nhẹ

VậT Lý

2022

Chúng tôi giải thích mọi thứ về ánh sáng, lịch sử nghiên cứu của nó, cách nó lan truyền và các đặc điểm khác. Ngoài ra, ánh sáng tự nhiên và nhân tạo.

Ánh sáng là một dạng bức xạ điện từ mà mắt người có thể nhìn thấy được.

Ánh sáng là gì

Cái mà chúng ta gọi là ánh sáng là một phần của quang phổ điện từ mà mắt người có thể cảm nhận được. Ngoài ánh sáng, có nhiều dạng bức xạ điện từ khác nhau trong vũ trụ, lan truyền qua khoảng trống và vận chuyển Năng lượng từ nơi này đến nơi khác (chẳng hạn như bức xạ tia cực tím hoặc tia X), nhưng không ai trong số chúng có thể được nhận biết một cách tự nhiên.

Ánh sáng nhìn thấy được tạo thành từ các photon (từ tiếng Hy Lạp phos, "ánh sáng"), một loại vật rất nhỏ thiếu nguyên tố khối lượng. Các photon hoạt động theo hai cách: như sóng và như hạt. Tính hai mặt này mang lại cho ánh sáng những đặc tính vật lý độc đáo.

Các quang học là chi nhánh của thuộc vật chất nghiên cứu ánh sáng, các thuộc tính, hành vi, sự tương tác và ảnh hưởng của nó đối với vấn đề. Tuy nhiên, ánh sáng là nghiên cứu của nhiều kỷ luật như là hóa học, thuyết tương đối rộng hoặc vật lý lượng tử, trong số khác.

Lịch sử của ánh sáng

Bản chất của ánh sáng đã gây tò mò cho loài người mãi mãi. Trong thời cổ đại, nó được coi là thuộc tính của vật chất, là thứ sinh ra từ sự vật. Nó cũng được liên kết với mặt trời, vua ngôi sao trong hầu hết các tôn giáo Y thế giới quan sau đó nhân loại nguyên thủy và do đó cũng với nhiệt và với mạng sống.

Người Hy Lạp cổ đại hiểu ánh sáng là một thứ gì đó gần với sự thật của sự vật. Nó được nghiên cứu bởi các nhà triết học như Empedocles và Euclides, những người đã khám phá ra một số tính chất vật lý của nó. Từ Thời kỳ phục hưng Ở Châu Âu, vào thế kỷ thứ mười lăm, việc nghiên cứu và ứng dụng nó vào đời sống con người đã có bước phát triển vượt bậc, cùng với sự phát triển của vật lý hiện đại và quang học.

Sau đó, việc quản lý điện lực cho phép chiếu sáng nhân tạo của ngôi nhà và các thành phố, không còn phụ thuộc vào Mặt trời hoặc đốt cháy nhiên liệu (đèn dầu hoặc dầu hỏa). Do đó, nền tảng của kỹ thuật quang học phát triển trong thế kỷ XX đã được gieo vào lòng.

Nhờ có điện tử và quang học, người ta có thể phát triển các ứng dụng cho ánh sáng mà nhiều thế kỷ trước đây là điều không thể tưởng tượng được. Sự hiểu biết của chúng ta về các hoạt động vật lý của nó đã tăng lên, một phần nhờ vào các lý thuyết lượng tử và sự tiến bộ to lớn trong vật lý và hóa học nhờ chúng.

Nhờ có ánh sáng và nghiên cứu của nó tồn tại công nghệ khác biệt như tia laser, rạp chiếu phim, các Nhiếp ảnh, photocopy hoặc tấm quang điện.

Đặc điểm của ánh sáng

Tất cả các màu được chứa trong ánh sáng.

Ánh sáng là sự phát xạ không điều tiết và phân tử của các photon, tức là, đồng thời nó hoạt động như thể nó được tạo ra từ sóng và vấn đề.

Nó luôn chuyển động trên một đường thẳng, với tốc độ xác định và không đổi. Các tần số của sóng ánh sáng xác định mức độ năng lượng ánh sáng, và nó là thứ phân biệt ánh sáng khả kiến ​​với các dạng bức xạ khác.

Mặc dù ánh sáng nói chung (cả từ Mặt trời và từ đèn) trông có màu trắng, nhưng nó chứa các sóng có bước sóng tương ứng với từng màu trong quang phổ khả kiến.

Điều này có thể được chứng minh bằng cách hướng nó vào một lăng kính và chia nó thành các tông màu của cầu vồng. Việc một vật thể có một màu cụ thể là hệ quả của việc sắc tố của vật thể đó hấp thụ những bước sóng nhất định và phản xạ những vật thể khác, phản ánh bước sóng của vật thể đó. màu sắc Những gì chúng ta thấy.

Nếu chúng ta nhìn thấy một vật có màu trắng, đó là vì sắc tố phản xạ tất cả ánh sáng phát ra trên nó, tất cả các bước sóng. Ngược lại, nếu chúng ta thấy nó màu đen, đó là vì nó hấp thụ tất cả ánh sáng và không có gì bị phản xạ lại, chúng ta không thấy gì cả, tức là chúng ta thấy màu đen.Màu sắc của quang phổ mà mắt chúng ta có thể cảm nhận được từ đỏ (bước sóng 700 nanomet) đến tím (bước sóng 400 nanomet).

Sự lan truyền của ánh sáng

Ánh sáng truyền theo đường thẳng và với tốc độ 299.792.4458 mét / giây trong chân không. Nếu nó phải đi qua môi trường dày đặc hoặc phức tạp, nó sẽ di chuyển với tốc độ chậm hơn.

Nhà thiên văn học người Đan Mạch Ole Roemer đã thực hiện phép đo sơ bộ đầu tiên về tốc độ ánh sáng vào năm 1676. Kể từ đó, vật lý đã tinh chỉnh rất nhiều cơ chế của đo đạc.

Hiện tượng bóng đổ cũng liên quan đến sự lan truyền của ánh sáng: khi chiếu vào một vật thể không trong suốt, ánh sáng chiếu hình bóng của nó lên nền, vạch ra phần bị vật thể chặn lại. Có hai mức độ bóng râm: một mức độ sáng hơn, được gọi là penumbra; và một cái khác tối hơn, được gọi là umbra.

Hình học là một công cụ quan trọng khi nghiên cứu sự truyền ánh sáng hoặc thiết kế các đồ tạo tác để đạt được những hiệu ứng nhất định, ví dụ, kính viễn vọngkính hiển vi.

Hiện tượng ánh sáng

Sự khúc xạ trong hình này xảy ra do tốc độ ánh sáng giảm khi truyền qua nước.

Các hiện tượng ánh sáng là những thay đổi mà nó trải qua khi chịu tác động của một số phương tiện hoặc điều kiện vật lý nhất định. Nhiều người trong số họ có thể nhìn thấy hàng ngày, ngay cả khi chúng ta không thực sự biết chúng hoạt động như thế nào.

  • Sự phản xạ. Khi chạm vào các bề mặt nhất định, ánh sáng có khả năng "bật lên", tức là thay đổi quỹ đạo của nó ở những góc nhất định và có thể đoán trước được. Ví dụ, nếu vật mà nó chiếu vào ở một góc nhất định là nhẵn và có đặc tính phản xạ (như bề mặt của gương), thì ánh sáng sẽ bị phản xạ ở một góc bằng với phương tới, nhưng theo hướng ngược lại. Đây là cách hoạt động của gương.
  • Sự khúc xạ. Khi ánh sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác, với mật độ có một hiện tượng được gọi là "khúc xạ." Ví dụ cổ điển là sự đi qua của ánh sáng giữa không khí (ít đặc hơn) và Nước uống (dày đặc hơn), có thể được chứng minh bằng cách đặt dao kéo vào cốc nước và nhận thấy hình ảnh dao kéo dường như bị gián đoạn và trùng lặp, như thể có "lỗi" trong hình ảnh. Điều này là do nước thay đổi hướng truyền khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác.
  • Sự nhiễu xạ. Khi các tia sáng bao quanh một vật thể hoặc đi qua các lỗ trong vật thể không trong suốt, chúng sẽ bị thay đổi quỹ đạo, tạo ra hiệu ứng mở, như xảy ra với đèn pha ô tô vào ban đêm. Hiện tượng này là điển hình của tất cả các sóng.
  • Sự phân tán. Tính chất này của ánh sáng là thứ cho phép chúng ta thu được phổ màu đầy đủ bằng cách tán xạ chùm ánh sáng, đó là điều xảy ra khi chúng ta cho nó đi qua một lăng kính, hoặc điều gì sẽ xảy ra khi ánh sáng đi qua các hạt mưa trong bầu khí quyển và do đó tạo ra cầu vồng.
  • Sự phân cực. Ánh sáng được tạo thành từ dao động của điện trường Y từ tính mà có thể có các địa chỉ khác nhau. Sự phân cực của ánh sáng là một hiện tượng xảy ra khi, ví dụ, bằng một kính phân cực (chẳng hạn như kính râm) các hướng dao động bị giảm đi để ánh sáng lan truyền với cường độ nhỏ hơn.

Ánh sáng mặt trời và ánh sáng nhân tạo

Nguồn ánh sáng truyền thống của loài người là đến từ Mặt trời, nơi liên tục phát ra ánh sáng nhìn thấy, nhiệt, tia cực tím và các loại bức xạ khác.

Các ánh sáng mặt trời Nó là điều cần thiết cho quang hợp và để duy trì nhiệt độ của hành tinh trong phạm vi tương thích với sự sống. Nó tương tự như ánh sáng mà chúng ta quan sát từ bên kia các ngôi sao sau đó ngân hà, mặc dù chúng cách xa nhau hàng tỷ dặm.

Từ rất sớm con người đã cố gắng bắt chước nguồn ánh sáng tự nhiên đó. Ban đầu nó làm như vậy bằng cách làm chủ ngọn lửa, với ngọn đuốc và ngọn lửa đòi hỏi vật liệu dễ bắt lửa và không bền lắm.

Sau đó, ông sử dụng nến sáp đốt cháy một cách có kiểm soát, và rất nhiều sau đó, ông đã tạo ra đèn đường đốt cháy dầu hoặc các loại hydrocacbon, tạo ra mạng lưới chiếu sáng đô thị đầu tiên, sau đó được thay thế bằng khí tự nhiên. Cuối cùng nó đã sử dụng điện, phiên bản an toàn hơn và hiệu quả hơn của nó.

!-- GDPR -->