A luz é ... A natureza da luz. Leis da luz

Calquera tipo de radiación óptica é considerada lixeira. Noutras palabras, estas son ondas electromagnéticas, a súa lonxitude atópase no rango de unidades de nanómetros.

Definicións xerais

Desde o punto de vista da óptica, a luz é a radiación electromagnética, que é percibida polo ollo dunha persoa. Para a unidade de cambio, é costume levar o sitio nun baleiro de 750 THz. Este é o límite de ondas curtas do espectro. A súa lonxitude é de 400 nm. En canto ao contorno de onda ancha, unha unidade de medida é tomada a 760 nm, é dicir, 390 THz.

Na física, a luz é vista como un conxunto de partículas dirixidas chamadas fotóns. A velocidade de distribución das ondas no baleiro é constante. Os fotóns teñen un certo impulso, enerxía, masa cero. Nun sentido máis amplo, a luz é a radiación ultravioleta visible . Ademais, as ondas poden ser infrarrojas. Desde o punto de vista da ontología, a luz é o comezo do ser. Isto é confirmado por filósofos e eruditos relixiosos. Na xeografía, este término úsase comúnmente para referirse a áreas individuais do planeta. A luz en si é un concepto social. Con todo, na ciencia ten propiedades, características e leis específicas.

Natureza e fontes de luz

A radiación electromagnética créase durante a interacción das partículas cargadas. A mellor condición para iso é a calor, que ten un espectro continuo. A radiación máxima depende da temperatura da fonte. Un excelente exemplo do proceso é o Sol. A súa radiación é próxima ás dun corpo absolutamente negro. A natureza da luz sobre o Sol está determinada pola temperatura de calefacción ata 6000 K. Ao mesmo tempo, cerca do 40% da radiación está a vista. O máximo do espectro de potencia sitúase preto de 550 nm.

As fontes de luz tamén poden ser:

1. Cáscaras electrónicas de moléculas e átomos durante a transición dun nivel a outro. Tales procesos permítennos acadar un espectro lineal. Un exemplo son os LEDs e as lámpadas de descarga de gas.
2. Radiación Cherenkov, que está formada polo movemento das partículas cargadas cunha velocidade de fase de luz.
3. Procesos de desaceleración fotónica. Como resultado, prodúcese a sincrotrón ou a radiación ciclotrónica.

A natureza da luz tamén pode asociarse coa luminiscencia. Isto aplícase tanto ás fontes artificiais como ás orgánicas. Exemplo: quimioluminiscencia, centelleo, fosforescencia, etc.

Á súa vez, as fontes de luz divídense en grupos con respecto aos indicadores de temperatura: A, B, C, D65. O espectro máis complexo obsérvase nun corpo absolutamente negro.

Características da luz

O ollo humano percibe subjetivamente a radiación electromagnética como unha cor. Así pois, a luz pode desbordar brancos, amarelos, vermellos e verdes. Esta é só unha sensación visual, que está relacionada coa frecuencia da radiación, xa sexa espectral ou monocromática en composición. Está probado que os fotóns poden propagarse mesmo no baleiro. A falta de materia, a velocidade de fluxo é de 300.000 km / s. Este descubrimento volveuse a principios de 1970.

No límite do medio, o fluxo de luz sofre unha reflexión ou refracción. Durante a propagación, disíplese a través da substancia. Pódese dicir que os índices ópticos do medio caracterízanse por un índice de refracción igual á relación das velocidades de baleiro e absorción. Nas sustancias isótropos, a propagación do fluxo non depende da dirección. Aquí o índice de refracción está representado por unha cantidade escalar determinada polas coordenadas e o tempo. Nun medio anisotrópico, o fotón maniféstase en forma de tensor.

Ademais, a luz está polarizada e non. No primeiro caso, o valor principal da definición é o vector de onda. Se o fluxo non está polarizado, consiste nun conxunto de partículas dirixidas a lados aleatorios.

A característica máis importante da luz é a súa intensidade. Está determinado por cantidades fotométricas tales como enerxía e enerxía.

Propiedades básicas da luz

Os fotóns non só poden interactuar uns cos outros, senón tamén ter unha dirección. Como resultado do contacto cun medio estranxeiro, o fluxo experimenta reflexión e refracción. Estas son as dúas propiedades fundamentais da luz. Coa reflexión, todo está máis ou menos claro: depende da densidade da materia e do ángulo de incidencia dos raios. Con todo, con refracción, a situación é moito máis complicada.

Para comezar, pódese considerar un exemplo sinxelo: se deixa caer unha palla no auga, a continuación, desde o lado, aparece curva e acurtada. Esta é a refracción da luz, que se produce no límite do medio líquido e do aire. Este proceso está determinado pola dirección da distribución dos raios durante o paso polo límite da materia. Cando o fluxo de luz toca o límite entre medios, a lonxitude de onda da súa onda cambia de forma significativa. Con todo, a frecuencia de propagación segue sendo o mesmo. Se o raio non é ortogonal con respecto ao límite, entón a lonxitude de onda e a súa dirección sufrirán un cambio.

A refracción artificial da luz úsase a miúdo para fins de investigación (microscopios, lentes, lupa). Estas fontes de cambio nas características de onda inclúen lentes.

Clasificación da luz

Na actualidade distínguense as luces artificiais e naturais. Cada unha destas especies está determinada pola característica fonte de radiación.

A luz natural é unha colección de partículas cargadas cunha dirección caótica e en rápida evolución. Este campo electromagnético é causado pola oscilación variable das tensións. As fontes naturais inclúen os corpos quentes, o sol, os gases polarizados.

A luz artificial pode ser dos seguintes tipos:

1. Local. Utilízase no lugar de traballo, na área da cociña, nas paredes, etc. Tal iluminación desempeña un papel importante no deseño de interiores.
2. Común. Esta iluminación uniforme de toda a área. As fontes son candelabros, lámpadas de chan.
3. Combinado. Mestura da primeira e segunda especie para lograr a iluminación ideal da sala.
4. Urxencia. É moi útil cando desactivas as luces. A enerxía é a maioría das veces a partir de baterías.

Luz do sol

Hoxe é a principal fonte de enerxía na Terra. Non é esaxerado dicir que a luz solar afecta a todos os asuntos importantes. Esta é unha constante cuantitativa, que determina a enerxía.

Nas capas superiores da atmosfera terrestre, contén un 50% de radiación infrarroja e un 10% de radiación ultravioleta. Polo tanto, o compoñente cuantitativo da luz visible é só o 40%.

A enerxía solar utilízase en procesos sintéticos e naturais. Esta é a fotosíntese ea conversión de formas químicas e de calefacción e moito máis. Grazas ao sol, a humanidade pode usar electricidade. Á súa vez, os fluxos de luz poden ser directos e dispersos se pasan polas nubes.

As tres principais leis

Desde tempos antigos, os científicos estudaron óptica xeométrica. Ata a data, as seguintes leis da luz son fundamentais:

1. Lei de distribución. Di que nun medio óptico homoxéneo, a luz distribuirase rectilíneamente.
2. A lei da refracción. Un raio de luz incidente sobre o límite de dous medios, ea súa proxección desde o punto de intersección descansa nun plano. Isto tamén se aplica á perpendicular caída ao punto de contacto. Neste caso, a relación entre os sinais dos ángulos de incidencia e refracción será constante.
3. Lei de reflexión. O raio de luz que cae sobre o límite do medio e a súa proxección están no mesmo plano. Os ángulos de reflexión e caída son iguais.

Percepción da luz

O mundo ao redor dunha persoa é visible debido á capacidade dos seus ollos para interactuar coa radiación electromagnética. A luz é percibida polos receptores retinianos, que poden ser capturados e reaccionados ao rango espectral de partículas cargadas.

Unha persoa ten 2 tipos de células sensibles: conos e varas. A primeira causa o mecanismo de visión durante o día cun alto nivel de iluminación. As varas son máis sensibles á radiación. Permiten que unha persoa vexa pola noite.

Os tons visuais da luz están determinados pola lonxitude de onda e pola súa dirección.