Восприятие окружающего мира по количеству информации на 90% осуществляется с помощью зрения. Зрение – это способность видеть окружающий мир, процесс зрительного восприятия предмета. Зрительный аппарат состоит из глаз и мозга. Свет от окружающих предметов попадает в глаз, вызывая реакцию его чувствительных элементов (сетчатки). Эта реакция расшифровывается мозгом, и мы видим изображение.

Обладая прекрасным даром – зрением, мы ежедневно восхищаемся красотой и уникальностью окружающего мира. Но можем ли мы детально пронаблюдать такие явления, как испарение, форму падающей капли воды во время дождя, передачу пыльцы растением маленькой пчелке, и т.д. Знание закономерностей световых явлений позволяет конструировать различные оптические приборы, которые находят широкое применение в практической деятельности человека и позволяют нам заглянуть в Микромир.

Еще в глубокой древности ученые интересовались природой све­та. Что такое свет? Почему одни предметы цветные, а другие белые или черные?

Опытным путем было установлено, что свет нагревает тела, на ко­торые он падает. Следовательно, он передает этим телам энергию. Вам уже известно, что одним из видов теплопередачи является излучение. Свет — это излучение, но лишь та его часть, которая воспринима­ется глазом. В этой связи свет называют видимым излучением.

Поскольку свет — это излучение, то ему присущи все особенности этого вида теплопередачи. Это значит, что перенос энергии может осуществляться в вакууме, а энергия излучения частично поглощает­ся телами, на которые оно падает. Вследствие этого тела нагреваются.

Тела, от которых исходит свет, являются источниками света.

Главным источником света для нас является Солнце. Оно излучает электромагнитные волны всевозможных частот. Большая их часть никаких зрительных ощущений у человека не вызывает, это невидимые излучения (радио-, инфракрасное и ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучения). Зрительные ощущения у человека вызывают электромагнитные волны частотой от 400 до 800 ТГц. При этом излучения разных частот вызывают ощущения разных цветов - от красного до фиолетового. В отличие от человека некоторые насекомые различают ультрафиолетовое излучение, а некоторые виды ящериц - инфракрасное. Поэтому мир красок, воспринимаемых этими животными, существенно отличается от нашего.

Солнце - не единственный источник света. Помимо него существует множество других тел, излучающих электромагнитные волны видимого диапазона. Среди них есть искусственные и естественные источники света.

Естественные источники света — это Солнце, звезды, атмосфер­ные разряды, а также светящиеся объекты животного и растительно­го мира. Это могут быть светлячки, гнилушки и пр.

Искусственные источники света, в зависимости от того, какой процесс лежит в основе получения излучения, разделяют на тепло­вые и люминесцирующие.

К тепловым относят электрические лампочки, пламя газовой го­релки, свечи и др.

Люминесцирующими источниками являются люминесцентные и газосветовые лампы.

Мы видим не только источники света, но и тела, которые не явля­ются источниками света, — книгу, ручку, дома, деревья и др. Источники света мы видим потому, что создаваемое ими излучение попадает к нам в глаза. Предметы мы видим потому, что свет, достигнув предмета, отражается от поверхности и рассеивается по всевозможным направлениям.

На практике все источники света имеют размеры. При изучении световых явлений мы будем пользоваться понятием точечный ис­точник света.

Если размеры светящегося тела намного меньше расстояния, на котором мы оцениваем его действие, то светящееся тело можно считать точечным источником.

Громадные звезды, во много раз превосходящие Солнце, воспри­нимаются нами как точечные источники света, так как находятся на колоссальном расстоянии от Земли.

Предметы, освещаемые точечными источниками света, например, Солнцем, отбрасывают четко очерченные тени. Карманный фонарик даёт узкий пучок света. Фактически о положении окружающих нас предметов в пространстве мы судим, подразумевая, что свет от объекта попадает в наш глаз по прямолинейным траекториям. Наша ориентация во внешнем мире целиком основана на предположении о прямолинейном распространении света.

Именно это допущение привело к представлению о световых лучах.

Световой луч - это прямая, вдоль которой распространяется свет.

Условно лучом называют узкий пучок света. Если мы видим предмет, то это означает, что нам в глаз попадает свет от каждой точки предмета. Хотя световые лучи выходят из каждой точки по всем направлениям, лишь узкий пучок этих лучей попадает в глаз наблюдателя. Если наблюдатель сдвинет голову чуть в сторону, то в его глаз от каждой точки предмета будет попадать уже другой пучок лучей.

А как распространяется свет?

Если между глазом и каким-нибудь источником света поместить непрозрачный предмет, то источник света мы не увидим. Объясняется это тем, что в однородной среде свет распространяется прямолинейно.

Впервые закон прямолинейного распространения света был сформулирован в III в. до н.э. древнегреческим ученым Евклидом. Под прямолинейностью распространения света он имел в виду прямолинейность световых лучей. Сам Евклид, правда, отождествлял лучи света со "зрительными лучами”, которые якобы выходили из глаз человека и в результате "ощупывания” предметов позволяли видеть последние. Такая точка зрения была достаточно широко распространена в древнем мире. Однако уже Аристотель спрашивал: "Если бы видение зависело от света, исходящего из глаз, как из фонаря, то почему бы нам не видеть в темноте?” Теперь мы знаем, что никаких "зрительных лучей” не существует, и видим мы не потому, что какие-то лучи выходят из наших глаз, а наоборот, потому что свет от различных предметов попадает нам в глаза.

Древние египтяне использовали закон прямолинейного распрост­ранения света для установления колонн по прямой линии. Колонны располагались так, чтобы из-за ближайшей к глазу колонны не были видны все остальные.

Прямолинейностью распростра­нения света в однородной среде объ­ясняется образование тени и полу­тени. Тени людей, деревьев, зданий и других предметов хорошо наблю­даются на Земле в солнечный день.

 

Возьмём маленький источник света, например карманный фонарик S. Расположим на некотором расстоянии от неё экран, то есть в каждую его точку попадает свет. Если между точечным источником света S и экраном разместить непрозрачное тело, например мячик, то на экране увидим темное изображение очертаний этого тела - тёмный круг, поскольку за ним образовалась тень - пространство, куда не попадается свет от источника S. Если бы свет распространялся не прямолинейно и луч не был бы прямой линией, то тень могла бы не образоваться или имела бы другую форму и размеры.

Но чётко ограниченную тень, которая получена в описанном опыте, мы видим в жизни не всегда. Такая тень образовалась, потому что в качестве источника света мы использовали лампочку, размеры спирали которой намного меньше, чем расстояние от неё до экрана.

Если в качестве источника света взять большую, сравнительно с препятствием, лампу, размеры спирали которой сравнимы с расстоянием от неё до экрана, то вокруг тени на экране образуется еще и частично освещенное пространство - полутень.

Образование полутени не противоречит закону прямолинейного распространения света, а, наоборот, подтверждает его. Ведь в данном случае источник света нельзя считать точечным. Он состоит из множества точек и каждая из них испускает лучи. Поэтому на экране имеются области, в которые свет от одних точек источника попадает, а от других не попадает. Таким образом, эти области экрана освещены лишь частично, там и образуется полутень. В центральную область экрана не попадает свет ни от одной точки лампы, там наблюдается полная тень.

Тень  —  это та область пространства, в которую не попадает свет от источника.

Полутень — это та область, в которую попадает свет от части источника света.

Образованием тени при падении света на непрозрачный предмет объясняются такие явления, как затмения Солнца и Луны.

Луна светит не своим, а отраженным солнечным светом, впервые это понял древнегреческий ученый Демокрит (V в. до н.э.). Вид Луны на небе постоянно меняется (происходит, как принято говорить, смена фаз Луны): иногда мы видим ее в виде узкого серпа, иногда - в виде полного яркого диска. Происходит это из-за непрерывного изменения положения Луны относительно Земли и Солнца. Наблюдения за изменением лунных фаз позволили древнегреческому ученому Пифагору сделать еще одно открытие: Луна представляет собой не плоский диск, а шарообразное тело.

При движении вокруг Земли Луна может оказаться между Зем­лей и Солнцем или Земля — между Луной и Солнцем. В этих случаях наблюдаются солнечные или лунные затмения.

Во время лунного затмения Луна попадает в тень, отбрасываемую Землей.

Во время солнечного затмения тень от Луны падает на Землю.

В тех местах Земли, куда упала тень, будет наблюдаться полное затмение Солнца, В местах полутени только часть Солнца будет закрыта  Луной,   т. е.   произойдет  частное    затмение  Солнца.

В остальных местах на Земле затмения не будет.

Поскольку движения Земли и Луны хорошо изучены, то затмения предсказываются на много лет вперед. Ученые пользуются
каждым затмением для разнообразных научных наблюдений и измерений. Полное солнечное затмение дает возможность наблюдать внешнюю часть атмосферы Солнца (солнечную корону). В обычных условиях солнечная корона не видна из-за  ослепительного блеска поверхности Солнца.

http://festival.1september.ru/articles/312622/

http://school-collection.edu.ru/catalog/rubr/8b74c9c3-9aad-4ae4-abf9-e8229c87b786/110355/

можно взять видео о солнечном затмении

http://interfizika.narod.ru/optic.html

1. Свет – это излучение, которое ? делает видимым различные тела; нагревает освещённые предметы; воспринимается глазом человека; испускает тепло. 2. Какой источник света называют точечным? источник, размеры которого гораздо меньше расстояния до него; светящееся тело очень маленького размера; источник, находящийся на очень большом расстоянии от наблюдателя; очень слабо светящееся тело. 3.Зрительные ощущения у человека вызывают электромагнитные волны частотой: от 200 до 800 ТГц; от 400 до 800 ТГц; от 300 до 800 ТГц. 4.К тепловым источникам света не относится: пламя газовой горелки; Солнце; электрическая лампочка. 5. Световой луч – это линия, которая исходит из источника света; линия, по которой свет от источника попадает в глаз человека; линия, вдоль которой распространяется энергия от источника света. 6.Тень — это та область пространства, в которую попадает свет от источника; та область, в которую попадает свет от части источника света; та область пространства, в которую не попадает свет от источника. 7. Источник света помещают сначала в точке А, а затем в точке В. В каком случае тень от шара на экране Э будет большего диаметра? в точке А; в точке В. 8. Закон прямолинейного распространения света был сформулирован в III в. до н.э. древнегреческим ученым Демокритом; Аристотелем; Евклидом. 9. Четкая тень за непрозрачным телом получается, если: тело освещается источником света больших размеров; тело освещается двумя источниками света; расстояние от тела до экрана велико; источник света один и точечный. 10. В каких местах Земли может наблюдаться полное солнечное затмение? в тех, куда падает полутень Луны; в которых Луна загородит Солнце; в тех, куда упадет тень Луны.