Světlo je ... Povaha světla. Zákony světla

Jakékoli optické záření je považováno za lehké. Jinými slovy, jedná se o elektromagnetické vlny, jejichž délka je v rozsahu jednotek nanometrů.

Obecné definice

Z hlediska optiky je světlo elektromagnetické záření, které je vnímáno očima člověka. Pro jednotku změny je obvyklé, že místo berete ve vakuu 750 THz. Toto je hranice spektra krátkých vln. Její délka je 400 nm. Pokud jde o hranici s širokými vlnami, měří se jednotka při 760 nm, tj. 390 THz.

Ve fyzice je světlo viděno jako sada zaměřených částic nazývaných fotony. Rychlost distribuce vln ve vakuu je konstantní. Fotony mají určitou hybnost, energii, nulovou hmotnost. V širším smyslu slova je světlo viditelné ultrafialové záření. Také vlny mohou být infračervené.Z hlediska ontologie je světlo počátkem bytí. To potvrzují filosofové a náboženští učenci. V geografii je obvyklé nazývat tento výraz samostatnými oblastmi planety. Samotné světlo je společenský koncept. Nicméně ve vědě má specifické vlastnosti, vlastnosti a zákony.

Příroda a zdroje světla

Elektromagnetické záření vzniká během interakce nabitých částic. Optimální podmínkou pro toto je teplo, které má nepřetržité spektrum. Maximální záření závisí na teplotě zdroje. Skvělý příklad tohoto procesu je Slunce. Její záření je blízké těm, které mají naprosto černé tělo. Povaha světla na Slunci je určena teplotou ohřevu na 6000 K. Zároveň je v dohledu asi 40% záření. Maximální spektrum pro výkon se nachází v blízkosti 550 nm.

1. Elektronické skořápky molekul a atomů během přechodu z jedné úrovně do druhé. Takové procesy nám umožňují dosáhnout lineárního spektra. Příkladem jsou LED a plynové výbojky.
2. Cerenkovovy záření, které je tvořeno pohybem nabitých částic s fázovou rychlostí světla.
3. Procesy fotonového zpomalení. Výsledkem je synchrotronové nebo cyklotronové záření.

Povaha světla může být spojena s luminiscencí. To platí jak pro umělé zdroje, tak pro organické. Příklad: chemiluminiscence, scintilace, fosforescence atd.

Zdroje světla jsou dále rozděleny do skupin s ohledem na ukazatele teploty: A, B, C, D65. Nejsložitější spektrum je pozorováno v absolutně černém těle.

Charakteristika světla

Lidské oko subjektivně vnímá elektromagnetické záření jako barvu. Takže světlo může vyrazit s bílými, žlutými, červenými, zelenými přeteky. Jedná se pouze o vizuální vjem, který se vztahuje k frekvenci záření, ať už jde o spektrální nebo monochromatickou kompozici. Dokázalo se, že fotony se mohou šířit i ve vakuu. Při absenci hmoty je rychlost proudění 300 000 km / s. Tento objev vznikl již počátkem 70. let.

Na hranici média proud světla prochází odrazem nebo lomem. Během šíření se rozptyluje substance. Lze říci, že optické indexy média jsou charakterizovány indexem lomu rovným poměru rychlostí ve vakuu a absorpci. U izotropních látek není šíření toku závislé na směru. Tady index lomu je reprezentována skalární hodnotou určenou souřadnicemi a časem. V anizotropním prostředí se foton projevuje ve formě tenzoru.

Kromě toho je světlo polarizováno a ne. V prvním případě je hlavní hodnotou definice vektor vlny. Pokud není proud polarizován, pak se skládá ze sady částic namířených na náhodné strany.

Nejdůležitější vlastností světla je jeho intenzita. Určuje se takovými fotometrickými veličinami jako energie a energie.

Základní vlastnosti světla

Pro začátek můžete uvažovat o jednoduchém příkladu: pokud položíte slámu na vodu, pak z boku se zobrazí zakřivená a zkrácená. Jedná se o lom světla, ke kterému dochází na hranici kapalného média a vzduchu. Tento proces je určen směrem rozdělení paprsků během průchodu hranicí hmoty. Když se světelný tok dotkne hranice mezi médii, výrazně se změní vlnová délka vlny. Přesto frekvence šíření zůstává stejná. Pokud není paprsek vzhledem k hranici ortogonální, změní se vlnová délka a její směr.

Umělé lom světla často používané pro výzkumné účely (mikroskopy, čočky, lupy). Tyto zdroje změn ve vlnových charakteristikách zahrnují brýle.

Klasifikace světla

V současné době se odlišuje umělé a přirozené světlo. Každý z těchto druhů je určen charakteristickým zdrojem záření.

Přirozené světlo je sbírka nabitých částic s chaotickým a rychle se měnícím směrem. Takové elektromagnetické pole je způsobeno střídavým napětím. Přírodní zdroje zahrnují horké těla, slunce, polarizované plyny.

Umělé světlo je z těchto typů:

1. Místní. Používá se na pracovišti, v kuchyni, na stěnách apod. Toto osvětlení hraje důležitou roli při návrhu interiéru.
2. Společné. Toto jednotné osvětlení celé oblasti. Zdrojem jsou lustry, podlahové lampy.
3. Kombinované. Směs prvního a druhého druhu pro dosažení ideálního osvětlení místnosti.
4. Naléhavé. Je mimořádně užitečné při vypínání světel. Jídlo se vyrábí nejčastěji z baterií.

Sluneční světlo

Dnes je hlavním zdrojem energie na Zemi. Není nadsázka říkat, že sluneční světlo ovlivňuje všechny důležité věci. Jedná se o kvantitativní konstantu, která určuje energii.

V horních vrstvách zemské atmosféry je obsaženo asi 50% infračerveného záření a 10% ultrafialového záření. Proto je kvantitativní složka viditelného světla pouhých 40%.

Sluneční energie se používá v syntetických a přírodních procesech. Jedná se o fotosyntézu a přeměnu chemických forem a topení a mnoho dalšího. Díky slunci může lidstvo využívat elektřinu. Na druhou stranu, proudy světla mohou být přímé a rozptýlené, pokud procházejí mraky.

Tři hlavní zákony

Od starověku vědci studovali geometrickou optiku. K dnešnímu dni jsou zásadní následující zákony světla:

1. Zákon rozmnožování. Říká se, že v homogenním optickém médiu bude světlo rozloženo přímočaře.
2. Zákon lomu. Na hranici dvou médií dopadl paprsek světla a jeho projekce z průsečíku leží na jedné rovině. To se týká také kolmice, která klesla k bodu kontaktu. V tomto případě bude poměr sinusů úhlů výskytu a lomu konstantní.
3. Zákon reflexe. Zářící světlo, které spadá na hranici média a jeho projekci, leží ve stejné rovině. Úhly odrazu a pádu jsou stejné.

Vnímání světla

Svět kolem nás je pro člověka viditelný díky schopnosti jeho očí interagovat s elektromagnetickým zářením. Světlo je vnímáno retinálními receptory, které lze zachytit a reagovat na spektrální rozsah nabitých částic.

Osoba má 2 typy citlivých očních buněk: kuželky a pruty. První způsobuje mechanismus vidění ve dne s vysokou úrovní osvětlení. Tyče jsou citlivější na záření. Umožňují člověku vidět v noci.

Vizuální odstíny světla určuje vlnová délka a její směr.