Լույսը ... Լույսի բնույթը: Լույսի օրենքները

Օպտիկական ճառագայթման ցանկացած տեսակ համարվում է թեթեւ: Այսինքն, դրանք էլեկտրամագնիսական ալիք են, որոնց երկարությունը նանոմետրերի միավորների շրջանակում է:

Ընդհանուր սահմանումներ

Օպտիկայի տեսանկյունից լույսը էլեկտրամագնիսական ճառագայթումն է, որը ընկալվում է մարդու աչքով: Փոփոխության միավորի համար սովորաբար կայքը տեղադրելու է 750 THz վակուում: Սա սպեկտրի կարճ ալիքային սահմանն է: Դրա երկարությունը 400 նմ է: Ինչ վերաբերում է լայն ալիքային սահմանին, ապա չափման միավորը կատարվում է 760 նմ-ով, այսինքն `390 THz:

Ֆիզիկայի մեջ լույսը դիտվում է որպես ֆոտոնների կոչվող մասնիկների մի շարք: Վակուում ալիքների տարածման արագությունը մշտական է: Ֆոտոնները ունեն որոշակի թափ, էներգիա, զրոյական զանգված: Ավելի լայն իմաստով, լույսը տեսանելի է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը: Ալիքները կարող են ինֆրակարմիր լինել: Օտտոլոգիայի տեսանկյունից, լույսը լինելու է սկիզբը: Սա հաստատում է փիլիսոփաները եւ կրոնական գիտնականները: Աշխարհագրության մեջ այս տերմինը սովորաբար օգտագործվում է մոլորակի առանձին ոլորտներին վերաբերող: Լույսը ինքնին սոցիալական հայեցակարգ է: Այնուամենայնիվ, գիտության մեջ այն ունի առանձնահատկություններ, առանձնահատկություններ եւ օրենքներ:

Բնություն եւ լույսի աղբյուրներ

Էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը ստեղծվում է լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցության ժամանակ: Օպտիմալ պայմանը դա ջերմություն է, որն ունի շարունակական սպեկտր: Առավելագույն ճառագայթումը կախված է աղբյուրի ջերմաստիճանից: Գործընթացի հիանալի օրինակ է Արեւը: Դրա ճառագայթումը մոտ է բոլորովին սեւ մարմնի: Արեւի լույսի բնույթը որոշվում է ջեռուցման ջերմաստիճանը մինչեւ 6000 կիլոմետր: Միեւնույն ժամանակ, ճառագայթման մոտ 40% -ը գտնվում է տեսանելի վիճակում: Հզորության սպեկտրի առավելագույնը գտնվում է մոտ 550 նմ:

Լույսի աղբյուրները կարող են լինել նաեւ `

1. Մեկ մակարդակից մյուսը անցնելու ժամանակ մոլեկուլների եւ ատոմների էլեկտրոնային ռումբերը: Նման գործընթացները թույլ են տալիս հասնել գծային սպեկտրի: Օրինակ `LED- ները եւ գազի լիցքավորման լամպեր:
2. Չերենկովի ճառագայթումը, որը ձեւավորվում է լիցքավորված մասնիկների միջնորդությամբ, լույսի փուլային արագությամբ:
3. Ֆոտոնների դանդաղման գործընթացները: Արդյունքում արտադրվում է սինխրտրոն կամ ցիկլոտրոնային ճառագայթումը:

Լույսի բնույթը կարող է նաեւ կապված լինել լույսի լույսի հետ: Սա վերաբերում է արհեստական աղբյուրներին եւ օրգանականներին: Օրինակ `chemiluminescence, scintillation, phosphorescence եւ այլն:

Իր հերթին, լույսի աղբյուրները բաժանվում են խմբերին `ջերմաստիճանի ցուցանիշների նկատմամբ` A, B, C, D65: Առավել բարդ սպեկտրը դիտվում է բացարձակապես սեւ մարմնի մեջ:

Լույսի բնութագրերը

Մարդկային աչքը սուբյեկտիվորեն ընկալում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը որպես գույն: Այսպիսով, լույսը կարող է տալ սպիտակ, դեղին, կարմիր, կանաչ արտահոսքեր: Սա միայն տեսողական սենսացիա է, որը վերաբերում է ճառագայթման հաճախականությանը, թե սպեկտրալը, թե մոնոխրոմատիկ է: Ապացուցված է, որ ֆոտոնները կարող են քարոզել նույնիսկ վակուումում: Խնդրի բացակայության դեպքում հոսքի արագությունը կազմում է 300.000 կմ / վ: Այս հայտնագործությունը վերադարձվել է 1970-ականների սկզբին:

Միջինի սահմաններում լույսի հոսքը ենթարկվում է թե արտացոլման, թե արտացոլման: Տարածման ընթացքում տարածվում է նյութի միջոցով: Կարելի է ասել, որ միջավայրի օպտիկական ցուցանիշները բնութագրվում են ճառագայթման ցուցանիշով, որը հավասար է վակուումի եւ կլանման արագությունների հարաբերակցությանը: Իզոտոպային նյութերում հոսքի տարածումը կախված չէ ուղղությունից: Այստեղ սեղմող ինդեքսը ներկայացված է կոորդինատների եւ ժամանակի որոշմամբ ստացված քանակով: Անիզոտոպային միջավայրում ֆոտոնը դրսեւորվում է տենսորի տեսքով:

Բացի այդ, լույսը բեւեռացված է եւ ոչ: Առաջին դեպքում, սահմանման հիմնական արժեքը ալիքային վեկտորը է: Եթե հոսքը բեւեռացված չէ, ապա այն բաղկացած է պատահական կողմերին ուղղված մի շարք մասնիկներից:

Լույսի ամենակարեւոր բնութագիրը նրա ինտենսիվությունն է: Այն որոշվում է ֆոտոմետրիկ քանակով, որպես ուժ եւ էներգիա:

Լույսի հիմնական հատկությունները

Ֆոտոնները կարող են ոչ միայն փոխազդել միմյանց հետ, այլեւ ուղղություն ունեն: Արտաքին միջավայրի հետ շփման արդյունքում հոսքը արտացոլում է եւ արտացոլում: Սրանք լույսի երկու հիմնական հատկություններն են: Արտացոլելով, ամեն ինչ ավելի ու ավելի պարզ է. Դա կախված է նյութի խտությունից եւ ճառագայթների տեսանկյունից: Այնուամենայնիվ, վերացականությամբ իրավիճակն ավելի բարդ է:

Սկսելու համար, կարելի է պարզ օրինակ վերցնել. Եթե դուք ջուրը լցնում եք ծղոտը, ապա այն կողքից երեւում է կորի եւ կրճատված: Սա լույսի ճառագայթումն է, որը տեղի է ունենում հեղուկ միջավայրի եւ օդի սահմաններում: Այս գործընթացը որոշվում է ճառագայթների բաշխման ուղղությամբ `անցումի ընթացքում նյութի սահմանի միջով: Երբ լույսի հոսքը շոշափում է լրատվամիջոցների միջեւ սահմանը, ալիքի երկարությունը զգալիորեն փոխվում է: Այնուամենայնիվ, տարածման հաճախականությունը մնում է նույնը: Եթե ճառագայթը սահմանագծի նկատմամբ ուղղահայաց չէ, ապա ալիքի երկարությունը եւ դրա ուղղությունը փոխելու են:

Լույսի արհեստական ճառագայթումը հաճախ օգտագործվում է հետազոտական նպատակների համար (մանրադիտակներ, ոսպնյակներ, մագնիսա): Ալիքային բնութագրերի փոփոխության աղբյուրները ներառում են ակնոցներ:

Լույսի դասակարգումը

Ներկայումս արհեստական եւ բնական լույսն առանձնանում է: Յուրաքանչյուր տեսակի որոշվում է ճառագայթման բնորոշ աղբյուրը:

Բնական լույսը քաոսային եւ արագ փոփոխվող ուղղությամբ լիցքավորված մասնիկների հավաքածուն է: Նման էլեկտրամագնիսական դաշտը պայմանավորված է սթրեսների փոփոխական տատանումներով: Բնական աղբյուրները ներառում են տաք մարմիններ, արեւը, բեւեռացված գազերը:

Արհեստական լույսը կարող է լինել հետեւյալ տեսակների քանակը.

1. Տեղական: Այն օգտագործվում է աշխատավայրում, խոհանոցի տարածքում, պատերին եւ այլն: Նման լուսավորությունը կարեւոր դեր ունի ներքին հարդարման գործում:
2. Ընդհանուր. Այս ամբողջ տարածքի միասնական լուսավորումը: Աղբյուրները ջահեր են, հատակի լամպեր:
3. Համակցված: Առաջին եւ երկրորդ տեսակների խառնուրդ, որը հասնում է սենյակի իդեալական լուսավորությանը:
4. Արտակարգ: Այն չափազանց օգտակար է, երբ դուք անջատեք լույսերը: Էներգիան ամենից հաճախ մարտկոցներից է:

Արեւի լույսը

Այսօր դա Երկրի վրա էներգիայի հիմնական աղբյուրն է: Չկա չափազանցություն, ասենք, որ արեւի լույսը ազդում է բոլոր կարեւոր հարցերում: Սա քանակական մշտական է, որը որոշում է էներգիան:

Երկրի մթնոլորտի վերին շերտերում ներգրավված են ինֆրակարմիր ճառագայթման մոտ 50% -ը եւ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման 10% -ը: Հետեւաբար տեսանելի լույսի քանակական բաղադրիչը կազմում է ընդամենը 40%:

Արեւային էներգիան օգտագործվում է սինթետիկ եւ բնական պրոցեսներում: Սա է photosynthesis, եւ փոխակերպումը քիմիական ձեւերի, եւ ջեռուցման, եւ շատ ավելին: Արեւի շնորհիվ մարդկությունը կարող է էլեկտրաէներգիա օգտագործել: Իր հերթին, լույսի հոսքերը կարող են ուղղակի եւ ցրված լինել, եթե դրանք անցնեն ամպերի միջով:

Երեք հիմնական օրենքները

Հնագույն ժամանակներից գիտնականները ուսումնասիրում են երկրաչափական օպտիկա: Մինչ օրս լույսի հետեւյալ օրենքները հիմնարար են.

1. Բաշխման օրենք: Այն ասում է, որ համասեռ օպտիկական միջավայրում լույսը կկատարվի ուղղիչ կերպով:
2. Refraction օրենքը: Երկու լրատվամիջոցների սահմաններում լույսի միջադեպի ճառագայթը եւ դրա ճեղքման կետից երեւում է մեկ հարթության վրա: Սա նաեւ վերաբերում է շփման կետին ընկնելիս ուղղահայաց: Այս դեպքում կախվածության եւ քերականության անկյունների սինթեզները կդառնան մշտական:
3. Արտացոլման օրենքը: Լույսի ճառագայթները, որոնք ընկնում են միջավայրի սահմանագծին եւ դրա նախագծման վրա, նույն հարթության վրա են: Արտացոլման եւ անկման անկյունները հավասար են:

Լույսի ընկալում

Մարդկանց շրջապատող աշխարհը տեսանելի է նրանով, որ իր աչքերի կարողությունը փոխազդելու է էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հետ: Լույսը ընկալվում է ցողունային ընկալիչների կողմից, որոնք կարող են գրավել եւ արձագանքել լիցքավորված մասնիկների սպեկտրալ ընդգրկույթին:

Մարդը ունի երկու տեսակի զգայուն աչքի բջիջներ `կոն եւ ձողեր: Առաջինն առաջացնում է տեսողության մեխանիզմ, ցերեկային ժամերին բարձր լուսավորությամբ: Ձողերը ճնշման ավելի զգայուն են: Նրանք թույլ են տալիս, որ մարդը գիշերը տեսնի:

Լույսի տեսողական երանգները որոշվում են ալիքի երկարությամբ եւ նրա ուղղությամբ: