Светлост је ... Природа светлости. Закони светлости

Свака врста оптичког зрачења сматра се светлом. Другим речима, то су електромагнетни таласи, чија је дужина у опсегу јединица нанометара.

Опште дефиниције

Са становишта оптике, светлост је електромагнетно зрачење, што перцепира ока особе. За јединицу промене, уобичајено је да се налази у вакууму од 750 ТХз. Ово је граница кратког таласа спектра. Његова дужина је 400 нм. Што се тиче границе широког таласа, јединица мјерења се узима на 760 нм, односно 390 ТХз.

У физици, светлост се посматра као сет усмерених честица званих фотони. Брзина дистрибуције таласа у вакууму је константна. Фотони имају одређени момент, енергију, нулту масу. У ширем смислу, светлост је видљива ултраљубичасто зрачење. Такође, таласи могу бити инфрацрвени. Са становишта онтологије, светлост је почетак бића. Ово потврђују филозофи и религиозни научници. У географији, овај појам се обично користи за поједине области планете. Сама светлост је друштвени концепт. Ипак, у науци има специфична својства, карактеристике и законе.

Природа и извори светлости

Електромагнетно зрачење се ствара током интеракције напуњених честица. Оптимални услов за ово је топлота, која има континуирани спектар. Максимално зрачење зависи од температуре извора. Одличан пример процеса је Сунце. Његово зрачење је близу онима апсолутно црног тела. Природа светлости на Сунцу је одређена температуром загревања до 6000 К. У исто време, око 40% зрачења је у виду. Максимални спектар снаге се налази близу 550 нм.

Извори светлости такође могу бити:

1. Електронске шкољке молекула и атома током преласка са једног нивоа на други. Такви процеси нам омогућавају постизање линеарног спектра. Примјер су ЛЕД диоде и лампе са гасним пражњењем.
2. Черенкова радијација, која се формира покретом наелектрисаних честица фазном брзином светлости.
3. Процеси успоравања фотона. Као резултат, произведено је синхротронско или циклотронско зрачење.

Природа светлости такође може бити повезана са луминесценцијом. Ово се односи и на вештачке изворе и на органске. Пример: хемилуминесценција, сцинтилација, фосфореценција итд.

Заузврат, извори светлости су подељени у групе у односу на индикаторе температуре: А, Б, Ц, Д65. Најсложенији спектар се примећује у апсолутно црном телу.

Карактеристике светлости

Људско око субјективно посматра електромагнетно зрачење као боју. Дакле, светло може дати беле, жуте, црвене, зелене преливове. Ово је само визуелна сензација која се односи на фреквенцију зрачења, било да је спектрална или монохроматска у саставу. Доказано је да фотони могу пропагирати чак иу вакууму. У одсуству материје, брзина протока је 300.000 км / с. Ово откриће је направљено још раних седамдесетих година.

На граници медија, ток светлости пролази кроз рефлексију или рефракцију. Током ширења, она се распршује кроз супстанцу. Може се рећи да се оптички индекси медија карактеришу индексом рефракције који је једнак односу брзина у вакууму и апсорпцији. У изотропним супстанцама ширење струје не зависи од правца. Овде је индекс рефракције приказан скаларном количином одређеном координатама и временом. У анизотропном медијуму, фотон се манифестује у облику тензора.

Поред тога, светлост је поларизована а не. У првом случају, главна вредност дефиниције је таласни вектор. Ако ток није поларизован, онда се састоји од скупа честица усмјерених на случајне стране.

Најважнија карактеристика светлости је њен интензитет. Ове фотометријске количине одређују се као снага и енергија.

Основна својства светлости

Фотони могу не само да комуницирају једни са другима, већ имају и правац. Као резултат контакта са екстерним медијумом, ток има рефлексију и рефракцију. То су две основне особине светлости. Са одразом, све је мање или више јасно: зависи од густине материје и угла инциденције зрака. Међутим, с рефракцијом ситуација је много компликованија.

За почетак, можете узети у обзир један једноставан пример: ако спустите сламу у воду, онда се с друге стране чини кривим и скраћеним. Ово је рефракција светлости која се јавља на граници течног медија и ваздуха. Овај процес је одређен правцем расподеле зрака током проласка кроз границу материје. Када светлосни флукс додирне границу између медија, таласна дужина њеног таласа значајно се мења. Ипак, фреквенција ширења остаје иста. Ако зрака није ортогонална у односу на границу, онда ће таласна дужина и њен правац доћи до промјене.

Вештачка рефракција светлости се често користи у истраживачке сврхе (микроскопи, сочива, увећачи). Ови извори промене у таласним карактеристикама укључују наочаре.

Класификација светлости

У овом тренутку разликују се вештачка и природна светлост. Свака од ових врста одређује карактеристични извор зрачења.

Природно светло је збирка наелектрисаних честица са хаотичним и брзо променљивим правцем. Такво електромагнетно поље је изазвано променљивом осцилацијом напона. Природни извори укључују топла тела, сунце, поларизоване гасове.

Вештачко светло може бити од следећих типова:

1. Локално. Користи се на радном месту, на кухињској површини, зидовима итд. Такво осветљење игра важну улогу у дизајну ентеријера.
2. Заједнички. Ово јединствено осветљење читавог подручја. Извори су лустери, подне светиљке.
3. Комбиновано. Мешавина прве и друге врсте да би се постигло идеално осветљење собе.
4. Хитна помоћ. Веома је корисно када искључите светла. Напајање је најчешће од батерија.

Сунце

Данас је то главни извор енергије на Земљи. Није претерано рећи да сунчева светлост утиче на сва битна питања. Ово је квантитативна константа, која одређује енергију.

У горњим слојевима земаљске атмосфере, садржано је око 50% инфрацрвеног зрачења и 10% ултраљубичастог зрачења. Дакле, квантитативна компонента видљиве светлости је само 40%.

Соларна енергија се користи у синтетичким и природним процесима. Ово је фотосинтеза, конверзија хемијских облика и грејање и још много тога. Захваљујући сунцу, човјечанство може користити електричну енергију. Заузврат, токови светлости могу бити директни и расути ако прођу кроз облаке.

Три главна закона

Од давних времена, научници проучавају геометријску оптику. До данас су основни закони светлости:

1. Закон о дистрибуцији. Пише да ће у хомогеном оптичком медију светлост бити распоређена праволинијски.
2. Закон рефракције. На светлост два медијума зрака зрака, а његова пројекција са тачке крижања лежи на једној равни. Ово се односи и на вертикале које се спуштају до тачке контакта. У овом случају, однос сине углова инциденце и рефракције ће бити константан.
3. Закон размишљања. Светлост зрака која пада на границу медија и његова пројекција леже на истој равни. Углови рефлексије и пада једнаки су.

Перцепција светлости

Свијет око особе је видљив због способности његових очију да дјелују са електромагнетним зрачењем. Светлост перципира рецепторе ретиналних органа, које се могу заробити и реаговати на спектрални распон набаданих честица.

Особа има 2 врсте осетљивих ћелија за очи: шипке и шипке. Први узрокује механизам вида у току дана са високим нивоом осветљења. Штапови су осетљивији на зрачење. Они дозвољавају особи да види ноћу.

Визуелне нијансе светлости одређују таласна дужина и њен смјер.