- Mis on valgus
- Valguse ajalugu
- Valguse omadused
- Valguse levik
- Valgusnähtused
- Päikesevalgus ja kunstlik valgus
Selgitame kõike valguse, selle uurimise ajaloo, leviku ja muude omaduste kohta. Lisaks loomulik ja tehisvalgus.
Mis on valgus
See, mida me nimetame valguseks, on osa sellest elektromagnetiline spekter mida inimsilm tajub. Peale valguse leidub selles ka mitmesuguseid elektromagnetkiirguse vorme universum, mis levib läbi ruumi ja transpordid Energia ühest kohast teise (näiteks ultraviolettkiirgus või röntgenikiirgus), kuid ükski neist ei ole loomulikul teel tajutav.
Nähtav valgus koosneb footonitest (kreeka sõnast phos, "valgus"), mingisugune osakesed elementaalid puuduvad mass. Footonid käituvad kahetiselt: lainetena ja osakestena. See duaalsus annab valgusele ainulaadsed füüsikalised omadused.
The optika on filiaal füüsiline mis uurib valgust, selle omadusi, käitumist, vastastikmõju ja selle mõju valgusele asja. Valgus uurib aga paljusid teisi distsipliinid kui keemia, üldrelatiivsusteooria või füüsika kvant, muu hulgas.
Valguse ajalugu
Valguse olemus on inimkonda igavesti huvitanud. Iidsetel aegadel peeti seda mateeria omaduseks, millekski, mis lähtus asjadest. See oli seotud ka Päike, tähtkuningas enamikus religioonid Y maailmavaateid selle inimkond primitiivne ja seetõttu ka koos soojust ja koos elu.
Vanad kreeklased mõistsid valgust kui midagi lähedast tõde asjadest. Seda uurisid filosoofid nagu Empedocles ja Euclides, kes olid juba avastanud mitmeid selle füüsikalisi omadusi. Alates Renessanss Euroopas sai selle uurimine ja rakendamine inimelus 15. sajandil suure tõuke kaasaegse füüsika ja füüsika arenguga. optika.
Seejärel juhtimine elektrit lubatud kodude kunstvalgustus ja linnad, lakkab sõltumast Päikesest või põleb kütused (diisel- või petrooleumilambid). Nii külvati kahekümnendal sajandil välja kujunenud optikatehnika alused.
Tänu elektroonikale ja optikale oli võimalik arendada valguse jaoks rakendusi, mis sajandeid tagasi oleks olnud mõeldamatud. Meie arusaam selle füüsikalisest toimimisest kasvas, osaliselt tänu kvantteooriatele ning tänu neile toimunud tohutule edasiminekule füüsikas ja keemias.
Tänu valgusele ja selle uuringule on olemas tehnoloogiaid sama erinevad kui laserid, kinosaal, Fotograafia, paljundamine või fotogalvaanilised paneelid.
Valguse omadused
Valgus on footonite laineline ja korpuskulaarne emissioon, st samal ajal käitub see nii, nagu oleks lained ja mateeria.
See liigub alati sirgjooneliselt kindlaksmääratud ja püsiva kiirusega. The sagedus valguslainete tase määrab valguse energiaja see eristab nähtavat valgust muudest kiirgusvormidest.
Kuigi üldiselt paistab valgus (nii Päikesest kui ka lambist lähtuv) valge, sisaldab see laineid, mille lainepikkus vastab igale nähtava spektri värvile.
Seda saab tõestada, suunates selle prismale ja jagades selle toonideks Vikerkaar. See, et objektil on teatud värv, tuleneb sellest, et objekti pigment neelab teatud lainepikkusi ja peegeldab teisi, peegeldades objekti lainepikkust. värvi Mida me näeme.
Kui me näeme objekti valgena, on põhjuseks see, et pigment peegeldab kogu sellele kiirgavat valgust, kõiki lainepikkusi. Teisest küljest, kui me näeme seda mustana, siis sellepärast, et see neelab kogu valguse ja midagi ei peegeldu, siis me ei näe midagi, see tähendab, et näeme musta.Meie silmaga tajutava spektri värvid ulatuvad punasest (lainepikkus 700 nanomeetrit) violetseni (lainepikkus 400 nanomeetrit).
Valguse levik
Valgus liigub vaakumis sirgjooneliselt ja kiirusega 299 792 4458 meetrit sekundis. Kui see peab läbima tiheda või keeruka meedia, liigub see aeglasema kiirusega.
Taani astronoom Ole Roemer tegi esimese ligikaudse mõõtmise valguse kiirus aastal 1676. Sellest ajast peale on füüsika mehhanisme suuresti viimistlenud mõõtmine.
Varjude fenomen on seotud ka valguse levimisega: läbipaistmatut objekti tabades projitseerib valgus oma silueti taustale, tuues välja objekti poolt blokeeritud osa. Varjutuse astet on kaks: heledam, mida nimetatakse poolvarjuseks; ja teine tumedam, umbra.
Geomeetria on olnud oluline tööriist valguse leviku uurimisel või esemete kujundamisel teatud efektide saamiseks, näiteks teleskoop ja mikroskoop.
Valgusnähtused
Valgusnähtused on muutused, mida see kogeb teatud keskkonna või teatud füüsiliste tingimuste mõjul. Paljud neist on igapäevaselt nähtavad, isegi kui me tegelikult ei tea, kuidas need toimivad.
- Peegeldus. Teatud pindu tabades on valgus võimeline "põrkama", st muutma oma trajektoori teatud ja etteaimatavate nurkade all. Näiteks kui objekt, millele see teatud nurga all põrkub, on sile ja peegeldavate omadustega (näiteks peegli pind), peegeldub valgus langeva nurga all, kuid vastupidises suunas. Nii töötavad peeglid.
- Murdumine. Kui valgus liigub ühest läbipaistvast keskkonnast teise, siis erineva tihedused on nähtus, mida nimetatakse "murdumiseks". Klassikaline näide on valguse läbimine nende vahel õhku (vähem tihe) ja Vesi (tihedam), millest annab tunnistust söögiriistade asetamine veeklaasi ja märkamine, kuidas söögiriista kujutis näib olevat katkendlik ja dubleeritud, justkui oleks pildil "viga". Seda seetõttu, et vesi muudab ühest keskkonnast teise liikudes levimissuunda.
- Difraktsioon. Kui valguskiired ümbritsevad objekti või läbivad läbipaistmatus korpuses olevaid avasid, muutuvad nende trajektoor, tekitades avanemisefekti, nagu juhtub autode esitulede puhul öösel. See nähtus on tüüpiline kõigile lainetele.
- Dispersioon. See valguse omadus võimaldab meil saada kogu värvispektri valguskiire hajutamise teel, st see juhtub siis, kui paneme selle läbi prisma või mis juhtub siis, kui valgus läbib vihmapiiska õhkkond ja loob seega vikerkaare.
- Polarisatsioon. Valgus koosneb võnkumistest elektriväli Y magnetiline millel võivad olla erinevad aadressid. Valguse polarisatsioon on nähtus, mis tekib siis, kui näiteks polarisaatori (näiteks päikeseprillide) abil vähendatakse võnkesuundi nii, et valgus levib väiksema intensiivsusega.
Päikesevalgus ja kunstlik valgus
Inimkonna traditsiooniline valgusallikas on olnud Päikeselt tulev valgus, mis kiirgab pidevalt nähtavat valgust, soojust, ultraviolettvalgust ja muud tüüpi kiirgust.
The päikesevalgus See on hädavajalik, et fotosüntees ja säilitada temperatuuri planeedi eluga ühilduvates vahemikes. See sarnaneb valgusega, mida me teisest vaatleme tähed selle galaktika, kuigi nende vahe on miljardeid miile.
Juba väga varastest aegadest alates inimene on püüdnud seda loomuliku valguse allikat jäljendada. Algselt tegi see tuld valdades tõrvikute ja lõketega, mis nõudsid põlevaid materjale ega olnud kuigi vastupidavad.
Hiljem kasutas ta vahaküünlaid, mis põlesid kontrollitult ja palju hiljem lõi tänavavalgustid, mis põletasid õli või muud süsivesinikud, millest sai alguse esimene linnavalgustusvõrk, mis hiljem asendati maagaas. Lõpuks jõuti elektri kasutamiseni, selle turvalisema ja tõhusama versioonini.