- Co je světlo
- Historie světla
- Charakteristika světla
- Šíření světla
- Fenomény světla
- Sluneční světlo a umělé světlo
Vysvětlíme vše o světle, historii jeho studia, jak se šíří a další vlastnosti. Navíc přirozené a umělé světlo.
Co je světlo
To, čemu říkáme světlo, je součástí elektromagnetické spektrum které lze vnímat lidským okem. Kromě světla existují různé formy elektromagnetického záření vesmír, která se šíří přes prostor a přepravy Energie z jednoho místa na druhé (jako je ultrafialové záření nebo rentgenové záření), ale žádné z nich nelze vnímat přirozeně.
Viditelné světlo se skládá z fotonů (z řeckého slova phos, „světlo“), druh částice chybí elementálové Hmotnost. Fotony se chovají dvojím způsobem: jako vlny a jako částice. Tato dualita propůjčuje světlu jedinečné fyzikální vlastnosti.
The optika je pobočka fyzický který studuje světlo, jeho vlastnosti, chování, interakci a jeho účinky na hmota. Světlo je však studiem mnoha dalších disciplínách jako chemie, obecná teorie relativity nebo fyzika kvantová, mimo jiné.
Historie světla
Povaha světla přitahovala lidskou rasu navždy. V dávných dobách to bylo považováno za vlastnost hmoty, něco, co vycházelo z věcí. Bylo také spojeno s slunce, hvězdný král ve většině náboženství Y světonázory z lidstvo primitivní a tedy i s teplo a s život.
Staří Řekové chápali světlo jako něco blízkého pravda věcí. Studovali ji filozofové jako Empedokles a Euklides, kteří již objevili několik jejích fyzikálních vlastností. Z renesance V Evropě, v patnáctém století, jeho studium a aplikace na lidský život vzalo velký impuls s rozvojem moderní fyziky a optika.
Následně vedení společnosti elektřina povoleno umělé osvětlení domů a města, přestává záviset na Slunci nebo spalování paliva (dieselové nebo petrolejové lampy). Tak byly zasety základy optického inženýrství, které se rozvinulo ve dvacátém století.
Díky elektronice a optice bylo možné vyvinout aplikace pro světlo, které by před staletími byly nemyslitelné. Naše porozumění jeho fyzikálnímu fungování se zvýšilo, částečně díky kvantovým teoriím a obrovskému pokroku ve fyzice a chemii, ke kterému díky nim došlo.
Díky světlu a jeho studiu existují technologií tak nesourodé jako lasery, kino, Fotografování, kopírování popř fotovoltaické panely.
Charakteristika světla
Světlo je vlnitá a korpuskulární emise fotonů, to znamená, že se zároveň chová, jako by bylo vyrobeno z vlny a hmota.
Jede vždy v přímém směru, definovanou a konstantní rychlostí. The frekvence světelných vln určuje úroveň světelná energiea právě to odlišuje viditelné světlo od jiných forem záření.
Ačkoli světlo obecně (jak ze Slunce, tak z lampy) vypadá bíle, obsahuje vlny s vlnovými délkami, které odpovídají každé barvě ve viditelném spektru.
To lze doložit namířením na hranol a jeho rozložením na tóny Duha. To, že objekt má určitou barvu, je důsledkem toho, že pigment objektu absorbuje určité vlnové délky a odráží jiné, čímž odráží vlnovou délku objektu. barva Co vidíme.
Pokud vidíme předmět bílý, je to proto, že pigment odráží veškeré světlo, které na něj vyzařuje, všechny vlnové délky. Pokud ho naopak vidíme černě, je to proto, že pohlcuje všechno světlo a nic se neodráží, nevidíme nic, tedy vidíme černě.Barvy spektra vnímatelné naším okem se pohybují od červené (700 nanometrů vlnové délky) po fialovou (400 nanometrů vlnové délky).
Šíření světla
Světlo se šíří přímočaře a rychlostí 299 792 4458 metrů za sekundu ve vakuu. Pokud musí procházet hustými nebo složitými médii, pohybuje se pomaleji.
Dánský astronom Ole Roemer provedl první hrubé měření rychlost světla v roce 1676. Od té doby fyzika velmi vyladila mechanismy o měření.
Fenomén stínů souvisí také s šířením světla: při dopadu na neprůhledný objekt světlo promítne svou siluetu na pozadí a obkreslí část blokovanou objektem. Existují dva stupně stínu: jasnější, nazývaný penumbra; a další tmavší, zvaný umbra.
Geometrie byla důležitým nástrojem při studiu šíření světla nebo navrhování artefaktů k získání určitých efektů, např. dalekohled a mikroskop.
Fenomény světla
Jevy světla jsou změny, které zažívá, když je vystaveno určitým médiím nebo určitým fyzikálním podmínkám. Mnoho z nich je vidět na denní bázi, i když vlastně nevíme, jak fungují.
- Odraz. Při dopadu na určité povrchy je světlo schopno „odskočit“, tedy měnit svou trajektorii v určitých a předvídatelných úhlech. Pokud je například předmět, na který dopadá pod určitým úhlem, hladký a má reflexní vlastnosti (jako je povrch zrcadla), světlo se bude odrážet pod úhlem, který se rovná dopadajícímu, ale v opačném směru. Takto fungují zrcadla.
- Lom světla. Když světlo přechází z jednoho průhledného média do druhého, s různými hustoty existuje jev známý jako "refrakce". Klasickým příkladem je průchod světla mezi vzduch (méně husté) a Voda (hustší), což lze doložit položením příboru do sklenice s vodou a všímáním si, jak se obraz příboru zdá být přerušovaný a zdvojený, jako by byla na obrázku "chyba". Voda totiž při přechodu z jednoho prostředí do druhého mění směr šíření.
- Difrakce. Když světelné paprsky obklopují předmět nebo procházejí otvory v neprůhledném tělese, zaznamenají změnu ve své trajektorii a způsobí otevření efektu, jako je tomu u světlometů automobilů v noci. Tento jev je typický pro všechny vlny.
- Rozptyl. Tato vlastnost světla nám umožňuje získat celé barevné spektrum rozptylem paprsku světla, to znamená, co se stane, když ho necháme projít hranolem nebo co se stane, když světlo projde kapkami deště v atmosféra a tím vytváří duhu.
- Polarizace. Světlo je tvořeno oscilacemi elektrické pole Y magnetický které mohou mít různé adresy. Polarizace světla je jev, ke kterému dochází, když se například pomocí polarizátoru (např. slunečních brýlí) zmenší směr kmitání, takže se světlo šíří s menší intenzitou.
Sluneční světlo a umělé světlo
Tradičním zdrojem světla lidstva bylo světlo pocházející ze Slunce, které neustále vyzařuje viditelné světlo, teplo, ultrafialové světlo a další druhy záření.
The sluneční světlo Je nezbytné pro fotosyntéza a udržovat teplota planety v rozmezích kompatibilních se životem. Je to podobné světlu, které pozorujeme z druhého hvězdy z galaxie, i když jsou od sebe miliardy kilometrů.
Od velmi raných dob lidská bytost se pokusil napodobit tento zdroj přirozeného světla. Zpočátku to bylo zvládnutím ohně s pochodněmi a táboráky, které vyžadovaly hořlavé materiály a nebyly příliš odolné.
Později používal voskové svíčky, které hořely kontrolovaným způsobem, a mnohem později vytvořil pouliční osvětlení, které spalovalo olej nebo jiné uhlovodíky, čímž vznikla první městská osvětlovací síť, která byla později nahrazena zemní plyn. Nakonec došlo na využití elektřiny, její bezpečnější a efektivnější verze.