Світло

Матеріал з Вікіпедії
Перейти до: навіґація, Найти

Видиме світло є електромаґнетічне жарїня о вовновій довжцї 400–750 нм. Вовновы довжкы світла лежать міджі вовновыма довжками ултрафіалового жарїня і інфрачервеного жарїня. В дакотрых областях наукы і технікы може быти світлом розумене і електромаґнетічне жарїня хоцьякой вовновой довжкы. Три основны властности світла (і електромаґнетічного вовнїня вообще) суть світивость (амплітуда), фарба (фреквенція) і поларізація (угол вовнїня). Про дуалітї частицї і вовнїня мать світло властности як вовнїня, так частицї. Штудіов світла і ёго інтеракціями з матеріалом ся занимать оптіка.

Видиме світло[едіт.]

Видиме світло є часть електромаґнетічного спектра о фреквенції 3.9×1014 Hz (гертз) аж 7.9×1014 Hz, де швыдкость (c), фреквенція (f або ν), і вовнова довжка (λ) утримують одношіня:

 c = f \lambda\;\!

і швыдкость світла у вакуу c є конштанта. В оптіцї ся тыж хоснує кругова фреквенція ω, котра є споєна з фреквенціов f одношінём ω = 2πf. Вовнова довжка видительного світла у вакуу є 400 нм аж 800 нм.

Точнїше повіджено, тот россяг є видимым світлом про чоловіка. Дакотры виды жывых творів внимають россяг інакше - наприклад пчолы го мають дале напрямом ку куртшым вовновым довжкам (ултрафіалове жарїня), тай наспак дакотры плазы внимають і інфрачервене жарїня.

Россяг вниманых вовновых довжок є становленый передовшыткым тым, же в области видитемого світла є максімум електромаґнетічного жарїня зо Сонця допадаючого на Землю, і так є у тім россягу найлїпше відїти.

Шырїня світла[едіт.]

Характер світла ся пробовали вчены трафити довгый час. Наприклад Платон собі думав, же людьскы очі суть актівныма жрідлами світла. Ёго понятя оптікы было актуално інверзне к днешнїй лучовій оптіцї (тоты самы лучі, але спачный напрям світла). Єдным з першых фізіків в днешнїм змыслї слова быв Ісаак Ньютон, котрый розумів світло як ток частиць в механічнім змыслї. Теорія але была в роспорї з експеріментом, бо за тов теоріов доходило к лому світла од колміцї допаду при переходї світла з оптічно рідшого середовища до оптічно густїшого (тіпічно воздух-скло). Вовнова теорія доказала подати пояснїня і много іншых явів. Частицёвый погляд на світло быв знову ожывленый аж квантовов фізіков.

Од половины 20. стороча є платна теорія о дуалітї частицї і вовнїня. То єсть світло ся справать як вовна, котра несе квантоване множество енерґії.

Лом світла[едіт.]

Лучі світла ся при переходї з єдного середовища до другого ламуть, наприклад кідь світло допадать під углом на переглядный матеріал, як є скло або вода. Різны матеріалы спомалюють світло роздїлно, та лом є все під другым углом.

Швыдкость світла[едіт.]

Швыдкость світла у вакуу[едіт.]

Швыдкость світла в доконалім вакуу c была міряна многораз в історії. Єдно з першых документованых мірянь ведучіх к приближному резултату учінив Дан Оле Ромер року 1676. У звязаности з проблематіков навіґації мореплаваня позоровав рушаня планеты Юпітер і ёго місяця Іо телескопом, де зазначів одхылку в помыселній дорозї кружіня То. Міряв час штиридцять кружінь. А то при рушаню ся Земли в напрямі к Юпітеру і од нёго. Розознав розлуку 22 минут і тоту правилно прираховав конечной швыдкости світла. О кідь Ромер з тым найджінём дале не робив, многы з того значіня пізнїше выраховали швыдкость світла. Першым быв вызначный нідерландьскый математік, фізік і астроном Хрістіан Гуіґенс.

Перше успішне міряня поземныма середками выконав Гіпполіте Фізеау в роцї 1849. Фізеау післав звязок світла на зеркало, котрому до драгы клав крутяче ся зубчате колесо. При знамій швыдкости колеса выраховав швыдкость світла на 313 000 км/с.

Далше міряня было выконане по пристаню на Місяцї : по уміщіню зеркала на ёго поверьхню ся зміряв час, за котрый ся одбитый луч вернув назад на Землю.

Взглядом к тому, же швыдкость світла у вакуу є універзалнов конштантов, котрой великость є становлена значінём c=299 792 458 м/с, і час годен міряти в сучасній добі з высоков точностёв, є значіня довжкы метер дефінована помочов швыдкости світла у вакуу.

Швыдкость шырїня в іншых середовищах[едіт.]

В іншім середовищу ся світло шырить швыдкостёв v, котра є все низша як c. Подїл тых швыдкостей є рівный індексу лому даного середовища n, т.є. n = c/v. В резултатї того доходить на граніцях матеріалів з різныма значінями n к лому світла.

Точнїше повіджено, тото ся тыкать середовища без дісперзії, т.є. припадів, коли індекс лому не залежыть на вовновій довжцї. В середовищу з дісперзіов треба одрізняти фазову і ґрупову швыдкость: фазова швыдкость описує швыдкость шырїня плох з тов самов фазов, причім ґрупова швыдкость ся односить к обалцї амплітуды, ці ку швыдкости шырїня сіґналу (інформації).

Кідь є залежность індексу лому на круговій фреквенції n(ω), пак ся фазова швыдкость рівнать:

v(\omega) = \frac{c}{n(\omega)}

і ґрупова швыдкость є:

v_g(\omega) = \frac{c}{n(\omega)+\omega \frac{dn}{d\omega}}.

Ґрупова швыдкость не може перевышыти годноту c у згодї з теоріёв релатівіты. Напроти тому ся фазова швыдкость, котра не є споєна з переношанём інформації, може набывати скоро хоцьякы значіня, высшы як c ці докінце мінусовых (смоть тыж індекс лому).

Шырїня світла в матеріалї можеме внимати як повторяне абсорбованя і выжарованя фотонів, і то так, же по ожарїню ся дістане атом до ексцітованого статусу, у котрім перебуде лем куртый час і наслїдно фотон выжарить назад, тот наслїдно поїсть далшый атом ітд.... Світло ся рушать помалше, бо атомы перебывають в ексцітованім статусї даякый час. То єсть світло ся в матеріалї шырїть так скоро як у вакуу, але є в кусї абсорбованый і выжарованый атомами матерії.

Абсорбція світла[едіт.]

ЯК світло трафіть на поверьх, часть є абсорбована атомами зверьху даного матеріалу, причім поверьхня ся барз слабо огрїє. Каждый вид атому абсорбує даякы вовновы довжкы (фарбы) світла. Фарба поверьхнї залежыть од того, як вовновы довжкы вбере і котры одбє. Лист є так видженый як зеленый, бо абсорбує вшыткы фарбы окрем зеленой, і мы видиме лем одбиване зелене світло.

Інтерференції[едіт.]

К інтерференціям доходить, кідь ся стрїтять дві вовны світла. Як ся зыйдуть, пак ся взаємно посилнять. Тому ся говорить позітівна (тыж конштруктівна) інтерференція і виджена є як ясне світло. Кідь ся не згодують, пак можуть єдна другу зрушыти. То є неґатівна (дештруктівна) інтерференція і тоту є видно як тїнь. Інтерференчны смужкы (Фізеауовы смужкы) суть смугы світла і тїня створены черявым зосилнїнём і ослаблїнём складаючіх ся світловых звязків.

На інтерференчны максіма (конштрукт. інтерфер.) платить: 2 × n × d = (m − 1) × λ
На інтерференчны мініма (дештрукт. інтерфер.) платить: 2 × n × d = (2 × m − 1) × (λ / 2)

де d є найкуртша сторона триуголника, m є чісло максім (мінім) – m = {1, 2, 3, …}, n індекс лому середовища і λ сімболізує вовнову довжку допадаючого жарїня.

Фарба і вовнова довжка[едіт.]

Різны фреквенції світла видиме як фарбы, од червеного світла з найнизшов фреквенціов і найдовшов вовновов довжков по фіалову з найвысшов фреквенціов і найкуртшов вовновов довжков.

Srgbspectrum.png

Такой піля видимого світла ся находить ултрафіалове (UV), в напрямі до куртшых вовновых довжок, і інфрачервене жарїня (IR), напрямом до довшых довжок. І кідь люде не видять IR, можуть влизке IR чути як тепло своїма рецепторами в скорї. Ултрафіалове світло ся зясь на чоловіку проявить звышінём піґментації скоры, знамым як опалїнём.

Міряня світла[едіт.]

Наступныма величінами пописуєме світло:

світло тыж можеме пописати за помочі тых величін:

Жрідла світла[едіт.]

Выужытя світла[едіт.]

Світло ся хоснує в много апаратах (LCD образовках, DVD перегравачах, мобілах), з ёго помочов зварює і рїже, або наприклад оперує в медіцінї. Світло ся хоснує в много областях (міджі них належыть напр. комунікація, здравотницьтво, выробны технолоґії). За помочі світла люде позорують і далекы весмірны тїлеса, котру выжарують, одбивають або іншым способом суть овпливнены світлом.

Екстерны одказы[едіт.]

Аудіовізуалны документы[едіт.]

  • Light Fantastic – серіал о світлї з антропоґенічного погляду, 4×60 минут, режія Паул Сен

WikiLetraMini.png Тота статя є затля „Стыржень“. Поможте Вікіпедії так, же єй доповните і росшырите.