Вчений дослідник властивостей світла 5 букв. Проектно-дослідницька робота «Властивостей світла та світлових технологій

Загальні визначення

З погляду оптики, світло - це електромагнітне випромінювання, що сприймається оком людини. За одиницю зміни прийнято брати ділянку у вакуумі 750 ТГц. Це короткохвильова межа діапазону. Її довжина дорівнює 400 нм. Що стосується межі широких хвиль, то за одиницю виміру береться ділянка 760 нм, тобто 390 ТГц.

У фізиці світло сприймається як сукупність спрямованих частинок, званих фотонами. Швидкість розподілу хвиль у вакуумі стала. Фотони мають певний імпульс, енергію, нульову масу. У більш широкому значенніслова, світло – це видиме Також хвилі можуть бути й інфрачервоними.

З погляду онтології, світло – це початок буття. Про це стверджують і філософи, і релігієзнавці. У географії цим терміном прийнято називати окремі сфери планети. Саме собою світло - це поняття соціальне. Проте у науці вона має конкретні властивості, риси та закони.

Природа та джерела світла

Електромагнітне випромінювання створюється у процесі взаємодії заряджених частинок. Оптимальною умовоюдля цього буде тепло, яке має безперервний спектр. Максимум випромінювання залежить від температури джерела. Відмінним прикладом процесу є Сонце. Його випромінювання є близьким до аналогічних показників абсолютно чорного тіла. Природа світла на Сонці обумовлюється температурою нагрівання до 6000 К. У цьому близько 40% випромінювання перебуває у межах видимості. Максимум спектру потужності розташовується близько 550 нм.

Джерелами світла також можуть бути:

1. Електронні оболонки молекул та атомів під час переходу з одного рівня на інший. Такі процеси дозволяють досягти лінійного спектру. Прикладом можуть бути світлодіоди і газорозрядні лампи.
2. яке утворюється під час руху заряджених частинок з фазовою швидкістю світла.
3. Процеси гальмування фотонів. В результаті утворюється синхро-або циклотронне випромінювання.

Природа світла може бути пов'язана з люмінесценцією. Це стосується і штучних джерел, і органічних. Приклад: хемілюмінесценція, сцинтиляція, фосфоресценція та ін.

У свою чергу джерела світла поділяються на групи щодо температурних показників: А, В, С, D65. Найскладніший спектр спостерігається у абсолютно чорного тіла.

Характеристики світла

Людське око суб'єктивно сприймає електромагнітне випромінювання як колір. Так, світло може віддавати білими, жовтими, червоними, зеленими переливами. Це лише зорове відчуття, Що пов'язано з частотою випромінювання, будь воно за складом спектральним або монохроматичним. Доведено, що фотони здатні поширюватись навіть у вакуумі. За відсутності речовини швидкість потоку дорівнює 300 000 км/с. Це відкриття було зроблено ще на початку 1970-х років.

На межі середовищ потік світла відчуває або відбиток, або заломлення. Під час поширення він розсіюється через речовину. Можна сміливо сказати, що оптичні показники середовища характеризуються значенням заломлення, рівним відношеннюшвидкостей у вакуумі та поглинання. У ізотропних речовин поширення потоку залежить від напрями. Тут представлений скалярною величиною, Що визначається координатами та часом. В анізотропному середовищі фотони проявляється у вигляді тензора.

Крім того, світло буває поляризованим і немає. У першому випадку головною величиною визначення буде вектор хвилі. Якщо ж потік не поляризований, він складається з набору частинок, спрямованих у випадкові сторони.

Найважливішою характеристикою світла є його інтенсивність. Вона визначається такими фотометричними величинамияк потужність і енергія.

Основні властивості світла

Фотони можуть не тільки взаємодіяти між собою, а й мати напрямок. В результаті зіткнення з стороннім середовищемпотік зазнає відображення та заломлення. Це дві основні властивості світла. З відображенням все більш-менш ясно: воно залежить від щільності матерії та кута падіння променів. Однак із заломленням справа набагато складніша.

Для початку можна розглянути простий приклад: якщо опустити соломинку у воду, то збоку вона здасться вигнутою та укороченою. Це і є заломлення світла, яке настає на кордоні рідкого середовищата повітря. Цей процес визначається напрямом розподілу променів під час проходження через кордон матерії.

Коли потік світла стосується межі між середовищами, довжина його хвилі суттєво змінюється. Проте частота поширення залишається незмінною. Якщо промінь не ортогональний по відношенню до кордону, то зміна зазнає і довжина хвилі, і її напрямок.

Штучне часто використовується в дослідних цілях(Мікроскопи, лінзи, лупи). Також до таких джерел зміни показників хвилі ставляться окуляри.

Класифікація світла

В даний час розрізняють штучний та природне світло. Кожен із цих видів визначається характерним джерелом випромінювання.

Природне світло являє собою набір заряджених частинок з хаотичним напрямком, що швидко змінюється. Таке електромагнітне поле обумовлюється змінним коливанням напруженостей. До природним джереламвідносяться розпечені тіла, сонце, поляризовані гази.

Штучне світло буває наступних видів:

1. Місцевий. Його використовують на робочому місці, на ділянці кухні, стіни та ін. Таке освітлення грає важливу рольу дизайні інтер'єру.
2. Загальна. Це рівномірне освітлення усієї площі. Джерелами є люстри, торшери.
3. Комбінований. Суміш першого та другого видів для досягнення ідеальної освітленості приміщення.
4. Аварійний. Він дуже корисний при відключеннях світла. Живлення проводиться найчастіше від акумуляторів.

сонячне світло

На сьогоднішній день це головне джерелоенергії на землі. Не буде перебільшенням сказати, що сонячне світло впливає на всі важливі матерії. Це кількісна постійна, що визначає енергію.

У верхніх шарах земної атмосфериміститься близько 50% випромінювання інфрачервоного та 10% ультрафіолетового. Тому кількісна складова видимого світладорівнює лише 40%.

Сонячна енергія використовується в синтетичних і природних процесах. Це і фотосинтез, і перетворення хімічних форм, І опалення, і багато іншого. Завдяки сонцю людство може скористатися електроенергією. У свою чергу, потоки світла можуть бути прямими та розсіяними, якщо вони проходять через хмари.

Три головні закони

З давніх часів вчені займалися вивченням геометричної оптики. На сьогоднішній день основними є наступні законисвітла:

Сприйняття світла

Навколишній світ людині видно завдяки здатності її очей взаємодіяти з електромагнітним випромінюванням. Світло сприймається рецепторами сітківки, які можуть вловити та відреагувати на спектральний діапазонзаряджених частинок.

У людини є 2 типи чутливих клітин ока: колбочки та палички. Перші зумовлюють механізм зору в денний час при високому рівніосвітлення. Палички є більш чутливими до випромінювання. Вони дозволяють людині бачити у нічний час.

Зорові відтінки світла обумовлюються довжиною хвилі та її спрямованістю.

Міська науково-практична конференція

Магнітогорського наукового товаристваучнів

«Перші відкриття»

Напрямок (секція): світ точних наук (фізика)

Тема: «Оптичні властивості світла»

МОУ «Гімназія №53», 2 клас

Науковий керівник:

Агаркова Ольга Леонідівна, вчитель початкових класів

Магнітогорськ

2017

Зміст стор

Вступ………………………………………………..…………………………….3

РОЗДІЛI. Теоретична частина…………………………..…………………………3

1.1 Що таке світло?............................................ .................................................. ...4

1.2 Так що ж знають люди про світло та його роль у навколишньому середовищі.....................4

1.3 Властивості тіл……………………………………………………….......................5

РОЗДІЛII. Практична частина…………………………………………………..…6

2.1 Досвід № 1. Вапняк і лазер………………..…………………………….…....6

2.2 Досвід № 2. Кварц і лазер…….…………………………………………….…....8

2.3 Досвід № 3. Зламана ложка…………………………………………………...9

2.4 Досвід № 4. Сріблясте яйце………………………………………………..….9

Заключение…………………………………………………………………………12

Бібліографічний список……………………………………………………….13

Додаток………………………………………………………………………...14

Вступ

Я одного разу спитав маму: «Чому скло пропускає світло?» До того часу я дізнався, що світло – це потік частинок, які називаються фотонами, і мені здавалося дивним, як така маленька частка може пролітати крізь товсте скло. Мама відповів: «Бо воно прозоре». Я промовчав, тому що розумів, що «прозоре», є лише синонім виразу «пропускає світло». Вивчаючи шкільні підручники для другого класу відповіді, я не знайшов, а знати хотілося б. Чому ж скло пропускає світло?

Дослідницька робота присвячена оптичним властивостям світла.

Актуальність обраної темиобумовлена ​​інтересомпояснити це явище. Знайти відповідь на питання, що цікавить мене.

Гіпотеза – припустимо, що тверді речовини(Наприклад, камінь або бетон) світло не пропускають, а крізь скло можна бачити. Світло має здатність заломлюватись, чи так це?

Предмет дослідження – світло як фізичне явище.

Мета дослідження: з'ясувати походження світла та його значення у нашому житті.

Для досягнення поставленої мети нам необхідно вирішити такі завдання:

зібрати теоретичний матеріална тему: «світло»;

провести досліди з твердими, рідкими та газоподібними речовинами та світлом, пояснити їх;

з'ясувати прояв світла у навколишньому середовищі,

Методи роботи:

1. Теоретичний

2. Аналіз-синтез зібраної інформації

3. Перевірки чи спростування гіпотез та теорії.

РОЗДІЛ 1. Теоретична частина

1.1 Що таке світло?

Щоб знайти відповідь на це питання, ми вирішили зібрати теоретичний матеріал з цікавої для мене проблеми і вивчити його. Для цього ми вивчили літературу з домашньої бібліотеки, звернувся до матеріалів сайту інтернету

На офіційному сайті інтернет-енциклопедії «Вікіпедія», ми знайшли наступне визначеннятерміна світла: будь-яке оптичне випромінювання, тобто таке електромагнітне випромінювання, довжини хвиль якого лежать у діапазоні з приблизними межами від одиниць нанометрів до десятих часток міліметра.

Сергій Іванович Ожегов у тлумачному словнику російської мови визначає світло, як промениста енергія, що робить навколишній світвидимим.

Із книги"Я знаю все" ми дізналися, що світло – це форма енергії, що ми можемо бачити. Світло випромінюють деякі предмети, такі як зірки, електричні лампи та деякі хімічні речовини.

1.2 Так що ж знають люди про світло та його роль у навколишньому середовищі.

Що ж таке світло? З цього приводу вчені не мали єдиної думки. Понад двісті років точилися запеклі суперечки. Одні, зокрема І. Ньютон, вважали, що світло – це потік найдрібніших частинок- корпускул, що вилітають із тіла, що світиться. Інші вважали, що світло – це хвилеподібні коливання особливої ​​речовини – ефіру, що заповнює весь світовий простір. Цю думку захищали М.В. Ломоносов та Х. Гюйгенс.

Лише в 1905 р. фізик Альберт Ейнштейн довів, що світло має властивості одночасно і частинок, і хвиль. Після цього відкриття стали зрозумілі багато явищ, які раніше ніяк не могли пояснити. Світло мчить із самої великою швидкістю, яка тільки можлива у природі: 300 000 км/с.

Чому, наприклад, на фотоплівці світлі місця виходять темними, а темні світлими? Виявляється, тому що емульсію, якою вкрита плівка, бомбардують частинки світла – фотони. Під їх впливом речовина емульсії темніє. Там, куди фотонів потрапило багато, плівка чорніє більше, там де мало – менше.

Фотони, проникаючи у листя рослин, викликають хімічні реакції, необхідні не тільки для розвитку рослин, але і всього живого на Землі. Внаслідок цих реакцій виділяється кисень і поглинається вуглекислий газ.

А чому все навколо різнокольорове? Чому фарби бувають різними? Тут все вже залежить від хвильових властивостейсвітла. Хвилі світла - це електромагнітні хвилі, такі ж, як радіохвилі, тільки значно короткі.

Червоне світло має одну довжину хвилі, зелене - іншу (його хвилі коротше), хвилі синіх променівкоротше за зелені. Біле світло – це суміш кольорових променів. Коли він потрапляє на предмет, одні хвилі поглинаються, інші відбиваються. Які хвилі відбилися – такий колір ми й бачимо. Білий папір однаково добре відображає світлові хвилі будь-якого кольору, і тому він сприймається як білий; чорний оксамит, навпаки, поглинає світлові хвилі, і тому він бачиться чорним.

Без світла було б життя Землі. Невидиме інфрачервоне світло несе нам тепло Сонця, і тому наша планета не перетворюється на холодний шматок льоду. Завдяки світлу живуть рослини, їх листя виділяє кисень, і повітря стає придатним для дихання живих істот.

1.3. Властивості тел.

З курсу «Навколишній світ» я дізнався, що тіла мають три стани: твердий, рідкий та газоподібний.У твердому тілі молекули щільно притягнуті одна до одної. Вони буквально злиплися разом. У рідинах молекули з'єднані один з одним більш вільно. Вони ковзають та зміщуються відносно один одного. У газах молекули не пов'язані друг з одним. Вони з високими швидкостями розлітаються у всіх напрямках.

На підставі сказаного вище припустимо, що крізь гази можна бачити, а крізь тверді тіла це неможливо. Але деякі тверді речовини, наприклад, такі як скло, настільки ж прозорі, як повітря. Як це виходить?Молекули скла поглинають фотони світла, що падає на нього. У той самий момент молекули скла випускають у тому напрямі такі ж фотони. Ось таким чином скло виявляється прозорим, тобто фактично воно пропускає світло. З водою та іншими практично безбарвними рідинамивідбувається та сама історія. Більша частинападаючого світла переноситься молекулами.У газах молекули перебувають у далеких відстанях друг від друга. Промені світла можуть пройти крізь газову хмару, не зустрівши на своєму шляху жодної молекули.

Рік тому, коли я виступав на науково-практичній конференціїпо темі " Статична електрика» я дізнався, що це тіла складаються з молекул, а молекули – з атомів. У центрі кожного атома знаходиться ядро, що складається з протону та нейтронів, а навколо,по колуобертаються електрони.

Світло теж влаштоване досить просто.Світло складається з частинок, які називаються фотонами.

РОЗДІЛII. Практична частина

Постають питання: коли фотон поглинається речовиною, а коли проходить крізь речовину?

Взаємодія світла та речовини – це взаємодія фотонів з електронами. Електрон може поглинати фотон і може випромінювати фотон.

Висунемо припущення, що крізь вапняк світло не пропускається, а крізь скло можна бачити.

2.1 ДОСВІД № 1. Вапняк та світло.

Як матеріал для дослідження ми взяли шматок вапняку та лазер.

На фото № 1 ви можете бачити, як ми взяли шматок вапняку та направили на нього промінь світла. Фотони не проходять через нього тому, що електрониобертаються так швидко, що фотон не проникає крізь електронну орбітудо ядра, а відскакує. (Додаток №1, фото №1,2).

Вся справа в тому,яквідбуваються зіткнення атомів із фотонами. Вся енергія фотона передалася атому вапняку. Цей атом отримав додаткову енергію (яку ніс із собою фотон) і від цієї додаткової енергії він підскочив на вищу орбіту і почав літатидалівід ядра.

Рис.1Поглинання фотона електроном та перехід останнього на вищу орбіту

2.2 ДОСВІД № 2. Кварц та світло.

А тепер замість вапняку візьмемо шматок кварцу і той самий лазер.

На фото №3 ви бачите, як світло проходить крізь скляну стіну. (Додаток №2, фото №3,4). Чому це відбувається? Адже всередині скляного кварцу теж молекули та атоми, і якщо взяти досить товсте скло, будь-який фотон рано чи пізно має зіткнутися з якимсь із них.

Отут і криється розгадка прозорості скла!

Всі атоми в склі мають електрони на таких орбітах, що для переходу на вищу орбіту, їм необхідний поштовх енергії, якої мало фотонів видимого світла. Тому він проходить крізь скло, практично не стикаючись із його атомами.

Мал.2 Скло

Отже, , і скло бачиться прозорим.

У ході дослідження ми можемо сказати, як поведеться світло при зустрічі з речовиною (поглинувся або пройде наскрізь) залежить від середовища, в яке він потрапляє. Прозорі речовини світло пропускають, не прозорі – поглинають. Речовина виглядає прозорою, коли фотони світла проходять крізь неї, не поглинаючись.

2.3 ДОСВІД № 3. Зламана ложка.

Коли промені світла потрапляють із повітря в якесь інше середовище, вони переломлюються. Заломлення світла – це явище зміни напрямку руху світлового променя під час переходу з одного середовища до іншого.

Як матеріал для дослідження ми взяли склянку з водою та ложку. На фото №6 ви можете бачити, як ложка зламалася.Це вас дуже здивувало?

Нічого дивного, це відбувається тому, що оптична щільність повітря, води і скла різна. Заломлення променів світла відбувається на межі двох середовищ (повітря з водою). Чим більше відрізняються оптичні щільності двох середовищ, тим більше заломлюється світло на межі їхнього розділу. Інакше кажучи, що більше змінюється швидкість світла межі розділу двох середовищ, тим більше він заломлюється.

2.4 ДОСВІД № 4. Сріблясте яйце.

Розглянемо ще один досвід, що підтверджує той факт, що світло справді переломлюється.

Для цього нам знадобиться ємність з водою, сірники, свічка та варене яйце. Візьмемо яйце і поставимо його під свічку, що горить, доки воно не закоптиться і не покриється чорним кольором. (Додаток №4, фото №7, 8).

Після цього опустимо яйце закопченою стороною в ємність із водою. Щойно яйце опинилося у воді, воно заблищало сріблом. І цьому чаклунству є наукове пояснення! (фото № 9,10).

Сажа повністю складається з вуглецю. Вода не стосується шкаралупи, оскільки на сажі залишається тонкий прошарок повітря. Вчені називають це межею розділу – тут стикаються дві речовини.

Ми бачимо чорний колір, коли промені світла поглинаються речовиною. Якщо світло відбивається від тіла повністю, ми бачимо дзеркальну поверхню.

На межі поділу води та повітря на закопченій яєчній шкаралупі відбуваєтьсяповне відображення світла : світло, яке потрапило на шкаралупу, відбивається, як від дзеркала. Ось чому яйце здається срібним, а сажі не видно.

Коли ми, стоїмо на березі водойми, намагаємося на око визначити її глибину, вона завжди здається меншою, ніж є насправді. Це пояснюється заломленням світла. Наслідкомв атмосфері Землі є той факт, що ми бачимо Сонце і зірки трохи вище за їх реальне положення (рис. 3). Заломленням світла можна пояснити ще багато природних явищ: виникнення міражів, веселки та ін.

Рис.3 Заломлення світла

Повне внутрішнє відображення спостерігається при переході світла з середовища оптично більш щільного в оптично менш щільне середовище (наприклад, з води в повітря) і під певним кутом падіння променів (тому передня сторона яйця здається чорною, а бічні сторонисрібними).

Явище повного відображенняможна спостерігати на прикладі, якщо налити в склянку воду і підняти її вище за рівень очей, то поверхня води при розгляді її знизу здається посрібленою внаслідок повного відображення світла.

Якщо ми спробуємо з-під води поглянути на те, що знаходиться в повітрі, то при певному значеннікута, під яким ми дивимося, можна побачити відбите від води дно.

Кут падіння, при якому світло не заломлюється в інше середовище, а відбивається і ковзає вздовж розділу двох середовищ (тобто кут заломлення дорівнює 90 0 ), називається граничним кутом повного відображення.

На явище повного внутрішнього відбиття засновано появу розділу волоконної оптики, у якому вивчається формування зображень під час поширення світла світловодам. Волоконна оптика застосовується для передачі великого обсягу інформації в комп'ютерних мережах, для освітлення недоступних місць, у рекламі, побутовій освітлювальній техніці, а також у медицині. Волоконна оптика широко використовується в медичнійендоскопії . Різні ендоскопи (гастроскоп, трахеобронхоскоп, цистоскоп, лапароскоп тощо) дають можливість спостерігати внутрішні органи з діагностичною метою і робити фотографії внутрішніх органів. Один пучок волокон використовується, щоб висвітлювати область, що вивчається, а по іншому пучку зображення передається до людському окуабо фотокамеру.

Таким чином, коли я проходив обстеження, я зрозумів, як лікар, використовуючи ендоскоп, може побачити всі внутрішні органи людини. Все це відбувається завдяки повному внутрішньому відображеннюсвітла.

Проведене дослідження дозволило нам зробити такі висновки:

тверді непрозорі речовини світло поглинають;

прозорі речовини (скло) світло пропускають;

світло має здатність заломлюватись.

Висновок

Підсумовуючи, можна сказати, що поставлені завдання виконані. Вивчивши спеціальну літературу та провівши низку дослідів, ми можемо пояснити, чому крізь тверді тіласвітло не минає, а крізь скло можна побачити. А також, чому світло може переломлюватись.

Вся річ у тому, як відбуваються зіткнення електронів із фотонами. У твердих тілах електрони обертаються дуже швидко. Фотони світла поглинаються електронами твердого тіла, тому світло крізь нього пропускається. В свою чергуфотони видимого світла пролітають крізь скло, тому що вони не мають відповідної енергії для переходу електронів на більш високий енергетичний рівень , і скло бачиться прозорим.

Світловий пучок, падаючи на межу розділу двох середовищ, що мають різну оптичну щільністьділиться на два пучки. Один із них – відбитий – відбивається від поверхні. Другий – заломлений – проходить через межу поділу в інше середовище, змінюючи свій напрямок.

Причина заломлення світла – зміна швидкості світла у разі переходу з одного середовища до іншого.

Отримані знання та результати нашого дослідження можуть допомогти однокласникам у розумінні деяких явищ. Отриманий досвід можна використовувати для повідомлень та доповідей щодо курсу «Навколишній світ».

бібліографічний список

Алексєєв С.П., Олексин С.П. Що таке. Хто такий. Том 3. - М.: Видавництво "Педагогіка-Прес", 1994.

Алексєєва М. Н.. Фізика - молодим: Світло. 7 кл. - М.: Просвітництво, 1980.

Колтун М.М. Світ фізики - СПб.: Видавництво. Дитяча література., 1987.

Мейяні А.; переклад з італійської Мотильової Е. І.. Велика книгаекспериментів для школярів - М.: «РОСМЕН-ПРЕС», 2003

Міттон С., Міттон Же.; переклад з англійської Вікторової І.І.. Оксфордська бібліотека. Астрономія - М.: "Росмен", 1995.

Молькова К.І., О.О. Озерова: Я знаю все - Москва: Ексмо, 2015.

Ожегов С. І. та Шведова Н. Ю. Тлумачний словник: 80000 слів та фразеологічних виразів/ Російська АН.; Російський фондкультури; - 2-ге вид., 1995.

Офіційний сайт «Словники та енциклопедії». Режим доступу:http:// dic. academic. .

Хінн О.Г.. Я пізнаю світ: Дитяча енциклопедія: Фізика - М.: ТКО "АСТ", 1995.

Рудницька Ганна

Рудницька Ганна, учениця 10 А класу ДБОУ ліцею №486 м. С.-Петербурга спільно з учителем фізики Бородкіною Тетяною Іванівною провела дослідницьку роботуна тему: "Світло-це хвиля". Це дослідженнябуло представлено РГПУ імені Герцена г.С.-Петербурга. Учениця за свою роботу від ректорату університету отримала грамоту. Тези виступу були опубліковані в друкованій збірціуніверситету.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Щоб користуватися попереднім переглядом, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Попередній перегляд:

Дослідження хвильових властивостей світла?

Т.І. Бородкіна, О. Рудницька

(ДБОУ ліцей №486 Виборзького району)

З курсу 8 класу ми знаємо, що світло - це випромінювання. Розрізняють штучні та природні, теплові та люмінесцентні джерела світла. Про прямолінійне поширення світла знали ще в стародавньому Єгиптіі використовували це для встановлення колон по прямій лінії. Закон прямолінійного поширення світла дозволяє пояснити утворення тіні та півтіні, а також сонячні та місячні затемнення (рисунок 1).

Рис. 1. Демонстрація сонячного затемнення на приладі "Телурій"

Будь-кому хвильового рухувластиві явища інтерференції та дифракції. Спробуємо переконатись, що світло має хвильову природу.

амплітуди двох чи кількох когерентних хвильпри їх накладення один на одного. Супроводжується чергуванням максимумів (пучностей) та мінімумів (вузлів) інтенсивності у просторі. Результат інтерференції (інтерференційна картина) залежить від різниціфаз хвиль, що накладаються.

Умова максимумута мінімуму інтерференції хвиль можна записати, як:у цій формулі замість µ має стояти± і , де k =0,1,2,….., Δ d - Різниця ходу хвилі, що інтерферують,λ - Довжина хвилі хвиль, що інтерферують.

Дифракція хвиль - це явище, яке полягає в огинанні хвилями країв перешкод.

Наочну дифракційну та інтерференційну картини поперечних механічних хвильможна спостерігати за допомогою хвильової ванни (рисунок 2).

Рис.2. Інтерференція хвиль на хвильовій ванні

Проведемо тепер досліди, які дозволяють нам побачити інтерференцію та дифракцію світлових хвиль. Яскраву інтерференційну картину світла можна спостерігати на плівці мильної бульбашки (рисунок 3).

Рис.3. Інтерференція світла на плівці мильної бульбашки

Досліди з капроновою стрічкою та лазерним диском показали, що світлові хвилі огинають перешкоди і складаються. Тобто мають властивість інтерференції та дифракції. Дифракція світла на щілини 1 мм і тонкої нитки 0,2 мм доводять, що світло не тільки має властивості інтерференції та дифракції, але й те, що довжина хвилі дуже маленька, тому світлова хвиляможе огинати лише малі за розміром перешкоди (рисунок 4).

а) б)

Рис.4. Дифракція світла: а) на щілини; б) на нитки

Під час розгляду деяких наших досліджуваних зразків за допомогою оптичного мікроскопа Nikon Eclipse на факультеті фізики РГПУ ім. А.І. Герцена ми побачили штрихи на дифракційній решітці та дифракцію світла.Дифракція світла на капроновій стрічці була яскраво виражена. На малому отворі можна було спостерігати явище хроматичної аберації (рис. 5)..

Рис.5. Хроматична аберація на малому отворі

Крім того, проведений нами розрахунок довжини хвилі червоного та синьогосвітла за допомогою дифракційної решіткиза формулою:де d-період грати, λ -довжина хвилі, k - 1,2,3,… показав, що довжина хвилі червоного світла дорівнюєλ =725 нм, а синього кольору –λ = 440 нм.

Після проведення досвіду з джерелом світла та кристалом турмаліну, можна стверджувати, що світло – це поперечна поляризована хвиля.У турмаліну анізотропія оптичних властивостейпроявляється в тому, що він сильно поглинає випромінювання з коливаннями вектора Е одного певного напрямку, а випромінювання з коливаннями перпендикулярному напрямку майже не поглинає. Цю властивість кристалів називають дихроїзмом. На малюнку 6 показаний досвід поляризації світла.

Рис.6. Поляризація світла

Таким чином, в результаті проведених досліджень ми переконалися,що світло має хвильові властивості.

Інформаційні джерела:

1. А.В. Перишкін Підручник "Фізика-8". - Москва: Дрофа, 2001 р. (стор.147,148)

2. Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругін Підручник "Фізика 11 клас". – М. Просвітництво, 2012 (стор.198)

5. 7. Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругін Підручник "Фізика 11 клас". – М. Просвітництво, 2012 (стор.210)

6. https://ua.wikipedia.org/wiki/Діафрагма_(оптика)

7. Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругін Підручник "Фізика 11 клас". – М. Просвітництво, 2012 (стор.390,391)

Попередній перегляд:

Слайд 1. Тема моєї роботи: Дослідження хвильових властивостей світла?

Слайд 2. З курсу 8 класу ми знаємо, що світло - це випромінювання. Розрізняють штучні та природні, теплові та люмінесцентні джерела світла. Про прямолінійне розповсюдження світла знали ще в стародавньому Єгипті і використовували це для встановлення колон по прямій лінії. Закон прямолінійного поширення світла дозволяє пояснити утворення тіні та півтіні, а також сонячні та місячні затемнення. На слайді представлений досвід на приладі Теллурій.

Слайд 3. Існує також визначення, що: «Світло – це електромагнітна хвиля». Ми досліджували у своїх дослідах властивості інтерференції та дифракції хвиль. Так як поняття інтерференції та дифракції хвиль вивчають лише в 11 класі, то для наочності цих явищ за допомогою хвильової ванни ми отримали сферичні та прямі хвилі. Хвилі на поверхні води є поперечними. На фото представлена ​​сферична хвиля, отримана за допомогою хвильової ванни.

Слайд 4 . Властивості інтерференції хвиль можна спостерігати на досвіді за допомогою цієї хвильової ванни. На слайді представлено картину інтерференції двох сферичних хвиль.

Слайд 5 Інтерференція хвиль – це збільшення чи зменшення результуючоїамплітуди двох чи кількох когерентних хвиль за її накладення друг на друга. Супроводжується чергуванням максимумів (пучностей) та мінімумів (вузлів) інтенсивності у просторі. Інтерференційна картина залежить від різниціфаз хвиль, що накладаються.Для утворення стійкої інтерференційної картини потрібні когерентні джерела хвиль. Когерентні хвилі - це хвилі, що мають однакові частоти, постійну різницю фаз, а коливання відбуваються в одній площині.

Слайд 6. Якщо поставити перешкоду шляху поширення хвилі, можна побачити, що сферична хвиля огинає цю перешкоду. А пряма хвиля стає джерелом вторинних хвиль, пройшовши крізь щілину.

Слайд 7 . Дифракція хвиль - це явище, яке полягає в огинанні хвилями країв перешкод.

Для світла розрізняють два види дифракції: паралельних променях(Фраунгофера) та у розбіжних променях (Френеля).

Дифракцію Фраунгофера можна спостерігати при освітленні паралельним пучком світла вузької щілини. Якщо за щілиною помістити лінзу, що збирає, то на екрані у фокальній площині буде спостерігатися дифракційна картина у вигляді світлих і темних смуг, що чергуються.

Дифракція Френеля може спостерігатися на круглому отворі або диску і має вигляд концентричних темних і світлих кілець, причому для їх спостереження не потрібно лінзи.

Пояснити дифракцію можна за допомогою принципу Гюйгенса-Френеля. Кожна точка хвильової поверхні є вторинним точковим джерелом когерентних хвиль. Таким чином, дифракційну картинуможна розглядати як результат інтерференції вторинних хвиль, що йдуть від точок хвильової поверхні, що збігається з перешкодою, на якій відбувається дифракція.

Слайд 8.Якщо поставити досліди зі світлом. То яскраву інтерференційну картину можна побачити на мильній бульбашціі дротяна рамка. Причому інтерференційні лінії мають різну ширину, це залежить від товщини мильної плівки. Мильна плівкана рамці має клиноподібну форму.

Слайд 9. Інтерференцію світла у тонких плівках можна зобразити за допомогою схеми, де видно додавання когерентних хвиль відбитих від зовнішньої та внутрішньої поверхоньплівки.

Слайд 10. Досліди з лазерним диском та капроновою стрічкою показують, що світлова хвиля огинає перешкоди та складається. Тобто має властивість інтерференції та дифракції.

Слайд 11 і 12. Дифракція світла на тонкій нитці 0,2 мм і щілини 1мм доводять, що світло не тільки має властивості інтерференції та дифракції. Але й те, що довжина хвилі дуже маленька, тому світлова хвиля може огинати лише маленькі за розміром перешкоди.

Слайд 13. На обладнанні L-micro було отримано кільця Ньютона. Кільця Ньютона - це кільцеподібні інтерференційні максимуми та мінімуми, що з'являються навколо точки торкання злегка вигнутої опуклої лінзи та плоскопаралельної пластини при проходженні світла крізь лінзу та пластину.

Слайд 14. Крім того, деякі наші зразки було досліджено на оптичному мікроскопі Nikon Eclipse на факультеті фізики РГПУ ім. А.І. Герцена. Ми побачили штрихи на дифракційній решітці. Розглянули грати у білому та синьому світлі.

Слайд 15. Дослідження капронової стрічки показало слабку інтерференційну картину.

Слайд 16. Дослідження круглого отвору показало картину аберації світла.Аберація світла виникає через те, що показник заломлення залежить від довжини хвилі світлаЗменшення діючого отвору оптичної системи(діафрагмування) покращує якість зображення, так як при цьому з пучка променів усуваються крайові промені, на ході яких найбільшою міроюпозначаються аберації. Це також підтверджує хвилеву природу світла.

Слайд 17.Якщо провести досвід із джерелом світла і кристалом турмаліну, можна стверджувати, що світло- це поперечна поляризована хвиля.У турмаліну анізотропія проявляється в тому, що він сильно поглинає випромінювання з коливаннями вектора Е одного певного напряму, а випромінювання з коливаннями перпендикулярному напрямку майже не поглинає. Цю властивість кристалів називають дихроїзмом .

Слайд 18.Розрахунок довжини хвилі червоного світла за допомогою дифракційних ґрат за формулою:де d-період грати, λ-довжина хвилі, m-1,2,3, ... показав, що довжина хвилі червоного світла λ= 725нм, а синього 440 нм

Слайд 19. З усіх проведених дослідів і розрахунків можна стверджувати, що світло має хвильові властивості.

Слайд 20. Хочу додати, що явище інтерференції та дифракції світла знайшло практичне застосуванняу просвітленій оптиці та перевірці шорсткості поверхонь

Творче завдання

Дослідження «Властивості світла та світлових технологій»

Виконали учні 9 класу МОУ Бурмакінської ЗОШ №2 Сіроджов Мехрофарід, Іванов Павло, Завадський Сергій

с. Бурмакіне 2015 рік

Вступ

Світло... Його значення у нашому житті дуже велике. Важко уявити життя без світла. Адже все живе існує та розвивається під впливом тепла та світла.

Що найперше, з чим стикається щойно народжена дитина? Так, на нього навалюється маса нових вражень – холод, шум, запахло чимось. Але найголовніше - це потік світла, що хлинув у вічі, який змушує жмуритися немовля.

Рослини виробляють кисень під впливом світла, більшість тварин та комах ведуть денний спосіб життя.

Життя людини в перші періоди його існування - добування їжі, полювання, захист від ворогів - було залежне від денного світла. Потім людина навчилася поводитися з вогнем, добувати та підтримувати його, готувати на ньому їжу. Але у всіх випадках людська діяльністьне могла і не може протікати без освітлення.

Дуже часто я цікавився, як утворюється веселка, чому сонячні зайчики бігають вранці на килимі, як капітан Немо, дивлячись у перископ, бачив усе, що відбувається на поверхні води. Саме тому мене й зацікавила ця тема. Я хочу зрозуміти, що ж таке світло, чим воно важливе в нашому житті, як бачить наше око, як працюють мікроскоп і телескоп, як світить Місяць, як і куди біжить світло.

Глава 1. Прямолінійність світла

Розділ науки, що вивчає світло, називають оптикою (від грецького словавидимий, зримий).

Світлове випромінюваннястворюється джерелами світла. Існують природні та штучні джерела. До природних відносяться Сонце, зірки, полярне сяйво, блискавка, світлячки та ін. До штучних - лампи, свічки та екран увімкненого телевізора.

Джерела світла ми бачимо тому, що створюване ними випромінювання потрапляє до нас у вічі.

За старих часів люди вважали, що світло виходить з очей і є своєрідними щупальцями. Звідси вираз «світло очей моїх». З розвитком науки знання світлі стали вірнішими.

Від свого джерела світло прямує на всі боки, відбивається від навколишніх предметів і робить ці предмети видимими. Так ми бачимо дерева, будинки, Місяць. Світло біжить до нас прямою лінією.

Рис. 1.1. Прямолінійність сонячного світла.

Чи можна загородитись від сонячного світла? Звісно, ​​за допомогою долоні; парасолька; козирка головного убору. Якби світло поширювалося не прямолінійно, то воно могло б обігнути краї перешкоди і потрапити до нас в очі. Таким чином, описаний вище приклад показує, що світло поширюється прямою. Прямолінійність світла доводить утворення тіней (наприклад, сонячне та місячне затемнення).

Рис. 1.2. Сонячне затемнення.

Коли Земля перебуває між Сонцем і Місяцем, ми спостерігаємо місячне затемнення (рис. 1.3.).

Рис. 1.3. Місячне затемнення.

Глава 2. Закон відображення світла

Як мовилося раніше, людина сприймає навколишній світ завдяки тому, що промені світла відбиваються від предмета і потрапляють у вічі. Наприклад, ми сприймаємо Місяць як небесне тіло, що світиться, але насправді доведено, що на ньому немає жодного джерела світла. Місяць, як небесне дзеркало, відбиває промені Сонця, і ми бачимо її світиться.

Відбите світло можна спостерігати не тільки від небесних тіл. Усі колись пускали сонячних «зайчиків».

Спостереження за сонячними зайчиками навели на відкриття закону відображення світла. Звучить він так: кут падіння променя дорівнює кутувідбиття променя (рис. 2.1.).

Рис. 2.1. Закон відображення світла.

Цей законілюструє наступний досвід. Покладемо на стіл аркуш паперу та проведемо на ньому пряму лінію. Поставимо дзеркало перпендикулярно до цієї лінії. У ролі світлових променів вибираємо олівці, які розташуємо по різні боки від накресленої лінії. Домагаємося, щоб олівці та їх відображення у дзеркалі утворили прямі лінії. Один олівець виконує роль падаючого променя, а інший - відбитого. Кути між олівцями та перпендикуляром рівні.

Якщо повертати один з олівців, то обов'язково потрібно повернути і другий, щоб не було зламу між першим олівцем та його продовженням у дзеркалі, щоб не порушувати прямолінійність світлового променя, який олівець зображує.

У цьому досвіді використано чудовий винахід людини – дзеркало.

Дзеркала допомагають нам розглянути себе з різних сторін. Випускають тристулкові дзеркала, які потрібні акторам у їхніх гримерних.

За допомогою дзеркал ми регочем над своїм відображенням у кімнатах сміху. Якщо дзеркало опукле, то наше відображення розтягується завширшки і ми виглядаємо товстими, оскільки відбувається розсіювання променів світла. Якщо ж дзеркало увігнуте, ми бачимо себе худими, тобто відбувається збирання променів.

Ці особливості дзеркал застосовуються практично. Випуклі дзеркалавикористовують водії збільшення сектора огляду. Увігнуті дзеркалазастосовують під час виготовлення прожекторів, кишенькових ліхтариків, маяків, фар автомобіля.

Чотири дзеркала, нахилених під кутом 45°, відбивають промені кілька разів в обхід непрозорого предмета, потрапляючи у вічі спостерігачеві. Внаслідок чого спостерігач бачить захований предмет. У військовій справі широко використовуються подібні прилади, які називаються перископами.

Дзеркальне відображеннявикористовується у відомій іграшці – калейдоскопі. Жменька строкатих уламків відбивається в трьох плоских дзеркальцях і утворює напрочуд красиві візерунки, які змінюються при найменшому повороті калейдоскопа. Сьогодні калейдоскоп не викликає такого живого інтересу, з яким зустріли більше ста років тому, коли був ще новинкою. Його оспівували у прозі та віршах.

Дивлюсь – і що ж у моїх очах?

У фігурах різних та зірках

Сапфіри, яхонти, топази,

І аметисти, і перли,

І перламутр – все бачу раптом!

Лише зроблю рукою рух -

І нове в очах явище!

Писав про калейдоскоп байка А.Ізмайлов. Винайшли ж калейдоскоп в Англії 1816 року.

Про дзеркальний пристрій, який міг концентрувати світлові промені, ми можемо прочитати у фантастичному романі Олексія Толстого «Гіперболоїд інженера Гаріна». Згодом з'ясувалося, що якби такий прилад був побудований, він не справляв би такого ефекту. Хоча деякі стверджують, що гіперболоїд можна вважати прообразом сучасного лазерного пристрою.

Чому ж поверхні одних предметів відбивають світло добре, а інших – ні? Чому одні виглядають матовими, а інші дзеркальними? Напевно, вся справа у відполірованості поверхонь. Поводивши пальцем по дзеркалу, ми переконаємося, що воно гладке, а фанера - шорстка, тобто складається з безлічі дуже маленьких плоских поверхонь, розташовані безладно. Тому дзеркало відображає падаючі промені світла спрямовано, а шорсткі поверхні - хаотично, під різними кутами, різних напрямках(Рис. 2.4.).

Рис. 2.4.Отражение променів світла від різних поверхонь.

Глава 3. Закон заломлення світла

У попередньому розділібуло розглянуто непрозорі предмети. А що відбувається з променями, коли вони падають на прозору поверхню вікна, річки, склянки з водою?

Проведемо досвід. Покладемо на дно порожньої чашки монету. Поставимо чашку на стіл так, щоб край чашки приховував від нас монету. Потім обережно наливаємо воду. У якийсь момент монета починає «спливати». Коли заповниться вся чашка – монета видно цілком.

Яка розгадка цього «фокусу»? Справа в тому, що при переході з одного середовища в інше промені світла заломлюються.

Наочне спотворення світла можна відтворити на столі (додаток 5). Накриємо половину столу скатертиною і, трохи нахиливши стіл. Змусимо скотитися коліщатка від іграшкової машини.

Якщо напрямок коліс та край скатертини становлять кут 90°, то заломлення не відбувається. Тобто. ілюструється правило: «Промінь, перпендикулярний площині розділу середовищ, не заломлюється» (рис. 3.1.).

Рис. 3.1. Перпендикулярність променя до площини поділу середовищ.

При похилому напрямі шляху, коліс шлях зламується. Заломлення відбувається через різну швидкість руху коліс.

Випадок І. Верхня частинастолу не вкрита скатертиною.

У верхній частині столу швидкість більша, ніж у тій, яка вкрита скатертиною. І в цьому випадку напрямок шляху наближається до «перпендикуляра падіння» (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Перехід променя з менш щільного середовища більш щільну.

Випадок ІІ. Верхня частина столу вкрита скатертиною.

У цьому випадку відбувається видалення напрямку шляху від перпендикуляра падіння (рис. 3.3.).

Рис. 3.3. Перехід променя з більш щільного середовища менш щільне.

Цей випадок описаний у попередньому досвіді, коли кут заломлення більше кутападіння, і монета візуально «спливає» у чашці.

Заломлення променя відбувається через різної швидкостіпроходження через цю середу. Тобто. різні прозорі речовини заломлюють світло по-різному. Ця особливість використовується при конструюванні різних оптичних приладів: бінокля, перископа, мікроскопа, фотоапарата та ін. Головною частиною всіх цих приладів є лінза.

Лінзи бувають опуклі - збирають, і увігнуті - що розсіюють. Прості лінзи не дають спотворення, але бувають лінзи, які підвищують або по горизонталі, або по вертикалі.

Циліндрична лінза збільшує по горизонталі. Прикладом такої лінзи може бути склянка з водою

Як мовилося раніше, існує безліч приладів, основною частиною яких є лінза. Прообразом одного з них, камери, була камера-обскура, яку можна вважати спрощеною моделлю ока людини.

Світло від яскраво освітлених предметів проходить через маленький отвір у передній стінці темного ящика, і на матовому склі, вставленому в задню стінку, з'являється зменшене перевернуте зображення.

У ХVI столітті в отвір почали вставляти лінзу-об'єктив. Проте минуло три сторіччя, поки люди навчилися фіксувати зображення та довго їх зберігати.

Виявляється, у нашому оці кришталик виконує роль лінзи, і має вигляд лінзи, що збирає, тобто. двоопуклої форми. Відстань кращого бачення – 25см. А в кінотеатрі при перегляді фільму ця відстань дорівнює ширині картини, збільшеною втричі. Тобто якщо ширина зображення 6м, то найкращі місцязнаходяться на відстані 18м від екрану.

Око називається нормальним, якщо збирає промені в одній точці на сітківці. Але є два недоліки зору - короткозорість і далекозорість (рис. 3.4, 3.5).

Короткозорість і далекозорість усуваються за допомогою лінз. Винахід окулярів стало великим благом для людей, які мають недоліки зору. Близоруким виписують окуляри з лінзою, що розсіює, а для далекозорих - з лінзою, що збирає (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Збірна та розсіювальна лінзи.

Розділ 4. Світло – хвиля, світло – частка

Закони відображення та заломлення світла вивчалися та досліджувалися багатьма вченими, які жили в різні епохи: Герон Олександрійський-давньогрецький вчений, П'єр Ферма-французький математик, Христиан Гюйгенс-голландський вчений, який розробив хвилеву теорію світла, Томас Юнг-англійський вчений, творець хвильової оптики, Жан Фуко-французький фізик, розробив метод вимірювання швидкості світла, Альберт Ейнштейн-фізик-теоретик, творець квантової теорії світла.

Як бачимо, вчені довели, що світло-це хвиля і світло-це частка.

Хвильову теоріюсвітла підтверджує веселка. Як виникає веселка? Утворюється вона завдяки дрібним краплинкам води, тому і виникає лише після дощу. Заломлюючись у крихітних краплях, білий світрозкладається на спектр. Ісаак Ньютон-англійський фізик, виділив сім кольорів, куди розкладається біле світло.

Довести це можна за допомогою простої демонстрації (додаток 11).

Розфарбуємо коло у кольори веселки. Закріпимо його на олівці та почнемо швидко обертати. Бачимо, що всі кольори злилися у білий.

З окремими кольорами спектра можна зробити цікаві досліди. Наприклад, «змішати» два основних кольори, взятих через один, і отримати третій основний колір спектру, що стоїть між ними. Так червоний і жовтий перетворюються при змішуванні на помаранчевий, блакитний і жовтий - на зелений, зелений і синій - на блакитний.

За допомогою спектрального аналізувивчаються далекі зірки, хімічний складтвердих тіл, Сонце. Вражаючим відкриттям спектрального аналізу стало відкриття хімічного елемента- гелію - який спочатку виявили на Сонці, а потім значно пізніше на Землі.

Квантову теоріюсвітла, тобто. світло - частка, взяли на озброєння багато видатних учених. Наприклад, А.Ейнштейн застосував цю теорію до явища фотоефекту, з яким ми зустрічаємось у метро, ​​на прохідних підприємствах, де встановлені турнікети. У них знаходяться пристрої, які перетворюють світловий потік на електричний сигнал.

Висновок

Виявляється, світло потрібне не тільки для того, щоб ми жили та розвивалися, але, як виявилося, властивості світла застосовуються широко в науці та техніці. На основі заломлення та відображення світла, природи світла винайдені прилади, які дозволяють людям виправити дефекти зору, бачити з-під води, використовувати прилади для охорони приміщень, досліджувати організм людини на предмет захворювань та багато іншого.

Список літератури

1. Ф.В. Рабіза. Прості досліди. Смішні фізики для дітей. "Дитяча література", М., 1997.

2. А.В. Перишкін, Н.А. Вітчизна. фізика. Підручник для 8 класу середньої школи. "Освіта", М., 1993.

3. Я.І. Перельман. Цікава фізика. "Наука", М., 1976.

4. А. Крейг, «Наука. Енциклопедія. », М., Росмен, 1998.

Казка у тому, що станеться, якщо зникне світло сонця.

Давним давно була на півночі країна, де не світило сонце. І місяць не світив. Дуже темна була країна. Тільки зірки виднілись у чорному небі. Але від зірок якесь світло? Майже жодного. Одне мерехтіння...

Чорне небо висіло над країною, і так було темно, що люди розрізняли один одного за голосами. І вогню не знали люди Темної країни. Жили вони у башнях з дерну та прутів, утеплювали ці житла як могли – землю насипали, мохом обтикали... Але все одно тремтіли від холоду, бо у Темній країні завжди дув лютий вітер із холодного моря, глухо закритого льодом. Худо було людям у Темній країні. Дуже погано. І була у Темній країні висока кругла гора.

Півнеба закривала кругла гора, ніхто ніколи не бачив, які зірки світять по той бік круглої гори.

А біля підніжжя гори стояв довгий і високий чорний паркан.

Такий довгий і такий високий, що ніхто не міг його обійти. І ніхто не міг перелізти через цей паркан, щоб побачити, що там.

Знали вежники тільки: стоїть за парканом великий будинок із чорних колод, оббитий для тепла оленячими шкурами.

І живуть у тому домі сімдесят чорних братів.

І пасуться за високим парканом сто тисяч оленів. І теплі шкури оленів, і гаряча їхня кров, і смачне їхнє м'ясо...

Але вежі тільки чули про все це - не було в них самих ні оленів, ні будинків, і їли вони тільки рибу, яку витягали з-під чорного льоду. Так жили люди у Темній країні тисячу років. І ще тисячу. І ще тисячу років, і ще...

І не думав ніхто з веж, що можна жити якось інакше.

Але одного разу трапилося: побачили башти - їде вздовж високого чорного паркану старий на олені. На білому олені, на чудовому олені.

Олень був такий гарний і такий білий, що від нього виходило тихе сяйво. І в цьому сяйві побачили башти обличчя старого, просте і мудре обличчя старої людини, яка багато жила, багато бачив, нікому не заздрить і хоче залишити людям добру пам'ять про себе.

Здрастуйте, люди! - Сказав старий і зупинив оленя.

- Яка глуха темрява у вашій країні, - сказав старий, і люди побачили його довгу сиву бороду, майже до колін.

- Невже ви, башти, ніколи не бачили сонця? - Запитав старий.

Але ніхто йому не відповів, ніхто не зрозумів, про що він питає.

Вежники не знали сонця. І місяця не знали.

Знали лише зірки – тьмяні світлячки у чорному небі.

- Так, – сказав старий, – я бачу, ви не знаєте сонця… А сонце – це велика радість і велике тепло. І живе сонце по той бік круглої гори, за високим парканом. На найшвидшому олені довго їхати, щоб побачити сонце. А пішки вздовж високого паркану до сонця ніколи не дійти, для цього мало людського життя...

Слухали вежі старого і мовчки дивувалися: що ж це за штука така - сонце, яке одразу і велика радість, і велике тепло?

Почули старого та чорні брати. Почули – і раптом закричали:

- Дурні ви, башти! Дурні та темні! Хіба може бути щось таке, що одразу і радість і тепло? Хіба може бути щось таке, чого б ми не знали? Приїхав на білому олені старий ошуканець і розповідає вам казки, наче маленьким дітям! Поб'ємо його і проженемо! Немає на землі кольору краще за чорний!.. Поб'ємо старого і проженемо! Поб'ємо! І проженемо! Поб'ємо! І проженемо!

Замислилися вежі. Хіба за казку б'ють? А сімдесят чорних братів уже пішли на старого, вже оточили його разом із оленем.

Похитав головою мудрий старий, і погасли очі його, і обличчя його потемніло, і згасло сяйво від білого оленя.

Сказав старий:

- Важко повірити, чого не бачив. Але якщо є паркан – є щось і за парканом. Якщо є гора – є земля і за горою. Якщо є світлячки-зірки – може бути і така велика зірка, яскрава як сто тисяч зірок одразу, тепла та радісна... І є на землі багато різних фарб, не одна чорна. А чорний колір – це колір великої неправди, колір обману та злої сили. Я йду. І здаюся тепер тільки тому, хто повірить у сонце.

Чорні брати простягли руки, щоб схопити старого, але білий олень ударив копитом, розступилася земля - ​​і зник олень, і старий зник.

Розійшлися люди у своїх вежах, у своїх справах. А чорні брати пішли до свого великого будинку, за високий паркан. І всі почали жити як жили.

І тільки один хлопець не міг більше жити по-старому. Запам'ятав він слова старої людини про невідоме сонце, яке дає одразу й тепло та радість.

Пішов юнак до темних озер, туди, де росте ягель – оленячий мох. Подивився він на Чорне небоВін глянув на чорну воду, глянув на чорну землю і сказав:

- Як би добре, якби не все чорне! Так хочеться повірити у сонце! Тож хочеться побачити сонце! Але зник старий, образили старого. І білий його олень зник. Як тепер я знайду їх у такій темряві?

Тільки юнак сказав ці слова - розкрився ягель і з'явився перед юнаком чудовий олень. Був він такий білий, що від шкіри його виходило сяйво...

- Я тут, – сказав олень. - Я чекаю тебе. Сідай верхи.

Юнак дуже здивувався і сів верхи на оленя. І помчали вони мохами та болотами, через чорні озера, над чорними лісами, над похмурими сопками...

Чи довго мчали, чи коротко – зупинився чудовий олень.

І бачить юнак: перед ним на гранітному камені сидить той самий старий, сива борода до колін, обличчя просте, мудре, незаздрісне.

- Здрастуйте, - сказав старий. - Дякую тобі, що ти повірив у сонце. Серед найтемнішого народу завжди знайдеться герой. Не може бути народу без героїв...

- Дякую тобі за добре слово- сказав юнак. - Але скажи, як мені дістати сонце для веж? Хоч шматочок сонця, яке одразу і тепло та радість...

- Дістанеш ти сонце, - сказав старий. - Але щоб сонце всіх зігріло і всіх потішило, треба, щоб усі люди твого племені повірили у сонце. Хоч на волосинку, але повірили б. Тільки тоді сонце дасться тобі до рук. Тільки тоді зігріє всіх.

- Добре, - сказав юнак, сів на оленя і повернувся назад до своєї Темної країни.

Приїхав, розповів як було. І попросив у кожного по волосинці.

Задумалися вежники, але дали юнакові по волоску, кожен дав по волоску, ціла купа набралася. Тільки чорні брати не дали ні волосся. Але у чорних братів хлопець і не просив нічого.

Почав юнак плести з волосків скриньку. Важка це була робота. Сімдесят днів і сімдесят ночей плював він скриньку. Але це тільки так говориться – сімдесят днів. Тому що у Темній країні дні були схожі на ночі, а ночі – на дні. Не було різниці між днем ​​та вночі – однаково темно. А в темряві, на дотик, сплести міцну скриньку – непроста справа.

Але юнак найдужче повірив у сонце - і він сплів скриньку.

І вийшов він знову до озера, на березі якого зростав високий ягель, оленячий мох. Подивився на чорне небо та й сказав:

- Готова моя скринька. Сімдесят днів і сімдесят ночей у глибокій темряві я плів її. І віра багатьох людей увійшла в мене через ці волоски, через мої очі і через пальці. Тепер я готовий дістати сонце для веж.

Тільки він це сказав - розкрився ягель, оленячий мох, і з'явився перед юнаком білий олень.

- Сідай, - сказав олень. - Сідай на мене верхи.

І знову помчали вони чорними мохами, над чорними озерами, над чорними лісами та чорними болотами.

Довго мчали так довго, що хлопець рахунок часу втратив.

І раптом спалахнуло вдалині густе червоне світло.

Бачить юнак: на краю землі стоїть величезне червоне сонце. Стоїть, переливається, жаром пашить, очі сліпить.

- Стій, - сказав юнак білому оленю. - Стій, постривай, очам боляче, дай звикнути.

Зупинився олень і каже юнакові:

- Подивися, яке сонце величезне, яке яскраве, яке гаряче! Таке сонце одному не забрати. Ми з тобою відколемо шматочок, покажемо людям у Темній країні. Сподобається їм шматочок сонця- нехай самі приїдуть і візьмуть інше. А не сподобається – доведеться повернути на місце та шматочок.

- Сподобається! - Сказав юнак. - Не може сонце вежникам не сподобатися, не може бути такого! Їдемо скоріше, очі звикли, рукам час робити - скоріше!

- Розкрий свою скриньку, - каже олень, - і тримайся міцніше за мене.

Розкрив хлопець скриньку - і помчали вони прямо на сонце. На повному скаку вдарив олень своїми рогами по сонцю, відскочив від сонця шматочок і впав прямо в скриньку. Юнак одразу кришку скриньки зачинив, а чудовий олень помчав назад.

Вони досягли Темної країни, зліз юнак з оленя і низько вклонився йому. А олень ударив копитом – і зник.

Стоїть юнак серед своїх людей, серед баштарів, і каже:

- Всі ви дали мені по волосинці. Сплів я скриньку і привіз вам шматочок сонця. Зовсім маленький шматочок. Давайте випустимо його, нехай він освітить наше небо та нашу землю. І якщо частка сонця припаде вам до душі – я знаю, як дістати інше сонце. Воно набагато більше, мені одному не під силу, треба взятися всім.

Тільки він сказав ці слова, прибігли з круглої гори через високу огорожу сімдесят чорних братів. Біжать, руками махають, кричать на все горло:

- Не смій випускати! Висохнуть наші озера! Залізо в землі розплавиться і заллє наші будинки! Сам ти засліпнеш, і всі ми згоримо!

Відповідає їм юнак:

- Чи не висохнуть озера, і не розплавиться залізо. Бачив я сонце, бачив землю навколо справжнього сонця. Прекрасна та земля, немає нічого красивішого! Тому що сонце не терпить чорного кольору!

Обступили чорні брати юнака з усіх боків, хочуть вирвати скриньку. Але тут башти заступилися за свого.

- Ні, - сказали вони, - не дамо вам скриньку. Вона з нашої віри пов'язана, вона з нашої надії. І якщо він привіз частинку сонця, нехай покаже всім!

Але чорні брати схопили юнака і потягли його до чорного болота, щоб утопити разом із скринькою. Бачать башти – погано справа, не допомагають слова. Підняли вони з землі каміння і кинулися на чорних братів. Почалася битва, і здійнявся чорний вітер, справжня чорна буря.

І раптом розкрилася скринька. І шматочок сонця вилетів із неї. Вітер підхопив і підняв маленьке сонценад чорною землею.

Спочатку тьмяною зірочкою замерзло сонечко над людьми. Потім вітер почав роздмухувати його, як роздмухує вугілля в багатті.

І сонечко засвітилося, все яскравіше, яскравіше, і червоним світлом спалахнуло небо. Осяяли болота, осяяли озера, і ягель на березі, оленячий мох, засвітився...

Дивляться вежники: вода в озерах стала блакитною, мохи пофарбувалися в жовтий колір, в рожевий, зелений. І навіть каміння стало різнобарвним. Ніколи не думали вежники, що така красива їхня Темна країна.

А чорні брати стали ще чорнішими, зовсім як мокрі вугілля. Потім спалахнули жарким полум'ям і згоріли без залишку. І вітер розвіяв попіл. Тому що той, хто не вірить у сонце, не зможе витримати світла його та тепла. Кому сонце не в радість – тому воно на біду.

- Спасибі тобі! - закричали вежі юнакові. - Спасибі тобі! Навчи нас, як здобути все сонце! Навчи!

- Ідіть туди, де жили чорні брати, – сказав юнак. - Ідіть і зламайте високий паркан. І візьміть сто тисяч оленів. І тоді ми всі разом поїдемо та здобудемо сонце. Вежники так і вчинили.

Зламали високу огорожу, взяли оленів і поїхали туди, куди вказував юнак.

Довго їхали, і здалося вдалині величезне червоне сонце. Злізли башмаки з оленів і низько вклонилися сонцю.

Юнак сказав:

- А тепер поставте оленів великим колом, головами в один бік.

Вежники так і вчинили.

І раптом розступилася земля, і з'явився чудовий білий олень, той самий, яким колись приїжджав у Темну країну мудрий старий.

Чудовий олень торкнувся сонця рогом, воно хитнулося, підвелось і плавно лягло на роги всіх оленів. І сто тисяч оленів дбайливо понесли сонце до Темної країни.

І вони донесли сонце цілістю і безпекою, і Темна країна перестала бути темною: піднялися назустріч сонцю квіти і трави, потягнулися в небо дерева.

І люди в тундрі навчилися посміхатися один одному, дітям та сонцю.

З того часу і світить над тундрою сонце.

І тисяча років минула з того часу, а потім ще тисяча і ще...

Інші люди живуть у тундрі, і вони зовсім не знають, як це може бути суцільна темряваколи день не відрізнити від ночі. Але пам'ять про сміливого юнака, який повірив у сонце, - пам'ять досі живе і ніколи не помре, вона вічна. Як завжди саме сонце - велика радість і велике тепло.

Фантастична історіяпро те, що станеться, якщо зникне світло сонця.

На 8-й день роботи адронного колайдера планету охопив трепет. Адже подачу харчування на його прискорювачі припинили на третій.

Випадковий прокол метрики простору перекачував надра зірки в інший вимір.

Зірки на ім'я Сонце. Все сталося так раптово, повсякденно і страшно.

Наче повернули вимикач у палаті з безнадійним хворим. І настала Темрява.

Припинився фотосинтез, зникли бджоли, зникли птахи.

Але це був лише мізерний штришок на полотні картини під назвою "катастрофа". Земля перестала отримувати тепло, а тоненька шкаралупа атмосфери вмить проморозилася космічним холодом.

Річки замерзли, потім почалися снігопади зі сніжинками з замерзлого повітря. Через зникнення зірки – планети зійшли зі своїх орбіт і беззвучно зіткнулися, зліпившись у єдиний ком – піщинку на просторах байдужого космосу.