: - бульбашки повітря на підводних рослинах здаються дзеркальними - краплі роси спалахують різнобарвними вогнями - "гра" діамантів у променях світла - поверхня води у склянці при розгляданні знизу через стінку склянки блищатиме.
4. Атмосферні оптичні явища
Міраж - оптичне явище в атмосфері: відображення світла кордоном між різко різними за густиною шарами повітря. Для спостерігача таке відбиток у тому, що з віддаленим об'єктом (чи ділянкою неба) видно його уявне зображення, зміщене щодо.
Тобто міраж - не що інше, як гра світлових променів. Справа в тому, що в пустелі земля прогрівається дуже сильно. Але при цьому температура повітря над землею на різних від неї відстанях дуже коливається. Наприклад, температура шару повітря на десять сантиметровому над рівнем землі на 30-50 градусів менша, ніж температура поверхні.
Усі закони фізики свідчать: світло в однорідному середовищі поширюється прямолінійно. Однак, за таких екстремальних умов, Закон не діє. А що відбувається? Промені за таких різниць температур починають переломлюватися, а біля самої землі взагалі починають відбиватися, при цьому створюючи ілюзії, які ми звикли називати міражами. Тобто повітря біля самої поверхні стає дзеркалом.
Хоча міражі прийнято асоціювати з пустелею, їх дуже часто можна спостерігати над водною поверхнею, в горах, а іноді навіть у великих містах. Іншими словами, скрізь, де з'являються різкі зміни температур, можна спостерігати ці казкові картинки.
Це досить часто. Наприклад, у найбільшій пустелі нашої планети щорічно спостерігається близько 160 тисяч міражів.
Дуже цікаво, що хоча міражі вважають дітьми пустель, безперечним лідером щодо їх виникнення вже давно визнали Аляску. Чим холодніше, тим чіткіше і красивіше міраж, що спостерігається.
Як би часто не було дане явище, вивчати його дуже складно. Чому? Та все дуже просто. Ніхто не знає, де і коли він з'явиться, який він буде і скільки проживе.
Після того, як з'явилося безліч різноманітних записів про міражів, природно, їх довелося класифікувати. Виявилося, що, незважаючи на все їх різноманіття, вдалося виділити всього шість видів міражів: нижні (озерні), верхні (виникають у небі), бічні, «Фата-Моргана», міражі-примари та міражі-перевертні.
Більш складний вид міражу називається Фата-Моргана. Пояснень йому поки що не знайдено.
Нижній (озерний) міраж.
Це найпоширеніші міражі. Свою назву вони одержали через місця свого виникнення. Вони спостерігаються на поверхні землі та води.
Верхні міражі (міражі далекого бачення).
Цей вид міражів за походженням так само простий, як і попередній вигляд. Однак такі міражі набагато різноманітніші та красивіші. Вони з'являються у повітрі. Найбільш захоплюючі з них знамениті міста-примари. Дуже цікаво, що вони зазвичай є зображенням об'єктів - міст, гір, островів - які знаходяться за багато тисяч кілометрів.
Бічні міражі
Вони виникають біля вертикальних поверхонь, які сильно прогріваються сонцем. Це можуть бути скелясті береги моря або озера, коли берег уже освітлений Сонцем, а поверхня води та повітря над нею ще холодні. Цей вид міражів – дуже часте явище Женевського озера.
Фата-Моргана
Фата-Моргана - найскладніший вид міражів. Воно є сукупністю відразу кількох форм міражів. При цьому предмети, які зображує міраж, багаторазово збільшуються і дуже спотворюються. Цікаво, що свою назву цей вид міражів отримав від Моргани – сестри знаменитого Артура. Вона, нібито, образилася Ланцелота за те, що він відкинув її. На зло йому вона оселилася в підводному світі і помстилася всім чоловікам, обманюючи їх примарними видіннями.
До фата-морганів можна віднести і численних «летючих голландців», яких досі бачать мореплавці. Вони зазвичай показують кораблі, які знаходяться за сотні та навіть тисячі кілометрів від спостерігачів.
Мабуть, про різновиди міражів більше нічого сказати.
Хотілося б додати, що це надзвичайно красиве і таємниче видовище, воно так само дуже небезпечне. Міражі вбиваю та доводять до божевілля своїх жертв. Особливо це стосується пустельних міражів. І пояснення цього явища не полегшує долю подорожніх.
Проте люди намагаються з цим боротися. Створюють спеціальні путівники, у яких вказані місця найчастішого появи міражів, котрий іноді їх форм.
До речі, міражі отримують у лабораторних умовах.
Наприклад, простий досвід, опублікований у книзі В.В. Майра "Повне відображення світла у простих дослідах" (Москва, 1986 р.), тут дано докладний опис отримання моделей міражу в різних середовищах. Найпростіше спостерігати міраж у воді (рис. 2). Закріпіть на дні судини з білим дном темну, краще чорну бляшанку з-під кави. Дивлячись зверху вниз, майже вертикально, вздовж її стінки, швидко налийте у банку гарячої води. Поверхня банки відразу стане блискучою. Чому? Справа в тому, що показник заломлення води збільшується з температурою. У гарячій поверхні банки температура води набагато вища, ніж на віддалі. Ось і відбувається викривлення променя світла так само, як при міражі в пустелі або на розжареному асфальті. Банка здається нам блискучою через повне відображення світла.
Кожен оформлювач бажає знати, де завантажити фотошоп.
Атмосферне оптичне та метеорологічне явище, що спостерігається при освітленні Сонцем (іноді Місяцем) безлічі водяних крапель (дощу або туману). Веселка виглядає як різнокольорова дуга або коло, складена з кольорів спектру (від зовнішнього краю: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий). Це ті сім кольорів, які прийнято виділяти у веселці у російській культурі, але слід пам'ятати, що насправді спектр безперервний, та її кольори плавно переходять одне одного через безліч проміжних відтінків.
Центр кола, що описується веселкою, лежить на прямій, що проходить через спостерігача і Сонце, при тому при спостереженні веселки (на відміну від гало) Сонце завжди знаходиться за спиною спостерігача, і одночасно бачити Сонце та веселку без використання оптичних пристроїв неможливо. Для спостерігача на землі веселка зазвичай виглядає як дуга, частина кола, і чим вища точка спостереження - тим вона повніша (з гори або літака можна побачити і повне коло). Коли Сонце піднімається вище за 42 градуси над горизонтом, веселка з поверхні Землі не видно.
Веселка виникає через те, що сонячне світло заломлюється і відбивається крапельками води (дощу або туману), що ширяють в атмосфері. Ці крапельки по-різному відхиляють світло різних кольорів (показник заломлення води для більш довгохвильового (червоного) світла менше, ніж для короткохвильового (фіолетового), тому найслабше відхиляється червоне світло - на 137 ° 30", а найсильніше фіолетовий - на 139 ° 20 "). В результаті біле світло розкладається в спектр (відбувається дисперсія світла). Спостерігач, який стоїть спиною до джерела світла, бачить різнокольорове свічення, яке виходить із простору по концентричних колах (дугах).
Найчастіше спостерігається первинна веселка, коли він світло зазнає одне внутрішнє відбиток. Хід променів показаний малюнку праворуч вгорі. У первинній веселці червоний колір знаходиться зовні дуги, її кутовий радіус становить 40-42 °.
Іноді можна побачити ще одну, менш яскраву веселку навколо першої. Це вторинна веселка, яка утворена світлом, відбитим у краплях двічі. У вторинній веселці "перевернутий" порядок кольорів - зовні знаходиться фіолетовий, а всередині червоний. Кутовий радіус вторинної веселки 50-53 °. Небо між двома веселками зазвичай помітно темніше, цю область називають смугою Олександра.
Поява веселки третього порядку у природних умовах трапляється надзвичайно рідко. Вважається, що за останні 250 років було лише п'ять наукових повідомлень про спостереження цього феномену. Тим більше дивовижною є поява у 2011 р. повідомлення про те, що вдалося не тільки спостерігати веселку четвертого порядку, а й зареєструвати її на фотографії. У лабораторних умовах вдається отримувати веселки набагато вищих порядків. Так, у статті, опублікованій 1998 р., стверджувалося, що авторам, використовуючи лазерне випромінювання, вдалося отримати веселку двохсотого порядку.
Світло первинної веселки поляризоване на 96% вздовж напрямку дуги. Світло вторинної веселки поляризоване на 90%.
У яскраву місячну ніч можна спостерігати і веселку від Місяця. Оскільки рецептори людського ока, що працюють при слабкому освітленні, - «палички» - не сприймають кольори, місячна веселка виглядає білястою; чим яскравіше світло, тим «цвітніше» веселка (до її сприйняття включаються колірні рецептори - «колбочки»).
За певних обставин можна побачити подвійну, перевернуту або навіть кільцеву веселку. Насправді це явища іншого процесу - заломлення світла в кристалах льоду, розсіяного в атмосфері, і належать до гало. Для появи в небі перевернутої веселки (околозенітної дуги, зенітної дуги - одного з видів гало) необхідні специфічні погодні умови, характерні для Північного та Південного полюсів. Перевернута веселка утворюється за рахунок заломлення світла, що проходить через крижинки тонкої завіси хмар на висоті 7 - 8 тисяч метрів. Кольори в такій веселці розташовуються теж навпаки: фіолетовий вгорі, а червоний внизу.
Полярне сяйво
Полярне сяйво (північне сяйво) - світіння (люмінесценція) верхніх шарів атмосфер планет, що мають магнітосферу, внаслідок їх взаємодії із зарядженими частинками сонячного вітру.
У дуже обмеженій ділянці верхньої атмосфери сяйва можуть бути викликані низькоенергійними зарядженими частинками сонячного вітру, що потрапляють у полярну іоносферу через північний та південний полярні капи. У північній півкулі каспенні сяйва можна спостерігати над Шпіцбергеном близько півдня.
При зіткненні енергійних частинок плазмового шару з верхньою атмосферою відбувається збудження атомів та молекул газів, що входять до її складу. Випромінювання збуджених атомів у видимому діапазоні і спостерігається як полярне сяйво. Спектри полярних сяйв залежать від складу атмосфер планет: так, наприклад, якщо для Землі найбільш яскравими є лінії випромінювання збуджених кисню та азоту у видимому діапазоні, то для Юпітера – лінії випромінювання водню в ультрафіолеті.
Оскільки іонізація зарядженими частинками відбувається найефективніше наприкінці шляху частки і щільність атмосфери падає зі збільшенням висоти відповідно до барометричної формулою, то висота полярних сяйв досить сильно залежить від параметрів атмосфери планети, так, для Землі з її досить складним складом атмосфери червоне світіння кисню спостерігається на висотах 200-400 км, а спільне світіння азоту і кисню - на висоті ~110 км. Крім того, ці фактори зумовлюють і форму полярних сяйв - розмита верхня і різка нижня межі.
Полярні сяйва спостерігаються переважно у високих широтах обох півкуль у овальних зонах-поясах, що оточують магнітні полюси Землі - авроральних овалах. Діаметр авроральних овалів становить ~ 3000 км під час спокійного Сонця, на денному боці кордон зони віддалений від магнітного полюса на 10-16 °, на нічний - 20-23 °. Оскільки магнітні полюси Землі відстоять від географічних на ~12°, полярні сяйва спостерігаються в широтах 67-70°, проте в часи сонячної активності авроральний овал розширюється і полярні сяйва можуть спостерігатися в нижчих широтах - на 20-25° на південь або на північ від кордонів їх простого прояву. Наприклад, на острові Стюарт, що лежить лише на 47° паралелі, сяйва відбуваються регулярно. Маорі навіть назвали його «палаючі».
У спектрі полярних сяйв Землі найбільш інтенсивно випромінювання основних компонентів атмосфери - азоту і кисню, у своїй спостерігаються їх лінії випромінювання як і атомарному, і молекулярному (нейтральні молекули і молекулярні іони) стані. Найінтенсивнішими є лінії випромінювання атомарного кисню та іонізованих молекул азоту.
Світіння кисню обумовлено випромінюванням збуджених атомів у метастабільних станах з довжинами хвиль 557.7 нм (зелена лінія, час життя 0.74 сек.) та дублетом 630 і 636.4 нм (червона область, час життя 110 сек). Внаслідок цього червоний дублет випромінюється на висотах 150-400 км, де внаслідок високої розрідженості атмосфери низька швидкість гасіння збуджених станів при зіткненнях. Іонізовані молекули азоту випромінюють при 391.4 нм (ближній ультрафіолет) 427.8 нм (фіолетовий) та 522.8 нм (зелений). Однак, кожне явище має свою неповторну гаму, в силу не сталості хімічного складу атмосфери та погодних факторів.
Спектр полярних сяйв змінюється з висотою і залежності від переважаючих у спектрі полярного сяйва ліній випромінювання полярні сяйва діляться на два типи: висотні полярні сяйва типу A з переважанням атомарних ліній і полярні сяйва типу B на відносно невеликих висотах (80-90 км) ліній у спектрі внаслідок гасіння від зіткнення атомарних збуджених станів у порівняно щільній атмосфері цих висотах.
Полярні сяйва навесні та восени виникають помітно частіше, ніж узимку та влітку. Пік частотності припадає на періоди, найближчі до весняного та осіннього рівнодення. Під час полярного сяйва за короткий час виділяється дуже багато енергії. Так, за одне із зареєстрованих у 2007 році обурень виділилося 5·1014 джоулів, приблизно стільки ж, скільки під час землетрусу магнітудою 5,5.
При спостереженні з поверхні Землі полярне сяйво проявляється у вигляді загального швидко мінливого світіння неба або променів, смуг, корон, «завіс». Тривалість полярних сяйв становить від десятків хвилин до кількох діб.
Вважалося, що полярні сяйва у північній та південній півкулі є симетричними. Однак одночасне спостереження полярного сяйва у травні 2001 з космосу з боку північного та південного полюсів показало, що північне та південне сяйво суттєво відрізняються один від одного.
оптичне світло квантовий веселка
Висновок
Природні оптичні явища дуже гарні та різноманітні. У давнину, коли люди не розуміли їх природу, вони надавали їм містичного, магічного і релігійного значення, боялися і боялися їх. Але тепер, коли кожне з явищ ми здатні навіть зробити власними руками в лабораторних (а іноді й цілком кустарних) умовах, пішов первісний жах, і ми можемо із задоволенням помічати в повсякденному житті веселку, що майнула в небі, їхати на північ помилуватися полярним сяйвом і цікавістю відзначати таємничий міраж, що майнув у пустелі. А дзеркала стали ще більш значущою частиною нашого повсякденного життя - як у побуті (наприклад, вдома, в автомобілях, у відеокамерах), так і в різних наукових приладах: спектрофотометри, спектрометри, телескопи, лазери, медичне обладнання.
Подібні документи
Що таке оптика? Її види та роль у розвитку сучасної фізики. Явища, пов'язані з віддзеркаленням світла. Залежність коефіцієнта відбиття від кута падіння світла. Захисне скло. Явища, пов'язані із заломленням світла. Веселка, міраж, полярні сяйва.
реферат, доданий 01.06.2010
Види оптики. Земна атмосфера як оптична система. Сонячний захід сонця. Колірна зміна неба. Утворення веселки, різноманітність веселок. Полярні сяйва. Сонячний вітер як причина виникнення полярних сяйв. Міраж. Загадки оптичних явищ.
курсова робота , доданий 17.01.2007
Погляди давніх мислителів про природу світла на найпростіших спостереженнях явищ природи. Елементи призми та оптичні матеріали. Демонстрація впливу показників заломлення світла матеріалу призми та довкілляна явище заломлення світла у призмі.
курсова робота , доданий 26.04.2011
Дослідження корпускулярної та хвильової теорій світла. Вивчення умов максимумів та мінімумів інтерференційної картини. Додавання двох монохроматичних хвиль. Довжина світлової хвилі і колір світла, що сприймається оком. Локалізація інтерференційних смуг.
реферат, доданий 20.05.2015
Явища, пов'язані з заломленням, дисперсією та інтерференцією світла. Міражі далекого бачення. Дифракційна теорія веселки. Освіта гало. Ефект "діамантовий пил". Явище "Брокенське бачення". Спостереження на небі паргелії, вінці, полярне сяйво.
презентація , доданий 14.01.2014
Дифракція механічних хвиль. Зв'язок явищ інтерференції світла з прикладу досвіду Юнга. Принцип Гюйгенса-Френеля, який є основним постулатом хвильової теорії, що дозволило пояснити дифракційні явища. Межі застосування геометричної оптики.
презентація , доданий 18.11.2014
Теорія явища. Дифракція – сукупність явищ при поширенні світла серед з різкими неоднорідностями. Знаходження та дослідження функції розподілу інтенсивності світла при дифракції від круглого отвору. Математична модельдифракції.
курсова робота , доданий 28.09.2007
Основні закони оптичних явищ. Закони прямолінійного поширення, відображення та заломлення світла, незалежності світлових пучків. Фізичні засади застосування лазерів. Фізичні явища та принципи квантового генератора когерентного світла.
презентація , доданий 18.04.2014
Особливості фізики світла та хвильових явищ. Аналіз деяких спостережень за властивостями світла. Сутність законів геометричної оптики (прямолінійне поширення світла, закони відбиття та заломлення світла), основні світлотехнічні величини.
курсова робота , доданий 13.10.2012
Дослідження дифракції, явищ відхилення світла від прямолінійного напряму поширення під час проходження поблизу перешкод. Характеристика огинання світловими хвилями меж непрозорих тіл та проникнення світла в область геометричної тіні.
З давніх-давен люди збирали відомості про той світ, в якому вони живуть. Існувала лише одна наука, що об'єднує всю інформацію про природу, яку людство накопичило на той момент. Тоді люди ще не знали, що вони спостерігають приклади фізичних явищ. Нині така наука зветься «природознавство».
Що вивчає фізична наука
Згодом наукові уявлення про навколишній світ помітно змінилися - їх побільшало. Природознавство розкололося багато окремих наук, серед яких: біологія, хімія, астрономія, географія та інші. У цих наук не останнє місце займає фізика. Відкриття і досягнення в цій галузі дозволили людству мати нові знання. До них можна віднести структуру та поведінку різних об'єктів будь-яких розмірів (починаючи з гігантських зірок і закінчуючи найдрібнішими частинками - атомами та молекулами).
Фізичне тіло...
Існує спеціальний термін«матерія», яким у колах вчених називають усе, що є довкола нас. Фізичне тіло, що складається з матерії - це будь-яка речовина, що займає певне місце в просторі. Будь-яке фізичне тіло у дії можна назвати прикладом фізичного явища. Маючи це визначення, можна сказати, що будь-який предмет є фізичним тілом. Приклади фізичних тіл: кнопка, блокнот, люстра, карниз, місяць, хлопчик, хмари.
Що таке фізичне явище
Будь-яка матерія перебуває у постійній зміні. Одні тіла рухаються, інші стикаються з третіми, четверті крутяться. Недарма багато років тому філософом Гераклітом було виголошено фразу «Все тече, все змінюється». Вчені мають навіть спеціальний термін таких змін - це все явища.
До фізичних явищ відноситься все те, що рухається.
Які існують типи фізичних явищ
- Теплові.
Це явища, коли через вплив температури деякі тіла починають трансформуватися (змінюється форма, розмір та стан). Приклад фізичних явищ: під впливом теплого весняного сонцятануть бурульки і перетворюються на рідину, з настанням холодів калюжі замерзають, кипляча вода стає парою.
- Механічні.
Ці явища характеризують зміну становища одного тіла стосовно іншим. Приклади: годинник іде, м'яч стрибає, дерево гойдається, ручка пише, вода тече. Усі вони перебувають у русі.
- електричні.
Характер цих явищ повністю виправдовує свою назву. Слово «електрика» сягає корінням у грецьку мову, де «електрон» означає «бурштин». Приклад досить простий і багатьом, напевно, знайомий. При різкому знятті з себе вовняного светра чується невеликий тріск. Якщо зробити це, відключивши в кімнаті світло, можна побачити іскорки.
- Світлові.
Тіло, що бере участь у явищі, яке пов'язане зі світлом, називають світиться. Як приклад фізичних явищ можна навести всім відому зірку нашої Сонячної системи - Сонце, а також будь-яку іншу зірку, лампу і навіть жучка-світлячка.
- Звукові.
Розповсюдження звуку, поведінка звукових хвиль при зіткненнях з перешкодою, а також інші явища, які так чи інакше пов'язані зі звуком, належать до цього типу фізичних явищ.
- Оптичні.
Вони відбуваються завдяки світлу. Так, наприклад, людина та тварини здатні бачити, бо є світло. У цю групу також включені явища поширення та заломлення світла, його відображення від предметів та проходження крізь різні середовища.
Тепер ви знаєте, які бувають фізичні явища. Однак варто розуміти, що між природними та фізичними явищами існує певна різниця. Так, за природного явища відбувається одночасно кілька фізичних явищ. Наприклад, при ударі блискавки в землю відбуваються такі звукове, електричне, теплове та світлове.
