• Kas ir gaisma
• Gaismas vēsture
• Gaismas īpašības
• Gaismas izplatīšanās
• Gaismas parādības
• Saules gaisma un mākslīgā gaisma

Mēs izskaidrojam visu par gaismu, tās izpētes vēsturi, izplatīšanos un citām īpašībām. Turklāt dabiskā un mākslīgā gaisma.

Gaisma ir cilvēka acij redzams elektromagnētiskā starojuma veids.

Kas ir gaisma

Tas, ko mēs saucam par gaismu, ir daļa no elektromagnētiskais spektrs ko var uztvert cilvēka acs. Bez gaismas ir dažādi elektromagnētiskā starojuma veidi Visums, kas izplatās caur telpa un pārvadājumi Enerģija no vienas vietas uz otru (piemēram, ultravioletais starojums vai rentgena stari), taču nevienu no tiem nevar uztvert dabiski.

Redzamā gaisma sastāv no fotoniem (no grieķu vārda phos, "gaisma"), sava veida daļiņas trūkst elementāļu masa. Fotoni uzvedas divējādi: kā viļņi un kā daļiņas. Šī dualitāte piešķir gaismai unikālas fizikālās īpašības.

The optika ir filiāle fiziskais kas pēta gaismu, tās īpašības, uzvedību, mijiedarbību un tās ietekmi uz jautājums. Tomēr gaisma ir daudzu citu izpēte disciplīnās kā ķīmija, vispārējā relativitāte vai fizika kvantu, starp citiem.

Gaismas vēsture

Gaismas daba cilvēku rasi ir intriģējusi uz visiem laikiem. Senos laikos to uzskatīja par matērijas īpašību, kaut ko tādu, kas izriet no lietām. Tas bija saistīts arī ar Saule, zvaigžņu karalis lielākajā daļā reliģijām Y pasaules uzskatus no cilvēce primitīvs un tāpēc arī ar karstums un ar dzīvi.

Senie grieķi gaismu saprata kā kaut ko tuvu patiesība no lietām. To pētīja tādi filozofi kā Empedokls un Eiklīds, kuri jau bija atklājuši vairākas tā fizikālās īpašības. No Renesanse Eiropā piecpadsmitajā gadsimtā tās izpēte un pielietošana cilvēka dzīvē guva lielu impulsu, attīstoties mūsdienu fizikas un optika.

Pēc tam vadība elektrība atļauts mākslīgais apgaismojums mājās un pilsētas, pārstāj būt atkarīgs no Saules vai deg degvielas (dīzeļa vai petrolejas lampas). Tādējādi tika iesēti optiskās inženierijas pamati, kas attīstījās divdesmitajā gadsimtā.

Pateicoties elektronikai un optikai, bija iespējams izstrādāt gaismas lietojumus, kas pirms gadsimtiem nebija iedomājami. Mūsu izpratne par tās fizisko darbību palielinājās, daļēji pateicoties kvantu teorijām un milzīgajam fizikas un ķīmijas progresam, kas notika, pateicoties tām.

Pateicoties gaismai un tās izpētei pastāv tehnoloģijas tikpat atšķirīgi kā lāzeri, kinoteātris, Fotogrāfija, fotokopēšana vai fotoelektriskie paneļi.

Gaismas īpašības

Visas krāsas ir ietvertas gaismā.

Gaisma ir viļņota un korpuskulāra fotonu emisija, tas ir, tajā pašā laikā tā uzvedas tā, it kā tā būtu izgatavota no viļņi un matērija.

Tas vienmēr brauc taisnā līnijā ar noteiktu un nemainīgu ātrumu. The biežums gaismas viļņi nosaka līmeni gaismas enerģija, un tas atšķir redzamo gaismu no citiem starojuma veidiem.

Lai gan gaisma kopumā (gan no Saules, gan no lampas) izskatās balta, tajā ir viļņi ar viļņu garumiem, kas atbilst katrai redzamā spektra krāsai.

To var apliecināt, norādot to uz prizmu un sadalot to toņos Varavīksne. Tas, ka objektam ir noteikta krāsa, ir sekas tam, ka objekta pigments absorbē noteiktus viļņu garumus un atstaro citus, atspoguļojot objekta viļņa garumu. krāsa Ko mēs redzam.

Ja mēs redzam objektu baltu, tas ir tāpēc, ka pigments atspoguļo visu gaismu, kas uz tā tiek izstarots, visus viļņu garumus. No otras puses, ja mēs to redzam melnu, tas ir tāpēc, ka tas absorbē visu gaismu un nekas netiek atstarots, mēs neko neredzam, tas ir, mēs redzam melnu.Mūsu acs uztveramā spektra krāsas svārstās no sarkanas (700 nanometri viļņa garumā) līdz violetai (400 nanometri viļņa garumā).

Gaismas izplatīšanās

Gaisma pārvietojas taisnā līnijā un vakuumā ar ātrumu 299 792 4458 metri sekundē. Ja tam ir jāiet cauri blīviem vai sarežģītiem datu nesējiem, tas pārvietojas ar lēnāku ātrumu.

Dāņu astronoms Ole Rēmers veica pirmo aptuveno mērījumu gaismas ātrums 1676. gadā. Kopš tā laika fizika ir ļoti precīzi noregulējusi mehānismus mērīšana.

Ēnu parādība ir saistīta arī ar gaismas izplatīšanos: atsitoties pret necaurspīdīgu objektu, gaisma projicē savu siluetu uz fona, iezīmējot objekta bloķēto daļu. Ir divas ēnas pakāpes: gaišāka, ko sauc par pustālo; un vēl viens tumšāks, ko sauc par umbru.

Ģeometrija ir bijusi svarīgs instruments, pētot gaismas izplatīšanos vai veidojot artefaktus, lai iegūtu noteiktus efektus, piemēram, teleskops un mikroskopu.

Gaismas parādības

Refrakcija šajā attēlā notiek tāpēc, ka gaismas ātrums samazinās, kad tā iet caur ūdeni.

Gaismas parādības ir izmaiņas, ko tā piedzīvo, pakļaujot to noteiktiem medijiem vai noteiktiem fiziskiem apstākļiem. Daudzas no tām ir redzamas ikdienā, pat ja mēs īsti nezinām, kā tās darbojas.

• Atspulgs. Sitoties pret noteiktām virsmām, gaisma spēj "atlēkt", tas ir, mainīt savu trajektoriju noteiktos un paredzamos leņķos. Piemēram, ja objekts, pret kuru tas atsitas noteiktā leņķī, ir gluds un tam ir atstarojošas īpašības (piemēram, spoguļa virsma), gaisma tiks atstarota leņķī, kas vienāds ar krītošo, bet pretējā virzienā. Šādi darbojas spoguļi.
• Refrakcija. Kad gaisma pāriet no vienas caurspīdīgas vides uz citu, ar dažādu blīvumi ir parādība, kas pazīstama kā "refrakcija". Klasisks piemērs ir gaismas pāreja starp gaiss (mazāk blīvs) un Ūdens (blīvāks), par ko var liecināt, ieliekot galda piederumus ūdens glāzē un pamanot, kā šķiet, ka galda piederumu attēls tiek pārtraukts un dublēts, it kā attēlā būtu "kļūda". Tas ir tāpēc, ka ūdens maina izplatīšanās virzienu, pārejot no vienas vides uz otru.
• Difrakcija. Kad gaismas stari ieskauj objektu vai iziet cauri atverēm necaurspīdīgā korpusā, to trajektorija mainīsies, radot atvēršanās efektu, kā tas notiek ar automašīnu priekšējiem lukturiem naktī. Šī parādība ir raksturīga visiem viļņiem.
• Izkliede. Šī gaismas īpašība ļauj mums iegūt pilnu krāsu spektru, izkliedējot gaismas staru, tas ir, tas notiek, kad mēs liekam tam iziet cauri prizmai, vai kas notiek, kad gaisma iziet cauri lietus pilieniem. atmosfēra un tādējādi rada varavīksni.
• Polarizācija. Gaisma sastāv no svārstībām elektriskais lauks Y magnētisks kurām var būt dažādas adreses. Gaismas polarizācija ir parādība, kas rodas, ja, piemēram, ar polarizatoru (piemēram, saulesbrilles) tiek samazināti svārstību virzieni, lai gaisma izplatās ar mazāku intensitāti.

Saules gaisma un mākslīgā gaisma

Tradicionālais cilvēces gaismas avots ir bijis no Saules, kas pastāvīgi izstaro redzamo gaismu, siltumu, ultravioleto gaismu un cita veida starojumu.

The saules gaisma Tas ir būtiski, lai fotosintēze un uzturēt temperatūra planētas dzīvībai saderīgos diapazonos. Tas ir līdzīgs gaismai, ko mēs novērojam no otra zvaigznes no galaktika, lai gan tie atrodas miljardu jūdžu attālumā viens no otra.

Kopš ļoti agra laika cilvēks ir mēģinājis atdarināt šo dabiskās gaismas avotu. Sākotnēji tas tika darīts, apgūstot uguni, ar lāpām un ugunskuriem, kuriem bija nepieciešami degoši materiāli un kuri nebija īpaši izturīgi.

Vēlāk viņš izmantoja vaska sveces, kas dega kontrolētā veidā, un daudz vēlāk viņš radīja ielu apgaismojumu, kas dedzināja eļļu vai citus ogļūdeņraži, radot pirmo pilsētas apgaismojuma tīklu, kas vēlāk tika aizstāts ar dabasgāze. Galu galā tas nonāca pie elektroenerģijas izmantošanas, tās drošākas un efektīvākas versijas.