Povaha svetla vždy fascinovala ľudí. V dávnych dobách bol považovaný za vlastnosť hmoty, niečo, čo vychádza z vecí. Je tiež spájaný so slnkom, planetárnym kráľom vo väčšine náboženstiev a svetonázorov raného človeka, a teda s teplom a životom. Mnoho ľudí však naozaj nevie čo je svetlo.
Preto v tomto článku vysvetlíme, čo je svetlo, jeho vlastnosti a význam.
čo je svetlo
svetlo je zásadný prírodný jav, ktorý nám umožňuje vnímať svet okolo nás. Je to forma žiarivej energie, ktorá sa šíri vo forme elektromagnetických vĺn. Tieto vlny sa šíria vesmírom extrémne vysokou rýchlosťou, známou ako rýchlosť svetla. Svetlo je súčasťou elektromagnetického spektra, ktoré siaha od rádiových vĺn až po gama lúče.
Dôležitou charakteristikou svetla je, že môže byť emitované, odrážané, absorbované alebo prenášané rôznymi materiálmi. Objekty vyžarujú svetlo vďaka tepelnej energii, ktorú majú, podobne ako plameň alebo žiarovka. Keď svetlo dopadne na predmet, časť z neho môže byť objektom absorbovaná, časť sa môže odrážať a časť môže byť cez ňu prenesená. Kombinácia odrazeného a prepusteného svetla je to, čo vnímame ako farbu a jas.
Biele svetlo, podobne ako to, ktoré pochádza zo Slnka, je v skutočnosti zložené zo zmesi farieb. Biele svetlo sa totiž pri prechode hranolom môže rozložiť na rôzne vlnové dĺžky, čím vznikne spektrum farieb, ktoré poznáme ako dúhu. Viac informácií o správaní svetla nájdete v článku na difrakcia svetla.
Okrem svojej úlohy vo vizuálnom vnímaní zohráva svetlo aj podstatnú úlohu v mnohých oblastiach vedy a techniky. Používa sa v komunikácii, as v rádiových a televíznych signáloch a pri prenose dát cez optické vlákna. Je tiež nevyhnutný vo fotografii, medicíne (napríklad laserová terapia), astronomickom výskume a mnohých ďalších disciplínach. Svetlo zohráva podstatnú úlohu pri pozorovaní prírodných javov, ako napr kumulonimbus.
Niektoré histórie
Starovekí Gréci chápali svetlo ako niečo blízke pravde vecí. Študovali ho filozofi ako Empedokles a Euklides, ktorí objavili niektoré jeho fyzikálne vlastnosti. Od začiatku európskej renesancie do XNUMX. storočia, s rozvojom modernej fyziky a optiky, jej výskum a aplikácia v živote človeka nabrali veľkú dynamiku rozvoja.
následne, Hospodárenie s elektrinou umožnilo umelo osvetliť domy a mestá bez závislosti na slnku alebo spaľovaní palív (dieselové alebo petrolejové lampy). Toto je základ optického inžinierstva vyvinutého v XNUMX. storočí.
Vďaka elektronike a optike boli vyvinuté aplikácie svetla, ktoré boli ešte pred niekoľkými storočiami nepredstaviteľné. Naše chápanie toho, ako to fyzicky funguje, sa zvýšilo, čiastočne vďaka kvantovej teórii a obrovským pokrokom vo fyzike a chémii, ku ktorým došlo. Ak sa chcete dozvedieť viac o rýchlosti, ktorou sa svetlo šíri, môžete si prečítať o rýchlosť svetla.
Vďaka svetlu a jeho výskumu vznikli rôzne technológie, ako sú lasery, kino, fotografia, fotokopírovanie a fotovoltaické panely, ktoré sú základom moderného sveta a zmenili našu interakciu s prostredím.
kľúčové vlastnosti
Pohybuje sa vždy v priamom smere konštantnou predpísanou rýchlosťou. Frekvencia svetelnej vlny určuje energetickú hladinu svetla a je to, čo odlišuje viditeľné svetlo od iných foriem žiarenia. Hoci svetlo vo všeobecnosti (zo slnka a lámp) sa javí ako biela, obsahuje vlny s vlnovými dĺžkami zodpovedajúcimi každej farbe vo viditeľnom spektre.
Dá sa to demonštrovať nasmerovaním na hranol a jeho rozdelením na dúhové odtiene. Objekty majú konkrétnu farbu v dôsledku toho, že pigmenty objektu absorbujú určité vlnové dĺžky a odrážajú iné, pričom odrážajú vlnové dĺžky farieb, ktoré vidíme. Ak vás zaujíma viac o téme, odporúčame vám preskúmať nové vlastnosti svetla.
Ak vidíme biely predmet, je to preto, že pigment odráža všetko svetlo, ktoré je naň vyžarované, teda všetky vlnové dĺžky. Na druhej strane, ak to vidíme čierne, je to preto, že pohlcuje všetko svetlo, nič sa neodráža a nič nevidíme, teda vidíme čiernu. Naše oči vnímajú spektrálne farby od červenej (vlnová dĺžka 700 nm) po fialovú (vlnová dĺžka 400 nm).
šírenie svetla
Svetlo sa vo vákuu šíri priamočiaro rýchlosťou 299.792.4458 metra za sekundu.. Ak musíte cestovať cez husté alebo zložité médium, pohybujete sa pomalšou rýchlosťou. Dánsky astronóm Ole Roemer urobil prvé približné meranie rýchlosti svetla v roku 1676. Odvtedy fyzika značne zdokonalila mechanizmus merania.
S šírením svetla súvisí aj jav tieňa: keď svetlo dopadá na nepriehľadný objekt, svetlo premieta svoj obrys na pozadie, čím sa zvýraznia časti blokované objektom. Existujú dva stupne tieňovania: svetlejší odtieň nazývaný penumbra, svetlejší odtieň nazývaný penumbra a svetlejší odtieň nazývaný penumbra. Druhá farba je tmavšia a nazýva sa umbra.
Geometria bola vždy dôležitým nástrojom pri štúdiu šírenia svetla alebo pri navrhovaní zariadení na dosiahnutie určitých efektov, ako sú teleskopy a mikroskopy. Ak sa chcete hlbšie ponoriť do konceptu svetelných rokov v astronómii, odporúčame vám článok o svetelný rok a jeho význam pri meraní astronomických vzdialeností.
Prirodzené svetlo a umelé svetlo
Tradičným zdrojom svetla ľudstva je slnko, ktoré nás neustále osvetľuje viditeľným svetlom, teplom, ultrafialovým svetlom a inými druhmi žiarenia.
Slnečné svetlo je nevyhnutné pre fotosyntézu a pre udržanie teploty Zeme v rozmedzí vhodnom pre život. Podobá sa svetlu, ktoré pozorujeme od iných hviezd v našej galaxii, aj keď sú od seba vzdialené miliardy kilometrov.
Ľudia sa už veľmi skoro snažili napodobňovať prirodzené zdroje svetla. spočiatku Robí to tak, že ovláda oheň, používa fakle a táboráky, ktoré si vyžadujú horľavé materiály a majú krátku životnosť.
Neskôr sa začali používať kontrolovane horiace sviečky a oveľa neskôr vytvoril kandelábry, ktoré spaľovali ropu alebo iné uhľovodíky a vytvorili tak prvú mestskú sieť osvetlenia, ktorú neskôr nahradil zemný plyn. Nakoniec sa objavilo využitie elektriny, čo je najbezpečnejšia a najefektívnejšia verzia.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o tom, čo je svetlo a jeho vlastnosti.
