ușoară

Fizic

2022

Vă explicăm totul despre lumină, istoria studiului ei, cum se răspândește și alte caracteristici. În plus, lumină naturală și artificială.

Lumina este o formă de radiație electromagnetică vizibilă pentru ochiul uman.

Ce este lumina

Ceea ce numim lumină face parte din spectru electromagnetic care poate fi perceput de ochiul uman. Există, în afară de lumină, diferite forme de radiații electromagnetice în univers, care se răspândește prin spaţiu si transporturi Energie dintr-un loc în altul (cum ar fi radiațiile ultraviolete sau razele X), dar niciunul dintre ele nu poate fi perceput în mod natural.

Lumina vizibilă este formată din fotoni (din cuvântul grecesc phos, „lumină”), un fel de particule elementali lipsiţi masa. Fotonii se comportă într-un mod dublu: ca unde și ca particule. Această dualitate conferă luminii proprietăți fizice unice.

The optica este ramura a fizic care studiază lumina, proprietățile ei, comportamentul, interacțiunea și efectele acesteia asupra materie. Cu toate acestea, lumina este studiul multor altele disciplinelor dupa cum chimie, relativitatea generală sau fizică cuantic, printre altele.

Istoria luminii

Natura luminii a intrigat rasa umană pentru totdeauna. În antichitate era considerată o proprietate a materiei, ceva ce emana din lucruri. A fost, de asemenea, legat de Soare, starul regele în majoritatea religii Y viziuni asupra lumii al umanitatea primitivă și deci și cu cea căldură iar cu viaţă.

Grecii antici au înțeles lumina ca ceva apropiat de adevăr de lucruri. A fost studiat de filozofi precum Empedocles și Euclide, care descoperiseră deja câteva dintre proprietățile sale fizice. Din Renaştere În Europa, în secolul al XV-lea studiul și aplicarea sa la viața umană au luat un mare impuls, odată cu dezvoltarea fizicii moderne și optica.

Ulterior, conducerea electricitate a permis iluminarea artificială a locuințelor și orase, încetând să mai depindă de Soare sau arzând combustibili (lămpi cu motorină sau cu kerosen). Astfel au fost semănate bazele ingineriei optice care s-au dezvoltat în secolul al XX-lea.

Datorită electronicii și opticii a fost posibil să se dezvolte aplicații pentru lumină care cu secole în urmă ar fi fost de neconceput. Înțelegerea noastră asupra funcționării sale fizice a crescut, în parte datorită teoriilor cuantice și a progresului enorm în fizică și chimie care a avut loc datorită acestora.

Datorită luminii și studiului ei există tehnologii la fel de disparate ca laserele, Cinema, cel Fotografie, fotocopiere sau panouri fotovoltaice.

Caracteristicile luminii

Toate culorile sunt cuprinse în lumină.

Lumina este o emisie ondulatorie si corpusculara de fotoni, adica in acelasi timp se comporta ca si cum ar fi facuta din valuri și materie.

Se deplasează întotdeauna în linie dreaptă, cu o viteză definită și constantă. The frecvență a undelor luminoase determină nivelul de energie luminoasăși este ceea ce diferențiază lumina vizibilă de alte forme de radiație.

Deși lumina în general (atât de la Soare, cât și de la o lampă) arată albă, ea conține unde cu lungimi de undă care corespund fiecărei culori din spectrul vizibil.

Acest lucru poate fi evidențiat prin îndreptarea acesteia spre o prismă și descompunerea în tonurile de Curcubeu. Faptul că un obiect are o anumită culoare este o consecință a pigmentului obiectului care absoarbe anumite lungimi de undă și reflectă altele, reflectând lungimea de undă a obiectului. culoare Ceea ce vedem.

Dacă vedem un obiect alb, este pentru că pigmentul reflectă toată lumina care este emisă pe el, toate lungimile de undă. Dacă, pe de altă parte, îl vedem negru, este pentru că absoarbe toată lumina și nimic nu se reflectă, nu vedem nimic, adică vedem negru.Culorile spectrului perceptibil de ochiul nostru variază de la roșu (700 nanometri lungime de undă) la violet (400 nanometri lungime de undă).

Propagarea luminii

Lumina se deplasează în linie dreaptă și cu o viteză de 299.792.4458 de metri pe secundă în vid. Dacă trebuie să treacă prin medii dense sau complexe, se mișcă la viteze mai mici.

Astronomul danez Ole Roemer a făcut prima măsurătoare brută a viteza luminii în 1676. De atunci, fizica a perfecţionat foarte mult mecanismele de măsurare.

Fenomenul umbrelor are legătură și cu propagarea luminii: la lovirea unui obiect opac, lumina își proiectează silueta pe fundal, conturând porțiunea blocată de obiect. Există două grade de umbră: unul mai luminos, numit penumbră; și un altul mai întunecat, numit umbra.

Geometria a fost un instrument important atunci când se studiază propagarea luminii sau se proiectează artefacte pentru a obține anumite efecte, de exemplu, telescop si microscop.

Fenomene ale luminii

Refracția în această figură are loc deoarece viteza luminii scade pe măsură ce trece prin apă.

Fenomenele luminii sunt alterari pe care le experimenteaza atunci cand este supusa unor medii sau anumitor conditii fizice. Multe dintre ele sunt vizibile zilnic, chiar dacă nu știm cu adevărat cum funcționează.

  • Reflecţie. Când lovește anumite suprafețe, lumina este capabilă să „saltă”, adică să-și schimbe traiectoria la anumite unghiuri și previzibile. De exemplu, dacă obiectul asupra căruia lovește la un anumit unghi este neted și are proprietăți reflectorizante (cum ar fi suprafața unei oglinzi), lumina va fi reflectată la un unghi egal cu incidentul, dar în direcția opusă. Așa funcționează oglinzile.
  • Refracţie. Când lumina trece de la un mediu transparent la altul, cu diferite densități există un fenomen cunoscut sub numele de „refracție”. Exemplul clasic este trecerea luminii între aer (mai puțin dens) și cel Apă (mai dens), lucru care poate fi evidențiat prin așezarea unui tacâm într-un pahar cu apă și observarea modului în care imaginea tacâmului pare a fi întreruptă și duplicată, de parcă ar exista o „eroare” în imagine. Acest lucru se datorează faptului că apa își schimbă direcția de propagare atunci când trece de la un mediu la altul.
  • Difracţie. Atunci când razele de lumină înconjoară un obiect sau trec prin deschideri dintr-un corp opac, acestea vor experimenta o schimbare a traiectoriei lor, producând un efect de deschidere, așa cum se întâmplă cu farurile mașinilor pe timp de noapte. Acest fenomen este tipic tuturor undelor.
  • Dispersia. Această proprietate a luminii este cea care ne permite să obținem întregul spectru de culori prin împrăștierea fasciculului de lumină, adică este ceea ce se întâmplă atunci când îl facem să treacă printr-o prismă sau ce se întâmplă când lumina trece prin picăturile de ploaie în atmosfera și generează astfel un curcubeu.
  • Polarizare. Lumina este alcătuită din oscilații ale câmp electric Y magnetic care pot avea adrese diferite. Polarizarea luminii este un fenomen care apare atunci când, de exemplu, cu ajutorul unui polarizator (cum ar fi ochelarii de soare) direcțiile de oscilație sunt reduse astfel încât lumina să se răspândească cu mai puțină intensitate.

Lumina soarelui și lumina artificială

Sursa tradițională de lumină a umanității a fost cea provenită de la Soare, care radiază constant lumină vizibilă, căldură, lumină ultravioletă și alte tipuri de radiații.

The lumina soarelui Este esențial pentru fotosinteză și pentru a menține temperatura a planetei în limite compatibile cu viața. Este asemănătoare cu lumina pe care o observăm de la celălalt stele al galaxie, chiar dacă sunt la miliarde de mile unul de celălalt.

Din timpuri foarte timpurii ființă umană a încercat să imite acea sursă de lumină naturală. Inițial o făcea stăpânind focul, cu torțe și focuri care necesitau materiale combustibile și nu erau foarte durabile.

Mai târziu a folosit lumânări de ceară care ardeau într-un mod controlat, iar mult mai târziu a creat lumini stradale care ardeau ulei sau alte hidrocarburi, dând naștere primei rețele de iluminat urban, care ulterior a fost înlocuită cu gaz natural. În cele din urmă s-a ajuns la utilizarea energiei electrice, versiunea sa mai sigură și mai eficientă.

!-- GDPR -->