- Що таке світло
- Історія світла
- Характеристики світла
- Поширення світла
- Явища світла
- Сонячне та штучне світло
Ми пояснюємо все про світло, історію його вивчення, як воно поширюється та інші характеристики. Крім того, природне і штучне освітлення.
Що таке світло
Те, що ми називаємо світлом, є частиною електромагнітний спектр що може бути сприйняте людським оком. Крім світла, в ньому присутні різні форми електромагнітного випромінювання всесвіту, яка поширюється через простір і транспорти Енергія з одного місця в інше (наприклад, ультрафіолетове випромінювання або рентгенівські промені), але жодне з них не можна сприймати природним шляхом.
Видиме світло складається з фотонів (від грецького слова phos, «світло»), вид частинок елементалів бракує мас. Фотони поводяться подвійно: як хвилі і як частинки. Ця подвійність наділяє світло унікальними фізичними властивостями.
The оптика є філією фізичний що вивчає світло, його властивості, поведінку, взаємодію та його вплив на матерія. Однак світло є вивченням багатьох інших дисципліни як хімія, загальна теорія відносності або фізика квантовий, серед іншого.
Історія світла
Природа світла назавжди заінтригувала людський рід. У давнину це вважалося властивістю матерії, те, що випливає з речей. Це також було пов’язано з сонце, зірковий король у більшості релігії Ю світогляди з людяність примітивним і тому також з тепла і з життя.
Стародавні греки розуміли світло як щось близьке до правда речей. Його вивчали такі філософи, як Емпедокл і Евклід, які вже відкрили кілька його фізичних властивостей. Від Відродження У Європі в п'ятнадцятому столітті його вивчення та застосування в житті людини отримали великий поштовх із розвитком сучасної фізики та оптика.
Згодом керівництво с електрика допускається штучне освітлення будинків і міста, перестаючи залежати від Сонця або горіння палива (дизельні або гасові лампи). Так були засіяні основи оптичної техніки, що склалася в ХХ столітті.
Завдяки електроніці та оптиці стало можливим розробити застосування для світла, яке століття тому було б немислимо. Наше розуміння його фізичної роботи розширилося, частково завдяки квантовим теоріям та величезному прогресу у фізиці та хімії, який відбувся завдяки їм.
Завдяки світлу і його вивченню існують технології такі різні, як лазери, кінотеатр, фотографія, ксерокопіювання або фотоелектричні панелі.
Характеристики світла
Світло є хвилеподібним і корпускулярним випромінюванням фотонів, тобто водночас воно поводиться так, ніби зроблене з хвилі і матерія.
Він завжди рухається прямолінійно з певною і постійною швидкістю. The частота світлових хвиль визначає рівень світлова енергія, і це те, що відрізняє видиме світло від інших форм випромінювання.
Хоча світло загалом (як від Сонця, так і від лампи) виглядає білим, воно містить хвилі з довжиною хвилі, яка відповідає кожному кольору у видимому спектрі.
Про це можна свідчити, направляючи його на призму і розбиваючи на тони Веселка. Те, що об’єкт має певний колір, є наслідком того, що пігмент об’єкта поглинає певні довжини хвилі та відбиває інші, відбиваючи довжину хвилі об’єкта. колір Те, що ми бачимо.
Якщо ми бачимо об’єкт білим, то це тому, що пігмент відбиває все світло, яке випромінюється на нього, усі довжини хвилі. З іншого боку, якщо ми бачимо його чорним, то це тому, що воно поглинає все світло і нічого не відбивається, ми нічого не бачимо, тобто бачимо чорне.Кольори спектру, які сприймає наше око, варіюються від червоного (700 нанометрів довжини хвилі) до фіолетового (400 нанометрів довжини хвилі).
Поширення світла
Світло рухається прямолінійно зі швидкістю 299 792 4458 метрів за секунду у вакуумі. Якщо йому доводиться проходити через щільні або складні середовища, він рухається з меншою швидкістю.
Данський астроном Оле Ремер зробив перше приблизне вимірювання швидкість світла в 1676 р. З тих пір фізика значно відрегулювала механізми вимірювання.
Явище тіней також пов’язане з поширенням світла: при попаданні на непрозорий об’єкт світло проектує свій силует на фон, окреслюючи частину, заблоковану об’єктом. Розрізняють два ступені тіні: більш яскравий, який називається півтінню; і інший темніший, який називається умбра.
Геометрія була важливим інструментом під час вивчення поширення світла або створення артефактів для отримання певних ефектів, наприклад, телескоп і мікроскоп.
Явища світла
Світлові явища – це зміни, які воно зазнає під впливом певних середовищ або певних фізичних умов. Багато з них видно щодня, навіть якщо ми насправді не знаємо, як вони працюють.
- Відображення. При попаданні на певні поверхні світло здатне «відбиватися», тобто змінювати свою траєкторію під певними і передбачуваними кутами. Наприклад, якщо об’єкт, на який він вдаряється під певним кутом, гладкий і має відбивні властивості (наприклад, поверхня дзеркала), світло буде відбиватися під кутом, рівним падаючому, але в протилежному напрямку. Так працюють дзеркала.
- Заломлення. При переході світла з одного прозорого середовища в інше, з різним щільності є явище, відоме як «заломлення». Класичним прикладом є проходження світла між повітря (менш щільний) і Вода (щільніший), про що можна свідчити, помістивши столовий прилад у склянку з водою і помітивши, як зображення столового приладу ніби переривається і дублюється, ніби в зображенні є «помилка». Це пояснюється тим, що вода змінює напрямок поширення при переході з одного середовища в інше.
- Дифракція. Коли світлові промені оточують об’єкт або проходять через отвори в непрозорому корпусі, вони відчують зміну своєї траєкторії, створюючи ефект відкриття, як це відбувається з автомобільними фарами вночі. Це явище характерне для всіх хвиль.
- Дисперсія. Ця властивість світла дозволяє нам отримати повний колірний спектр шляхом розсіювання променя світла, тобто це те, що відбувається, коли ми змушуємо його пройти крізь призму, або що відбувається, коли світло проходить крізь краплі дощу в атмосфера і таким чином створює веселку.
- Поляризація. Світло складається з коливань електричне поле Ю магнітний які можуть мати різні адреси. Поляризація світла — це явище, яке виникає, коли, наприклад, за допомогою поляризатора (наприклад, сонцезахисних окулярів) напрями коливань зменшуються, так що світло поширюється з меншою інтенсивністю.
Сонячне та штучне світло
Традиційним джерелом світла для людства є те, що надходить від Сонця, яке постійно випромінює видиме світло, тепло, ультрафіолетове світло та інші види випромінювання.
The сонячне світло Це важливо для фотосинтез і підтримувати температура планети в межах, сумісних з життям. Воно подібне до світла, яке ми спостерігаємо з іншого зірки з галактика, незважаючи на те, що вони віддалені один від одного на мільярди миль.
З дуже ранніх часів людина намагався імітувати це джерело природного світла. Спочатку вона робила це, оволодіваючи вогнем, смолоскипами та багаттями, які вимагали горючих матеріалів і були не дуже довговічними.
Пізніше він використовував воскові свічки, які горіли контрольовано, а набагато пізніше він створив вуличні ліхтарі, які спалювали нафту або інші вуглеводні, що дало початок першій мережі міського освітлення, яку згодом замінили на природний газ. Згодом справа дійшла до використання електрики, її безпечнішого та ефективнішого варіанту.