Povaha světla lidi vždy fascinovala. V dávných dobách to bylo považováno za vlastnost hmoty, něco, co vychází z věcí. Je také spojován se sluncem, planetárním králem ve většině náboženství a světonázorů raného člověka, a tedy s teplem a životem. Mnoho lidí však ve skutečnosti neví co je světlo.
Proto v tomto článku vysvětlíme, co je světlo, jeho vlastnosti a význam.
co je světlo
světlo je základní přírodní jev, který nám umožňuje vnímat svět kolem nás. Je to forma zářivé energie, která se šíří ve formě elektromagnetických vln. Tyto vlny se šíří vesmírem extrémně vysokou rychlostí, známou jako rychlost světla. Světlo je součástí elektromagnetického spektra, které sahá od rádiových vln po gama záření.
Důležitou vlastností světla je, že může být vyzařováno, odráženo, absorbováno nebo přenášeno různými materiály. Předměty vyzařují světlo díky tepelné energii, kterou mají, podobně jako plamen nebo žárovka. Když světlo dopadá na předmět, část z něj může být objektem pohlcena, část se může odrážet a část jím může být přenášena. Kombinace odraženého a procházejícího světla je to, co vnímáme jako barvu a jas.
Bílé světlo, stejně jako to, které pochází ze Slunce, je ve skutečnosti složeno ze směsi barev. Bílé světlo se totiž při průchodu hranolem může rozložit na různé vlnové délky a vytvořit tak spektrum barev, které známe jako duhu. Další informace o chování světla naleznete v článku na difrakce světla.
Kromě své role ve vizuálním vnímání hraje světlo také zásadní roli v mnoha oblastech vědy a techniky. Používá se v komunikaci, as v rádiových a televizních signálech a při přenosu dat přes optická vlákna. Je také nezbytný ve fotografii, medicíně (jako je laserová terapie), astronomickém výzkumu a mnoha dalších oborech. Světlo hraje zásadní roli při pozorování přírodních jevů, jako jsou kupř cumulonimbus.
Nějaká historie
Staří Řekové chápali světlo jako něco blízkého pravdě věcí. Studovali ji filozofové jako Empedokles a Euklides, kteří objevili některé její fyzikální vlastnosti. Od počátku evropské renesance do XNUMX. století s rozvojem moderní fyziky a optiky nabraly její výzkumy a aplikace v životě člověka velkou dynamiku rozvoje.
Následně Řízení elektřiny umožnilo uměle osvětlovat domy a města bez závislosti na slunci nebo spalování paliv (dieselové nebo petrolejové lampy). To je základ optického inženýrství vyvinutého ve XNUMX. století.
Díky elektronice a optice byly vyvinuty aplikace světla, které byly ještě před několika staletími nepředstavitelné. Naše chápání toho, jak to fyzicky funguje, se zvýšilo, částečně díky kvantové teorii a obrovským pokrokům ve fyzice a chemii, ke kterým došlo. Chcete-li se dozvědět více o rychlosti, kterou se světlo šíří, můžete si přečíst o rychlost světla.
Díky světlu a jeho výzkumu se objevily různé technologie, jako jsou lasery, kino, fotografie, fotokopírování a fotovoltaické panely, které jsou zásadní pro moderní svět a změnily naši interakci s prostředím.
Hlavní charakteristiky
Pohybuje se vždy v přímém směru konstantní předepsanou rychlostí. Frekvence světelné vlny určuje energetickou hladinu světla a je to, co odlišuje viditelné světlo od jiných forem záření. Ačkoli světlo obecně (ze slunce a lamp) se jeví jako bílá, obsahuje vlny s vlnovými délkami odpovídajícími každé barvě ve viditelném spektru.
To lze demonstrovat namířením na hranol a jeho rozdělením do duhových odstínů. Objekty mají určitou barvu v důsledku toho, že pigmenty objektu absorbují určité vlnové délky a odrážejí jiné, čímž odrážejí vlnové délky barev, které vidíme. Pokud vás zajímá více o tématu, doporučujeme vám prozkoumat nové vlastnosti světla.
Pokud vidíme bílý předmět, je to proto, že pigment odráží veškeré světlo, které na něj vyzařuje, tedy všechny vlnové délky. Na druhou stranu, pokud to vidíme černě, je to proto, že pohlcuje všechno světlo, nic se neodráží a my nic nevidíme, tedy vidíme černě. Naše oči vnímají spektrální barvy od červené (vlnová délka 700 nm) po fialovou (vlnová délka 400 nm).
šíření světla
Světlo se ve vakuu šíří přímočaře rychlostí 299.792.4458 metrů za sekundu.. Pokud musíte cestovat přes husté nebo složité médium, pohybujete se pomaleji. Dánský astronom Ole Roemer provedl první přibližné měření rychlosti světla v roce 1676. Od té doby fyzika značně zdokonalila mechanismus měření.
Fenomén stínu také souvisí s šířením světla: když světlo dopadá na neprůhledný předmět, světlo promítá svůj obrys na pozadí a zvýrazní části blokované předmětem. Existují dva stupně stínování: světlejší odstín zvaný penumbra, světlejší odstín zvaný penumbra a světlejší odstín zvaný penumbra. Druhá barva je tmavší a nazývá se umbra.
Geometrie byla vždy důležitým nástrojem při studiu šíření světla nebo navrhování zařízení k dosažení určitých efektů, jako jsou dalekohledy a mikroskopy. Pokud se chcete hlouběji ponořit do konceptu světelných let v astronomii, doporučujeme článek o světelný rok a jeho význam při měření astronomických vzdáleností.
Přirozené světlo a umělé světlo
Tradičním zdrojem světla lidstva je slunce, které nás neustále osvětluje viditelným světlem, teplem, ultrafialovým světlem a dalšími druhy záření.
Sluneční světlo je nezbytné pro fotosyntézu a pro udržení teploty Země v rozmezí vhodném pro život. Podobá se světlu, které pozorujeme od jiných hvězd v naší galaxii, i když jsou od sebe vzdáleny miliardy kilometrů.
Od velmi raného věku se lidé pokoušeli napodobit přirozené zdroje světla. Zpočátku, Dělá to tak, že ovládá oheň, používá pochodně a táboráky, které vyžadují hořlavé materiály a mají krátkou životnost.
Později se začaly používat svíčky, které hořely kontrolovaně, a mnohem později vytvořil kandelábry, které spalovaly ropu nebo jiné uhlovodíky, tvořící první městskou osvětlovací síť, kterou později nahradil zemní plyn. Nakonec bylo objeveno využití elektřiny, což je nejbezpečnější a nejúčinnější verze.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o tom, co je světlo a jeho vlastnosti.
