A luz é ... a natureza da luz. Leis da luz

Qualquer tipo de radiação óptica é considerada leve. Em outras palavras, estas são ondas eletromagnéticas, cujo comprimento está na faixa de unidades de nanômetros.

Definições Gerais

Do ponto de vista da óptica, a luz éradiação eletromagnética, que é percebida pelo olho de uma pessoa. Para a unidade de mudança, é costume levar o local em um vácuo de 750 THz. Este é o limite de ondas curtas do espectro. Seu comprimento é de 400 nm. Quanto ao limite de onda larga, uma unidade de medida é tomada em 760 nm, ou seja, 390 THz.

Na física, a luz é vista como uma coleçãopartículas dirigidas chamadas fótons. A velocidade de distribuição das ondas no vácuo é constante. Os fótons têm um certo momento, energia, massa zero. Em um sentido mais amplo, a luz é visível radiação ultravioleta. Além disso, as ondas podem ser infravermelhas.

Do ponto de vista da ontologia, a luz é o começo do ser. Isto é confirmado por filósofos e estudiosos religiosos. Na geografia, costuma-se chamar esse termo de regiões separadas do planeta. A luz em si é um conceito social. No entanto, na ciência, possui propriedades, características e leis específicas.

Natureza e fontes de luz

Radiação eletromagnética é criada no processointeração de partículas carregadas. A condição ideal para isso é o calor, que tem um espectro contínuo. A radiação máxima depende da temperatura da fonte. Um excelente exemplo do processo é o sol. Sua radiação é próxima das de um corpo absolutamente negro. A natureza da luz no Sol é determinada pela temperatura de aquecimento para 6000 K. Ao mesmo tempo, cerca de 40% da radiação está à vista. O máximo do espectro para energia está localizado perto de 550 nm.

Fontes de luz também podem ser:

Conchas eletrônicas de moléculas e átomos durante a transição de um nível para outro. Tais processos nos permitem alcançar um espectro linear. Um exemplo são os LEDs e as lâmpadas de descarga de gás.
Radiação Cerenkov, que é formada pelo movimento de partículas carregadas com uma velocidade de fase da luz.
Processos de desaceleração de fótons. Como resultado, a radiação síncrotron ou ciclotron é produzida.

A natureza da luz também pode ser associada à luminescência. Isso se aplica a fontes artificiais e orgânicas. Exemplo: quimiluminescência, cintilação, fosforescência, etc.

Por sua vez, as fontes de luz são divididas em grupos em relação aos indicadores de temperatura: A, B, C, D65. O espectro mais complexo é observado em um corpo absolutamente negro.

Características da luz

O olho humano percebe subjetivamenteradiação eletromagnética como cor. Então, a luz pode emitir com transbordamentos brancos, amarelos, vermelhos e verdes. Esta é apenas uma sensação visual, que está relacionada com a frequência da radiação, seja ela espectral ou monocromática na composição. Está provado que os fótons podem se propagar até mesmo no vácuo. Na ausência de matéria, a velocidade do fluxo é de 300.000 km / s. Esta descoberta foi feita no início dos anos 1970.

No limite do meio, o fluxo de luz ou experimentareflexão ou refração. Durante a propagação, dissipa-se através da substância. Pode-se dizer que os índices ópticos do meio são caracterizados por um índice de refração igual à razão das velocidades no vácuo e absorção. Em substâncias isotrópicas, a propagação do fluxo não depende da direção. Aqui, o índice de refração é representado por uma grandeza escalar determinada pelas coordenadas e pelo tempo. Em um meio anisotrópico, o fóton se manifesta na forma de um tensor.

Além disso, a luz é polarizada e não. No primeiro caso, o valor principal da definição é o vetor de onda. Se o fluxo não é polarizado, então consiste em um conjunto de partículas direcionadas para lados aleatórios.

A característica mais importante da luz é a sua intensidade. É determinado por tais grandezas fotométricas como potência e energia.

Propriedades básicas da luz

Os fótons podem não apenas interagir entremas também ter direção. Como resultado do contato com um meio estranho, o fluxo experimenta reflexão e refração. Estas são as duas propriedades fundamentais da luz. Com a reflexão, tudo é mais ou menos claro: depende da densidade da matéria e do ângulo de incidência dos raios. No entanto, com a refração, a situação é muito mais complicada.

Para começar, você pode considerar um exemplo simples: se você colocar o canudo na água, então do lado parece curvo e encurtado. Esta é a refração da luz, que ocorre no limite do meio líquido e do ar. Este processo é determinado pela direção da distribuição dos raios durante a passagem pelo limite da matéria.

Quando um fluxo de luz toca a fronteira entre a mídia,seu comprimento de onda muda significativamente. No entanto, a frequência de propagação permanece a mesma. Se o raio não for ortogonal em relação ao limite, então o comprimento de onda e sua direção sofrerão uma alteração.

A refração artificial da luz é freqüentemente usada para fins de pesquisa (microscópios, lentes, lentes de aumento). Essas fontes de mudança nas características das ondas incluem óculos.

Classificação de luz

Atualmente, a luz artificial e natural são diferenciadas. Cada uma dessas espécies é determinada pela fonte característica de radiação.

A luz natural é um conjunto departículas carregadas com uma direção caótica e que muda rapidamente. Tal campo eletromagnético é causado por tensões alternadas. As fontes naturais incluem corpos quentes, o sol, gases polarizados.

A luz artificial é dos seguintes tipos:

Local. É usado no local de trabalho, na área da cozinha, paredes, etc. Essa iluminação desempenha um papel importante no design de interiores.
Comum. Esta iluminação uniforme de toda a área. As fontes são lustres, lâmpadas de assoalho.
Combinado. Mistura da primeira e segunda espécie para conseguir a iluminação ideal da sala.
Emergência É extremamente útil ao desligar as luzes. A comida é produzida mais frequentemente a partir de baterias.

Luz do sol

Até hoje, esta é a principal fonte de energiana Terra. Não é exagero dizer que a luz do sol afeta todos os assuntos importantes. Esta é uma constante quantitativa que determina energia.

Nas camadas superiores da atmosfera da Terra, cerca de 50% da radiação infravermelha e 10% da radiação ultravioleta estão contidos. Portanto, o componente quantitativo da luz visível é de apenas 40%.

A energia solar é usada em sintéticos eprocessos naturais. Isso é fotossíntese e a conversão de formas químicas e aquecimento e muito mais. Graças ao sol, a humanidade pode usar eletricidade. Por sua vez, fluxos de luz podem ser diretos e dispersos se passarem pelas nuvens.

As três principais leis

Desde os tempos antigos, os cientistas estudam a óptica geométrica. Até hoje, as seguintes leis da luz são fundamentais:

Lei da Propagação. Diz que em um meio óptico homogêneo, a luz será distribuída retilinearmente.
A lei da refração. Um raio de luz incidente no limite de dois meios, e sua projeção do ponto de interseção se encontra em um plano. Isso também se aplica à queda perpendicular ao ponto de contato. Neste caso, a relação dos senos dos ângulos de incidência e refração será constante.
Lei de reflexão. O raio de luz que cai na fronteira do médium e sua projeção se encontram no mesmo plano. Os ângulos de reflexão e queda são iguais.

Percepção de luz

O mundo ao nosso redor é visível graças aa capacidade de seus olhos interagirem com a radiação eletromagnética. A luz é percebida pelos receptores da retina, que podem ser capturados e reagidos ao espectro de partículas carregadas.

Uma pessoa tem 2 tipos de células sensíveisolhos: cones e varas. A primeira causa o mecanismo de visão durante o dia com um alto nível de iluminação. As hastes são mais sensíveis à radiação. Eles permitem que uma pessoa veja à noite.

Os tons visuais de luz são determinados pelo comprimento de onda e sua direção.