Τι είναι το φως;

Οι περισσότερες πληροφορίες για τον κόσμο γύρω σουτο άτομο αντιλαμβάνεται μέσα από τα όργανα της όρασης. Αλλά τα ίδια τα μάτια είναι σε θέση να δουν μόνο ένα είδος ενέργειας - ηλεκτρομαγνητική, ακόμα και σε πολύ στενό φάσμα φωτός. Τι είναι το φως; Ποιες γνωστές πηγές ορατής ακτινοβολίας χρησιμοποιεί ένα άτομο; Ποια είναι η διπλή φύση του φωτός; Και ποιες είναι οι κύριες ιδιότητές του; Τώρα μάθετε τις απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις.

Φως ως ηλεκτρομαγνητικό κύμα

Φως θεωρούν ηλεκτρομαγνητικό κύμα, το οποίοείναι σε θέση να δει το μάτι ενός ατόμου. Για το σκοπό αυτό, το μήκος αυτού του κύματος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα όρια από 380-400 nm έως 760-780 nm. Μετά από τα 780 nm αρχίζει η περιοχή υπέρυθρων ακτίνων, η οποία μπορεί να αισθάνεται σαν θερμότητα και πριν το ορατό φάσμα υπάρχει υπεριώδης ακτινοβολία. Είναι σε θέση να δει μερικά έντομα και πουλιά, και το δέρμα ενός ατόμου μπορεί να αντιδράσει με το μαυρίσματος. Το ορατό εύρος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας χωρίζεται σε τμήματα, κάθε ένα από τα οποία το άτομο αντιλαμβάνεται ως ένα φως ενός συγκεκριμένου χρώματος. Για παράδειγμα, η βιολετί αντιστοιχεί σε μήκος κύματος 380-440 nm, πράσινο - 500-565 nm, και κόκκινο - 625-740 nm. Συνολικά, επιλέγονται 7 βασικά χρώματα του ορατού φάσματος, μπορούν να παρατηρηθούν κοιτάζοντας το ουράνιο τόξο. Αλλά το λευκό φως είναι ένα μείγμα όλων των χρωμάτων του φάσματος.

Πηγές φωτός

Η φωτεινή πηγή θερμαίνεταιμια ορισμένη θερμοκρασία ή μια διεγερμένη ουσία. Στη Γη το φως έρχεται από τον Ήλιο, άλλα άστρα, μερικά από τα θερμαινόμενα πλανήτες, κομήτες και άλλα ουράνια σώματα. Στις πηγή μας φωτός πλανήτης μπορεί να είναι μια φωτιά - φωτιά, κερί φλόγα ή φλόγα λάμπα πετρελαίου, και η θερμαινόμενη ουσία. Ο άνθρωπος εφηύρε και τεχνητές πηγές ορατού φωτός, ιδίως έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, το οποίο εκπέμπει φως θερμαίνεται με ηλεκτρικά σπιράλ βολφραμίου λαμπτήρα φθορισμού, όπου το φως στρώμα φωσφόρου διεγείρεται από ηλεκτρική εκκένωση στο αέριο πλήρωση της φιάλης, λάμπα αλογόνου, υδραργύρου και άλλοι.

Ιδιότητες του φωτός

Αντανάκλαση

Ορατή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολίαΔιαδίδεται σε κενό και ομοιόμορφα διαφανή μέσα με ευθεία ταχύτητα φωτός ίση με περίπου 300.000 km / s. Σε αυτό το φως έχει πολλές άλλες ιδιότητες. Για παράδειγμα, το φως ανακλάται από αδιαφανείς επιφάνειες και η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης. Ως αποτέλεσμα, το φως που αντανακλάται από τα αντικείμενα γίνεται αντιληπτό από το μάτι και επιτρέπει να δείτε αυτά τα αντικείμενα. Επίσης, σημειώστε ότι η Σελήνη και ορισμένοι πλανήτες δεν είναι πηγές φωτός, αλλά τους βλέπουμε επειδή αυτά τα ουράνια σώματα αντανακλούν την ακτινοβολία του Ήλιου.

Διάθλαση

Όταν μετακινείτε ανάμεσα σε δύο περιβάλλοντα με διαφορετικάΤο φως οπτικής πυκνότητας μπορεί να διαθλάται. Για παράδειγμα, όταν μια ακτίνα περνάει από τον αέρα σε νερό, λόγω της διαφορετικής οπτικής πυκνότητας αυτών των μέσων, αλλάζει η ταχύτητα και η κατεύθυνση της κίνησης του φωτός σε αυτά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα κουτάλι σε ένα ποτήρι νερό φαίνεται λίγο σπασμένο, και οι πέτρες στο κάτω μέρος της λίμνης είναι πιο κοντά από ό, τι στην πραγματικότητα.

Παρεμβολή και περίθλαση

Η κυματική φύση του φωτός εκδηλώνεται σε τέτοιαιδιότητες, όπως παρεμβολές και περίθλαση. Η πρώτη ιδιότητα συνίσταται στην ικανότητα πολλών κυμάτων να προστεθούν στο προκύπτον κύμα, οι παράμετροι των οποίων σε διαφορετικά σημεία ενισχύονται σημαντικά ή εξασθενούν. Το αποτέλεσμα της παρεμβολής του φωτός μπορεί να παρατηρηθεί με τη μορφή ενός παιχνιδιού ιριδίζοντος διαζυγίου σε φυσαλίδες σαπουνιού, κηλίδες πετρελαίου ή φτερά εντόμων. Και η περίθλαση είναι η ικανότητα ενός κύματος φωτός να περάσει γύρω από ένα εμπόδιο και να πέσει στην περιοχή της γεωμετρικής σκιάς του, για παράδειγμα, διασκορπίζοντας το φως στα σταγονίδια νερού με τη μορφή σύννεφων του ουράνιου τόξου.

Φως σαν ρεύμα σωματιδίων

Σε αυτή την περίπτωση, το φως δεν έχει μόνο ιδιότητες κύματος,και σε ορισμένες περιπτώσεις, συμπεριφέρεται σαν ένα ρεύμα σωματιδίων - φωτόνια. Ειδικότερα, του φαινομένου του φωτοηλεκτρικό φαινόμενο όταν το φως προσπίπτει επί της ουσίας τραβά τα ηλεκτρόνια μπορεί να εξηγηθεί μόνο από την άποψη της θεωρίας του κυτταρικού δέσμης, η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που αντιπροσωπεύει μια ροή φωτονίων. Ωστόσο, η θεωρία των κυμάτων του φωτός και φωτόνια δεν μόνο δεν αντιφάσκουν μεταξύ τους και αλληλοσυμπληρώνονται. Στην επιστημονική κοινότητα πει για τη δυαδικότητα κύματος-σωματιδίου του φωτός, το οποίο εξηγεί τι το φως αποκαλύπτει τις ιδιότητές του ως κύμα και ως σωματίδιο ροή.