Lys anses å være enhver form for optisk stråling. Dette er med andre ord elektromagnetiske bølger, hvis lengde er i området for enheter av nanometer.
Generelle definisjoner
Fra et optikks synspunkt er lys elektromagnetisk stråling som oppfattes av det menneskelige øyet. Det er vanlig å ta et område i et vakuum på 750 THz som en endringsenhet. Dette er den kortbølgelengde kanten av spekteret. Lengden er 400 nm. Når det gjelder grensen til brede bølger, tas en seksjon på 760 nm, det vil si 390 THz, som en måleenhet.
I fysikk regnes lys som et sett med retningspartikler k alt fotoner. Fordelingshastigheten til bølger i vakuum er konstant. Fotoner har et visst momentum, energi, null masse. I en bredere forstand er lys synlig ultrafiolett stråling. Bølger kan også være infrarøde.
Fra ontologiens synspunkt er lys begynnelsen på væren. Dette er hva filosofer og religiøse lærde sier. I geografi brukes dette begrepet for å referere til visse områder av planeten. Lys i seg selv er et sosi alt konsept. Likevel, i vitenskapen har den spesifikke egenskaper, egenskaper og lover.
Natur og lyskilder
Elektromagnetisk stråling skapes i prosessen med interaksjon av ladede partikler. Den optimale betingelsen for dette vil være varme, som har et kontinuerlig spektrum. Maksimal stråling avhenger av kildens temperatur. Et godt eksempel på en prosess er solen. Dens stråling er nær strålingen til en helt svart kropp. Lysets natur på Sola bestemmes av oppvarmingstemperaturen opp til 6000 K. Samtidig er omtrent 40 % av strålingen innenfor synlighet. Det maksimale effektspekteret ligger nær 550 nm.
Lyskilder kan også være:
- Elektroniske skall av molekyler og atomer under overgangen fra et nivå til et annet. Slike prosesser gjør det mulig å oppnå et lineært spektrum. Eksempler er lysdioder og gassutladningslamper.
- Cherenkov-stråling, som dannes når ladede partikler beveger seg med lysets fasehastighet.
- Prosesser for foton-retardasjon. Som et resultat produseres synkro- eller syklotronstråling.
Lysets natur kan også assosieres med luminescens. Dette gjelder både kunstige kilder og organiske. Eksempel: kjemiluminescens, scintillasjon, fosforescens, etc.
I sin tur er lyskilder delt inn i grupper etter temperaturindikatorer: A, B, C, D65. Det mest komplekse spekteret er observert i en helt svart kropp.
Light Characteristics
Det menneskelige øyet oppfatter subjektivt elektromagnetisk stråling som en farge. Så lyset kan gi fra seg hvite, gule, røde, grønne nyanser. Det er barevisuell sensasjon, som er assosiert med frekvensen av stråling, enten den er spektral eller monokromatisk i sammensetning. Fotoner har vist seg å forplante seg selv i et vakuum. I fravær av materie er strømningshastigheten 300 000 km/s. Denne oppdagelsen ble gjort tidlig på 1970-tallet.
På grensen til media opplever en strøm av lys enten refleksjon eller brytning. Under forplantningen forsvinner den gjennom materie. Det kan sies at de optiske indeksene til mediet er karakterisert ved en brytningsverdi lik forholdet mellom hastighetene i vakuum og absorpsjon. I isotrope stoffer er forplantningen av strømmen ikke avhengig av retningen. Her er brytningsindeksen representert av en skalar mengde bestemt av koordinater og tid. I et anisotropisk medium vises fotoner som en tensor.
Dessuten kan lys polariseres og ikke. I det første tilfellet vil hovedmengden av definisjonen være bølgevektoren. Hvis strømmen ikke er polarisert, består den av et sett med partikler rettet i tilfeldige retninger.
Den viktigste egenskapen til lys er intensiteten. Den bestemmes av fotometriske størrelser som kraft og energi.
Grunnleggende egenskaper til lys
Foton kan ikke bare samhandle med hverandre, men har også en retning. Som et resultat av kontakt med et fremmed medium opplever strømmen refleksjon og refraksjon. Dette er de to grunnleggende egenskapene til lys. Med refleksjon er alt mer eller mindre klart: det avhenger av materiens tetthet og innfallsvinkelen til strålene. Men med refraksjon er situasjonen langthardere.
Til å begynne med kan vi vurdere et enkelt eksempel: Hvis du senker et sugerør ned i vann, vil det fra siden virke buet og forkortet. Dette er lysbrytningen, som oppstår ved grensen til det flytende mediet og luft. Denne prosessen bestemmes av distribusjonsretningen til stråler under passasjen gjennom materiens grense.
Når en strøm av lys berører grensen mellom medier, endres bølgelengden betydelig. Imidlertid forblir forplantningsfrekvensen den samme. Hvis strålen ikke er ortogonal til grensen, vil både bølgelengden og retningen endres.
Kunstig lysbrytning brukes ofte til forskningsformål (mikroskop, linser, forstørrelsesglass). Punkter tilhører også slike kilder til endringer i bølgekarakteristikker.
Klassifisering av lys
For tiden skilles det mellom kunstig og naturlig lys. Hver av disse artene er definert av en karakteristisk strålingskilde.
Naturlig lys er et sett med ladede partikler med en kaotisk og raskt skiftende retning. Et slikt elektromagnetisk felt er forårsaket av en variabel fluktuasjon av intensiteter. Naturlige kilder inkluderer varme kropper, solen, polariserte gasser.
Kunstlys er av følgende typer:
- Lok alt. Den brukes på arbeidsplassen, i kjøkkenområdet, vegger, etc. Slik belysning spiller en viktig rolle i interiørdesign.
- General. Dette er jevn belysning av hele området. Kilder er lysekroner, gulvlamper.
- Kombinert. En blanding av den første og andre typen for å oppnå den ideelle belysningen av rommet.
- Nød. Det er ekstremt nyttig under strømbrudd. Strøm leveres oftest fra batterier.
Sunshine
I dag er det den viktigste energikilden på jorden. Det vil ikke være en overdrivelse å si at sollys påvirker alle viktige saker. Dette er en mengdekonstant som definerer energi.
De øvre lagene av jordens atmosfære inneholder omtrent 50 % infrarød og 10 % ultrafiolett stråling. Derfor er mengden synlig lys bare 40%.
Solenergi brukes i syntetiske og naturlige prosesser. Dette er fotosyntese, og transformasjon av kjemiske former, og oppvarming, og mye mer. Takket være solen kan menneskeheten bruke strøm. På sin side kan lysstrømmer være direkte og diffuse hvis de passerer gjennom skyer.
Tre hovedlover
Siden antikken har forskere studert geometrisk optikk. I dag er følgende lyslover grunnleggende:
- Fordelingsloven. Den sier at i et homogent optisk medium vil lyset fordeles i en rett linje.
- Refraksjonsloven. En lysstråle som faller inn på grensen til to medier og dens projeksjon fra skjæringspunktet ligger på samme plan. Dette gjelder også vinkelrett senket til kontaktpunktet. I dette tilfellet vil forholdet mellom sinusene til innfalls- og brytningsvinklene være verdienkonstant.
- Refleksjonsloven. En lysstråle som faller ned på grensen til media og dens projeksjon ligger på samme plan. I dette tilfellet er vinklene for refleksjon og innfall like store.
Lys persepsjon
Omverdenen er synlig for en person på grunn av øynenes evne til å samhandle med elektromagnetisk stråling. Lys oppfattes av netthinnereseptorer, som kan oppdage og reagere på spektralområdet av ladede partikler.
En person har 2 typer sensitive celler i øyet: kjegler og stenger. De første bestemmer synsmekanismen på dagtid med et høyt belysningsnivå. Staver er mer følsomme for stråling. De lar en person se om natten.
Visuelle nyanser av lys bestemmes av bølgelengden og dens retning.
