Скорость света. Солнечные и лунные затмения
⚡ Физика · 8 класс
Прямолинейное распространение света
В однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно. Это один из основных законов геометрической оптики. Луч света — это линия, вдоль которой переносится световая энергия. На прямолинейности света основано, например, прицеливание по линии или использование лазерной указки. Источники света бывают естественные (Солнце, звёзды, светлячки) и искусственные (лампа, свеча, экран телефона).
Скорость света
Долгое время считали, что свет распространяется мгновенно. На самом деле свет идёт с огромной, но конечной скоростью. В вакууме скорость света составляет около c = 300 000 км/с (точнее, примерно 3·10⁸ м/с). Это наибольшая возможная скорость в природе — быстрее ничто двигаться не может. Из-за конечности этой скорости свет от Солнца доходит до Земли не мгновенно, а примерно за 8 минут, а от далёких звёзд — за многие годы.
| Расстояние | Время прихода света |
|---|---|
| От Луны до Земли | около 1,3 секунды |
| От Солнца до Земли | около 8 минут |
| От ближайшей звезды | около 4 лет |
| Поперёк комнаты | ничтожно мало |
Образование тени
Так как свет идёт прямолинейно, непрозрачное тело отбрасывает тень — область, куда свет от источника совсем не попадает. Если источник света точечный (очень маленький), то получается только тень с резкими краями. Если же источник большой, то вокруг тени образуется полутень — область, куда приходит свет лишь от части источника, поэтому края тени становятся размытыми.
Солнечные и лунные затмения
Затмения — это наглядный пример образования тени в космических масштабах. Они происходят потому, что свет распространяется прямолинейно, а Земля и Луна непрозрачны.
- Солнечное затмение. Луна оказывается между Солнцем и Землёй и отбрасывает тень на поверхность Земли. Наблюдатель, попавший в эту тень, видит, как тёмный диск Луны постепенно закрывает Солнце.
- Лунное затмение. Земля оказывается между Солнцем и Луной, и Луна попадает в тень Земли. Лишённая прямого солнечного света, Луна заметно темнеет.
Схема солнечного затмения: Солнце → Луна → тень Луны → наблюдатель на Земле
Частые ошибки. При солнечном затмении Луна не «гаснет» и не разрушается, а лишь временно закрывает Солнце. Затмения происходят не каждый месяц, потому что плоскость орбиты Луны немного наклонена к плоскости орбиты Земли, и тень обычно проходит мимо.
Кратко о главном
- В однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно.
- Скорость света в вакууме около
300 000 км/с— конечна и огромна. - Это наибольшая скорость в природе.
- Непрозрачное тело даёт тень, а при большом источнике — ещё и полутень.
- Солнечное затмение — тень Луны падает на Землю.
- Лунное затмение — Луна попадает в тень Земли.