Svetloba je ... Narava svetlobe. Zakoni svetlobe

Vsaka vrsta optičnega sevanja je svetla. Z drugimi besedami, to so elektromagnetni valovi, katerih dolžina je v območju enot nanometrov.

Splošne opredelitve

Z vidika optike je svetloba elektromagnetno sevanje, ki ga zaznava oko osebe. Za enoto spreminjanja je običajno, da mesto vzamemo v vakuumu 750 THz. To je kratkovalovna meja spektra. Njegova dolžina je 400 nm. Kar se tiče široke valovne meje, se merilna enota vzame s 760 nm, to je 390 THz.

V fiziki se svetloba razume kot niz usmerjenih delcev, ki se imenujejo fotoni. Hitrost porazdelitve valov v vakuumu je konstantna. Fotoni imajo določen zagon, energijo, ničelno maso. V širšem pomenu besede je svetloba vidna ultravijolično sevanje. Tudi valovi so lahko infrardeči.Z vidika ontologije je svetloba začetek bitja. To potrjujejo filozofi in verski učenjaki. V geografiji je običajno, da ta izraz imenujemo ločene regije planeta. Svetloba je socialni koncept. Kljub temu ima v znanosti specifične lastnosti, lastnosti in zakone.

Narava in viri svetlobe

Elektromagnetno sevanje nastane med interakcijo nabranih delcev. Optimalni pogoj za to je toplota, ki ima neprekinjen spekter. Največje sevanje je odvisno od temperature vira. Odličen primer procesa je Sonce. Njeno sevanje je blizu tistim, ki so popolnoma črne. Narava svetlobe na Soncu je določena s temperaturo segrevanja na 6000 K. Istočasno je približno 40% sevanja vidno. Največji spekter moči je blizu 550 nm.

1. Elektronske lupine molekul in atomov med prehodom iz ene stopnje v drugo. Takšni procesi omogočajo doseganje linearnega spektra. Primer so LED in žarnice s plinom.
2. Cerenkovsko sevanje, ki ga tvori gibanje nabitih delcev s fazno hitrostjo svetlobe.
3. Postopki pojemanja fotonov. Posledično se proizvede sinhrotron ali ciklotronsko sevanje.

Narava svetlobe je lahko povezana tudi z luminiscenco. To velja tako za umetne vire kot za organske. Primer: kemiluminescenca, scintilacija, fosforecenca itd.

Po drugi strani so viri svetlobe razdeljeni v skupine glede na indikatorje temperature: A, B, C, D65. Najbolj zapleten spekter opazimo v popolnoma črnem telesu.

Značilnosti svetlobe

Človeško oko subjektivno zazna elektromagnetno sevanje kot barvo. Torej, lahko svetloba oddajajo bele, rumene, rdeče, zelene prelive. To je samo vizualni občutek, ki je povezan s frekvenco sevanja, bodisi spektralno ali monokromatsko v sestavi. Dokazano je, da lahko fotoni propagirajo tudi v vakuumu. V odsotnosti snovi je hitrost pretoka 300.000 km / s. To odkritje je prišlo že v začetku sedemdesetih let.

Na meji medija je tok svetlobe podvržen refleksiji ali lomljenju. Med razprševanjem se raztopi skozi snov. Lahko rečemo, da so optični indeksi medija značilni z refrakcijskim indeksom, ki je enak razmerju hitrosti v vakuumu in absorpciji. V izotropnih snoveh razmnoževanje toka ni odvisno od smeri. Tukaj refrakcijski indeks je prikazana s skalarno vrednostjo, ki jo določajo koordinate in čas. V anizotropnem mediju se foton manifestira v obliki tenzorja.

Poleg tega je svetloba polarizirana in ne. V prvem primeru je glavna vrednost definicije valovni vektor. Če tok ni polariziran, potem je sestavljen iz nabora delcev, usmerjenih na naključne strani.

Najpomembnejša značilnost svetlobe je njena intenzivnost. Določene s fotometričnimi količinami so moč in energija.

Osnovne lastnosti svetlobe

Za začetek lahko upoštevate preprost primer: če ste slamo v vodo, potem se s strani zdi ukrivljeno in skrajšano. To je refrakcija svetlobe, ki se pojavi na meji med tekočim medijem in zrakom. Ta proces je določen s smerjo porazdelitve žarkov med prehodom skozi mejo snovi. Ko se svetlobni tok dotakne meje med medijem, se valovna dolžina njenega valovanja znatno spremeni. Kljub temu frekvenca razmnoževanja ostaja enaka. Če žarek ni ortogonal glede na mejo, se bo valovna dolžina in njegova smer spremenila.

Umetno lomljivost svetlobe ki se pogosto uporabljajo v raziskovalne namene (mikroskopi, leče, povečevalniki). Ti viri sprememb v valovnih značilnostih vključujejo kozarec.

Razvrstitev svetlobe

Trenutno se razlikuje umetna in naravna svetloba. Vsaka od teh vrst je odvisna od značilnega vira sevanja.

Naravna svetloba je zbirka napolnjenih delcev s kaotično in hitro spreminjajočo se smerjo. Takšno elektromagnetno polje povzročajo izmenične napetosti. Naravni viri vključujejo vroča telesa, sonce, polarizirane pline.

Umetna svetloba je naslednjih vrst:

1. Lokalno. Uporablja se na delovnem mestu, kuhinji, stenah itd. Takšna razsvetljava igra pomembno vlogo pri oblikovanju notranjosti.
2. Pogosto. Ta enotna razsvetljava celotnega območja. Viri so lestenci, talne svetilke.
3. Kombinirano. Mešanica prve in druge vrste, da dosežemo idealno osvetlitev prostora.
4. Nujnost. Izključno je uporabno pri izklopu luči. Hrana se najpogosteje proizvaja iz baterij.

Sončna svetloba

Danes je to glavni vir energije na Zemlji. Ni pretiravanje reči, da sončna svetloba vpliva na vse pomembne zadeve. To je kvantitativna konstanta, ki določa energijo.

V zgornjih plasteh zemeljske atmosfere se nahaja približno 50% infrardečega sevanja in 10% ultravijoličnega sevanja. Zato je kvantitativna komponenta vidne svetlobe le 40%.

Sončna energija se uporablja v sintetičnih in naravnih procesih. To je fotosinteza, pretvorba kemičnih oblik in ogrevanje ter še veliko več. Zahvaljujoč soncu lahko človeštvo porabi električno energijo. Po drugi strani so lahko tokovi svetlobe neposredni in razpršeni, če gredo skozi oblake.

Trije glavni zakoni

Od antičnih časov znanstveniki že študirajo geometrijsko optiko. Do zdaj so naslednji zakoni svetlobe temeljni:

1. Zakon razmnoževanja. Piše, da se v homogenem optičnem mediju svetloba porazdeli rectilinearly.
2. Zakon lomljenja. Luč svetlobe, ki nastopi na meji dveh medijev, in njegova projekcija od točke križišča ležita na eni ravnini. To velja tudi za navpičnico, ki je padla na kontaktno točko. V tem primeru bo razmerje sinusov kotov incidence in lomljenja konstantno.
3. Zakon razmišljanja. Luč svetlobe, ki pade na mejo medija in njeno projekcijo, leži na isti ravnini. Koti refleksije in padca so enaki.

Percepcija svetlobe

Svet okoli nas je oseba vidna, zahvaljujoč sposobnosti njegovih oči, da sodelujejo z elektromagnetnim sevanjem. Svetlobo zaznavajo receptorji mrežnice, ki jih je mogoče zajeti in reagirati na spektralno območje nabranih delcev.

Oseba ima dve vrsti občutljivih očesnih celic: stožci in palice. Prvi povzroči mehanizem vida v dnevnem času z visoko stopnjo osvetljenosti. Palice so bolj občutljive na sevanje. Omogočajo osebi, da vidi ponoči.

Vidne odtenke svetlobe določajo valovna dolžina in njegova smer.