додати матеріал


Світло

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

- Надзвичайно важливий вид енергії. Життя на землі залежить від енергії сонячного світла. Крім того, світло - це випромінювання, яке дає нам зорові відчуття. Лазерне випромінювання застосовується в багатьох областях - від передачі інформації до різання сталі.

Ми бачимо предмети, коли світло від них досягає наших очей. Ці предмети або самі випромінюють світло, або відбивають світло випромінюється іншими предметами, або пропускають eго через себе. Ми бачимо, наприклад, Сонце і зірки тому, що вони випромінюють світло. Більшість же предметів навколо нас ми бачимо завдяки відбитому ними світла. А деякі матеріали, такі, як вітражі у вікнах соборів, розкривають багатство своїх квітів, пропускаючи світло через себе.

Колір

Яскраве сонячне світло здається нам чисто білим, тобто безбарвним. Але тут ми помиляємося, так як білий світ складається з багатьох кольорів. Вони бувають видно, коли промені сонця освітлюють дощові краплі і ми спостерігаємо веселку. Різнобарвна смугу утворює і тоді коли сонячне світло відбивається від скошеного краю дзеркала або проходить через скляне прикрасу або посудину. Ця смуга називається світловим спектром. Починається він з червоного кольору і, поступово змінюючись, закінчується на протилежному кінці фіолетовим.

Зазвичай ми не беремо до уваги більш слабкі відтінки кольору і тому вважаємо, що спектр перебуваю всією з семи кольорових смуг. Кольори спектру, звані сім'ю барвами веселки, включають червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.

Призми

У 60х роках ХVII століття Ісаак Ньютон про водив експерименти зі світлом. Щоб розкласти світло на складові і отримати спектр він використовував тригранну скляну призму. Учений виявив, що, зібравши роздроблений промінь за допомогою другої призми, можна знову отримати білий світ. Так він довів що біле світло є сумішшю різних квітів.

Основними кольорами світла є червоний, зелений і синій. Їх комбінація утворює білий світ. Змішані парами, вони утворюють кольору жовтий, синій або пурпуровий. Пігментними або основними кольорами фарб є пурпурний, синій, жовтий Їх поєднання показано на малюнку.

Проходячи через призму світлові промені заломлюються. Але промені різного кольору переломлюються в різному ступені - червоний в найменшій, фіолетовий у найбільшою. Саме з цього, проходячи через призму, білий колір дробиться па складові кольору.

Заломлення світла називається рефракцією, а розкладання білого світла на різні кольори-дисперсією. Коли дощові краплі розсіюють сонячне світло, утворюється веселка.

Електромагнітні хвилі

Світловий спектр - лише частина величезного діапазону випромінювань, який називається електромагнітним спектром. Він включає в себе гамма-, рентгенівське, ультрафіолетове, інфрачервоне (теплове) випромінювання і радіохвилі. Всі види електромагнітних випромінювань поширюються у формі хвиль електричних і магнітних коливань зі швидкістю світла - близько 300 000 км / с. Електромагнітні хвилі розрізняються між собою головним чином довжиною хвилі. Визначається вона частотою, тобто швидкістю, з якою утворюються ці хвилі. Чим вище частота, тим ближче один до одного вони розташовуються і тим менше довжина кожної з них. У спектрі світлові хвилі займають місце між областями інфрачервоного та ультрафіолетового випромінювання.

Сонце випускає широкий спектр електромагнітних випромінювань. На шкалі дані довжини хвиль в нанометрах (одна мільярдна метра) і більш великих одиницях.

Лінзи

Зображення у фотоапаратах і оптичних інструментах отримують, використовуючи лінзи і явище заломлення в них світлових променів. Можливо, ви помітили, що в лінзах дешевих телескопів, наприклад, навколо контурів зображення утворюється кольорова облямівка. Відбувається це тому що, подібно призмі, проста лінза, виготовлена ​​з одного шматка скла або пластику, переломлює промені різного кольору в різному ступені. У більш якісних приладах цей дефект усувається шляхом використання двох лінз, з'єднаних разом. Перша частина такої складової лінзи розкладає біле світло на різні кольори, а друга знову з'єднує їх, прибираючи таким чином непотрібну облямівку.

Основні кольори

Як показав Ньютон, білий свічок можна отримати, змішавши сім кольорів веселки. За це можна зробити і простіше, змішавши лише три кольори-червоний, зелений і синій. Вони називаються основними кольорами світла. Інші кольори ми отримаємо, комбінуючи основні. Так, наприклад, суміш червоного з зеленим дає жовтий.

Опукла лінза фокусує паралельні промені. Оскільки білий світ складається з більш ніж одного кольору, їх промені заломлюються в різному ступені і фокусуються на різних відстанях від лінзи. У результаті навколо контурів зображення утворюється кольорова облямівка.

Лінзу з двох сортів скла можна використовувати для одержання зображень без кольорової облямівки. Перша частина лінзи переломлює промені різного кольору в різному ступені, змушуючи їх розходитися. Друга знову збирає їх, усуваючи колірні спотворення.

Той факт, що біле світло складається з декількох квітів, пояснює, чому ми бачимо предмети в тому чи іншому кольорі. (Для простоти припустимо, що біле світло складається тільки з червоного зеленою і синього). Ми бачимо предмет білим, якщо він відображає всі три складові частини білого світла, і чорним, якщо він не відображає ні однієї з них. Але червоний предмет, освітлюваний білим світлом, бачиться червоним тому, що він відображає головним чином червону складову білого кольору і поглинає більшість синіх і зелених складових. У результат ми бачимо в основному червоний колір. Точно так само синій предмет відображає сині промені, поглинаючи червоні й зелені. А зелений предмет відображає зелені промені, поглинаючи червоні і сині.

Фасеточні очі мух складаються з тисяч лінз. Кожна фокусує світло лише на кількох світлочутливих клітинах, так що муха не може розгледіти всі деталі об'єкту. Квітка очима мухи виглядає як що складається з тисяч шматочків картинка.

WebProm banner network

Якщо змішати фарби різного кольору, то кожна буде поглинати (вбирати) різні складові білого світла суміш буде ставати темнішою. Таким чином змішування фарб - це процес протилежний змішування колірних променів. Щоб отримати певну гаму кольорів треба використовувати інший набір основних кольорів. Основні кольори використовуються в живописі, називаються основними пігментними квітами. Це пурпурний колір або "ідеально червоний", синій і жовтий звичайно (але неправильно) звані червоним, синім і жовтим. Чорний додають, щоб збільшити щільність темних ділянок, а насичена суміш всіх основних квітів все ж таки відбиває в якійсь мірі світло. У результаті замість чорного кольору виходить темно-коричневий.

Хвилі і частинки

Як утворюються і поширюються світлові промені, століттями залишалося цілковитій таємницею. І в наші дні це явище не до кінця досліджено вченими.

У XVII столітті Ісаак Ньютон та інші вчені вважали, що світло складається з швидко рухомих частинок, які назвали корпускулами. Данський учений Християн Гюйгенс yтверждал, що світло складається з хвиль

У 1801 р англійський учений Томас Янг зробив низку дослідів з дифракцією світла Це явище полягає в тому, що при проходженні через дуже вузьку щілину світло злегка розсіюється, а не поширюється по прямій лінії. Янг пояснив дифракцію поширенням світла у формі хвиль. А в 60-х роках XIX століття шотландський вчений Джеймс Кларк Максвелл висловив припущення, що електромагнітна енергія поширюється хвилями, і що світло є особливим видом цієї енергії.

Міраж - це оптичний обман, спостережуваний в жарких пустелях (угорі). Коли Сонце сильно нагріває землю, повітря над нею теж нагрівається. При змінах температури на різних висотах, світло в повітрі поламаний, як показано на малюнку. Щоб побачити верхівку дерева, спостерігачеві доводиться дивитися вниз, так що дерево здається перевернутим. Іноді падає з неба світло виглядає, як розлиті на землі калюжі. Шари холодного повітря над морем може викликати протилежне явище (внизу). Світло, відбите від далекого корабля, переломлюється так, що корабель здається ширяє в небі.

Однак до початку XX століття німецький учений Макс Планк у своїх роботах довів, що енергія випромінювання може існувати лише у вигляді крихітних згустків - квантів. Це доказ лежить в основі квантової теорії Планка, за яку він у 1918 році отримав Нобелівську премію в галузі фізики Квант світлового випромінювання - це частка, звана фотоном. При випромінюванні або поглинанні світло завжди поводиться як потік фотонів.

Таким чином, іноді світло поводиться як хвилі, іноді - як частки. Тому вважається, що він має двоїсту природу. Вчені, пояснюючи дані спостережень, можуть користуватися або хвильовою теорією, або теорією частинок.

Риба хауліод випромінює біолюмінесцентних світло з набрюшних органів (фотофоров). Риба регулює їх яскравість так, щоб вона відповідала яскравості світла, проникаючого з поверхні.

Генерування світла

Подібно до електричного струму, світло може генеруватися іншими видами енергії. Сонце генерує світло та інші електромагнітні випромінювання шляхом потужних реакцій синтезу, у процесі яких водень перетворюється в гелій. При згорянні вугілля або дерева хімічна енергія палива перетворюється в тепло і світло. Проходження струму через тонку нитку розжарення в електричній лампочці дає той же результат. Лампа денного світла працює за іншим принципом. На кінці трубки, наповненої парами (зазвичай ртуті) під великим тиском, подається висока напруга. Пар починає світитися, випускаючи ультрафіолетове випромінювання, яке діє на хімічне покриття внутрішніх стінок трубки. Покриття поглинає невидиме ультрафіолетове випромінювання і саме випромінює енергію світла. Цей процес перетворення випромінювання називається флуоресценцією.

Фосфоресценція - явище того ж роду, але світіння при цьому триває досить довго і після видалення джерела випромінювання. Світна фарба фосфоресцирующей. Після короткочасного впливу на неї яскравого світла вона світиться годинами. Флюоресценція і фосфоресценція є формами люмінесценції - випромінювання світла без впливу високої температури.

Біолюмінесценція

Деякі живі організми, включаючи жуків-світляків, окремі види риб, грибів і бактерій, генерують світло способом біолюмінесценції. У цьому виді люмінесценції джерелом світла є хімічна енергія, що отримується в результаті окислення речовини, званого люціферіном.

Одним з найбільш корисних джерел світла є лазер. Це слово складене з перших букв повного терміну "посилення світла методом індукованого випромінювання" (по-англійськи light amplification by stimulated emission of radiation). В лазерній трубці під впливом електрики з атомів вивільняються фотони. Вони вилітають з трубки у вигляді вузького променя світла або в якій-небудь іншій формі електромагнітного випромінювання в залежності oт речовини, що використовується для отримання фотонів.

Захоплюючі ефекти на рок-концертах отримують за допомогою генераторів диму. Його частинки розсіюють промені прожекторів, надаючи їм видимі обриси.

На відміну від звичайного світла лазерний світло є когерентним. Це означає, що випущені світлові хвилі піднімаються й опускаються разом. Отримувана таким чином світлове випромінювання високої спрямованості і великий щільності енергії має різні сфери застосування, включаючи зшивання тканин в хірургії, різання стали, наведення ракет на цілі, передачу інформації.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
23кб. | скачати


Схожі роботи:
Лазерний світло
Пряме світло
Світло з гетеропереходів
Світло Христової Істини
Світло Терміни та визначення
Світло і тіні хрущовських реформ
Світло Росії в ліриці С А Єсеніна
СВІТЛО І ТІНІ Хрущовська реформи 3
Світло і тіні хрущовських реформ 2
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru