žinios

Kas yra šviesa?

Sep 25, 2019 Palik žinutę

Šviesa reiškia mažą dažnių juostą, matomą žmogaus akiai didesnėje elektromagnetinės (EM) spinduliuotės skalėje. Dauguma EM bangų virpa tokiu greičiu, kokio žmonės nesugeba aptikti vizualiai. Tai galima palyginti su šuns švilpimu, kurio garsas yra toks, kokio negali girdėti žmogaus ausys. Tuo pačiu būdu kai kurie gyvūnai gali pamatyti EM dažnį, kurio negali žmonės. Pavyzdžiui, bitės mato ultravioletinių spindulių (UV) diapazoną, kad galėtų išsirinkti gėlių modelius, matomus tik su UV spinduliuote.


EM spinduliuotė yra elektrinis laukas, turintis magnetinių savybių, kurios sklinda iš vieno taško į kitą arba spinduliuoja į išorę. EM spinduliuotė yra banga, kurios dažnis ir amplitudė. Dažnis reiškia, kiek bangų praeina nejudantį tašką per sekundę, o amplitudė matuoja bangos aukštį. Matomos šviesos bangos ilgis yra nuo 400 iki 700 nanometrų. Žvelgiant iš perspektyvos, nanometras yra viena milijardoji metro dalis (viena milijardoji dalis 3,281 pėdų).


Šviesa turi skirtingas savybes, priklausomai nuo jos amplitudės ir bangos ilgio. Ilgesnės bangos arba žemesni dažniai sukelia raudoną šviesą, o trumpesnės bangos arba aukštesni dažniai - mėlyną. Raudona spalva yra viename kraštiniame matomo spektro gale, o mėlyna arba violetinė šviesa - kitame. Už mėlynos / violetinės spektro ribų yra ypač trumpos bangos, vadinamos ultravioletinėmis. Ši ką tik matoma ir beveik matoma šviesa taip pat vadinama labai energetiniu ultravioletiniu (HEV) apšvietimu.


Žaliajame mėlynojo spektro gale didžioji dalis radiacijos tampa nematoma, todėl atsiranda silpnai violetinė šviesa, dar vadinama juoda šviesa. Šis bangos ilgis turi įdomių savybių tuo, kad kai kurie pigmentai sugeria papildomą radiaciją, kurios nematyti, todėl šie pigmentai vėl spinduliuoja energiją ir švyti. Vienas iš pavyzdžių yra juodos šviesos plakatas. Šiek tiek trumpesni bangų ilgiai sukuria juodą šviesą, naudojamą kriminalistinėje kriminalistikoje, kad fluorescuotų kūno skysčius, tokius kaip šlapimas ir kraujas. Be UV spinduliuotės EM skalėje yra rentgeno ir gama spinduliai. Čia patenka kosminiai spinduliai; nors daugelis mokslininkų mano, kad kosminiai spinduliai techniškai nepriklauso EM spektrui.


Priešingas matomo spektro galas yra ne tik raudonas, bet ir infraraudonas. Infra yra lotynų kalba, reiškiančiame „žemiau“, taigi infraraudonieji spinduliai pažodžiui reiškia „žemiau raudonos“. Infraraudonųjų spindulių šviesa naudojama naktinio matymo kameroms ir terminiam vaizdavimui. Tokiu bangos ilgiumu šilti objektai atrodo ryškesni nei šalti. Infraraudonųjų spindulių ryšys taip pat naudojamas nedidelio nuotolio kompiuterių periferinių įrenginių tinklui sujungti su „Infrared Data Association“ (IRDA) specifikacija. Toliau ilgėjant bangų ilgiui, mes pasiekiame mikrobangas, po kurių eina radijo bangos, ir, pagaliau, transliacijos spektras.


Nors šviesa dažnai apibūdinama kaip banga, pagal kvantinę fiziką ji turi dvejopą pobūdį. Fizika apibūdina šviesą kaip fotonus arba be masės energijos daleles, kurios kartais gali elgtis kaip banga. Nesvarbu, ar tai banga, ar dalelės, ar vibruojanti „styga“, kaip rodo superverslo teorija, vakuume visa EM spinduliuotė juda pastoviu 186 282 mylių per sekundę arba 299 792 458 metrų per sekundę greičiu. Todėl šviesūs metai yra atstumas, kurį šviesa gali nuvažiuoti per metus. Artimiausia žvaigždė „Alpha Centauri“ yra už keturių šviesmečių.


Siųsti užklausą