İşıq istənilən növ optik şüalanma hesab olunur. Başqa sözlə, bunlar uzunluğu nanometr vahidləri diapazonunda olan elektromaqnit dalğalarıdır.
Ümumi təriflər
Optika nöqteyi-nəzərindən işıq insan gözü tərəfindən qəbul edilən elektromaqnit şüalanmadır. Dəyişiklik vahidi kimi 750 THz vakuumda olan bir sahəni götürmək adətdir. Bu spektrin qısa dalğalı kənarıdır. Onun uzunluğu 400 nm-dir. Geniş dalğaların sərhədinə gəlincə, ölçü vahidi kimi 760 nm, yəni 390 THz kəsiyi götürülür.
Fizikada işıq fotonlar adlanan istiqamətli hissəciklər toplusu kimi qəbul edilir. Dalğaların vakuumda paylanma sürəti sabitdir. Fotonların müəyyən bir təcil, enerji, sıfır kütləsi var. Daha geniş mənada işıq görünən ultrabənövşəyi radiasiyadır. Dalğalar da infraqırmızı ola bilər.
Ontologiya baxımından işıq varlığın başlanğıcıdır. Bunu filosoflar və din alimləri deyirlər. Coğrafiyada bu termin planetin müəyyən sahələrinə aid etmək üçün istifadə olunur. İşığın özü sosial anlayışdır. Buna baxmayaraq, elmdə onun özünəməxsus xassələri, əlamətləri və qanunları var.
Təbiət və işıq mənbələri
Elektromaqnit şüalanma yüklü hissəciklərin qarşılıqlı təsiri prosesində yaranır. Bunun üçün optimal şərt davamlı spektrə malik olan istilik olacaqdır. Maksimum radiasiya mənbəyinin temperaturundan asılıdır. Prosesin gözəl nümunəsi günəşdir. Onun şüalanması tamamilə qara cismin şüalanmasına yaxındır. Günəşdə işığın təbiəti 6000 K-ə qədər qızdırma temperaturu ilə müəyyən edilir. Eyni zamanda, radiasiyanın təxminən 40% -i görünmə daxilindədir. Maksimum güc spektri 550 nm-ə yaxındır.
İşıq mənbələri də ola bilər:
- Bir səviyyədən digərinə keçid zamanı molekulların və atomların elektron qabıqları. Bu cür proseslər xətti spektr əldə etməyə imkan verir. Nümunələr LED-lər və qaz boş altma lampalarıdır.
- Yüklənmiş hissəciklər işığın faza sürəti ilə hərəkət etdikdə əmələ gələn Çerenkov şüalanması.
- Fotonun yavaşlaması prosesləri. Nəticədə, sinxron və ya siklotron şüalanması yaranır.
İşığın təbiəti də lüminesansla əlaqələndirilə bilər. Bu həm süni mənbələrə, həm də üzvi mənbələrə aiddir. Nümunə: kimilüminesans, parıldama, fosforessensiya və s.
Öz növbəsində işıq mənbələri temperatur göstəricilərinə görə qruplara bölünür: A, B, C, D65. Ən mürəkkəb spektr tamamilə qara cisimdə müşahidə olunur.
İşıq Xüsusiyyətləri
İnsan gözü subyektiv olaraq elektromaqnit şüalanmanı rəng kimi qəbul edir. Beləliklə, işıq ağ, sarı, qırmızı, yaşıl rənglər verə bilər. YalnızTərkibində spektral və ya monoxromatik olmasından asılı olmayaraq şüalanma tezliyi ilə əlaqəli olan vizual hiss. Fotonların hətta vakuumda da yayıldığı sübut edilmişdir. Maddə olmadıqda, axın sürəti 300.000 km/s-dir. Bu kəşf 1970-ci illərin əvvəllərində edilib.
Media sərhədində işıq axını ya əks, ya da qırılma yaşayır. Yayılma zamanı maddə vasitəsilə dağılır. Demək olar ki, mühitin optik göstəriciləri vakuumda və udmada sürətlərin nisbətinə bərabər olan sınma qiyməti ilə xarakterizə olunur. İzotrop maddələrdə axının yayılması istiqamətdən asılı deyil. Burada sındırma göstəricisi koordinatlar və zamanla təyin olunan skalyar kəmiyyətlə təmsil olunur. Anizotrop mühitdə fotonlar tenzor kimi görünür.
Bundan başqa, işıq qütbləşə bilər, yox. Birinci halda tərifin əsas kəmiyyəti dalğa vektoru olacaqdır. Əgər axın qütbləşməyibsə, o zaman təsadüfi istiqamətlərə yönəldilmiş hissəciklər dəstindən ibarətdir.
İşığın ən mühüm xüsusiyyəti onun intensivliyidir. O, güc və enerji kimi fotometrik kəmiyyətlərlə müəyyən edilir.
İşığın əsas xassələri
Fotonlar bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olmaqla yanaşı, həm də istiqamətə malik ola bilər. Xarici mühitlə təmas nəticəsində axın əks və sınma yaşayır. Bunlar işığın iki əsas xüsusiyyətidir. Yansıtma ilə hər şey az və ya çox aydındır: bu, maddənin sıxlığından və şüaların düşmə bucağından asılıdır. Ancaq refraksiya ilə vəziyyət uzaqdırdaha çətin.
Başlamaq üçün sadə bir misala baxa bilərik: bir samanı suya endirsəniz, o, yan tərəfdən əyri və qısaldılmış görünəcək. Bu, maye mühitin və havanın sərhədində baş verən işığın sınmasıdır. Bu proses maddənin sərhədindən keçərkən şüaların paylanma istiqaməti ilə müəyyən edilir.
İşıq axını media arasındakı sərhədə toxunduqda onun dalğa uzunluğu əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Bununla belə, yayılma tezliyi eyni olaraq qalır. Şüa sərhədə ortoqonal deyilsə, həm dalğa uzunluğu, həm də onun istiqaməti dəyişəcək.
İşığın süni sınması tez-tez tədqiqat məqsədləri üçün istifadə olunur (mikroskoplar, linzalar, böyüdücülər). Xallar da dalğa xüsusiyyətlərində belə dəyişikliklərin mənbələrinə aiddir.
İşığın təsnifatı
Hazırda süni və təbii işıq arasında fərq qoyulur. Bu növlərin hər biri xarakterik şüalanma mənbəyi ilə müəyyən edilir.
Təbii işıq xaotik və sürətlə dəyişən istiqamətə malik yüklü hissəciklər toplusudur. Belə bir elektromaqnit sahəsi intensivliyin dəyişkən dəyişməsi nəticəsində yaranır. Təbii mənbələrə isti cisimlər, günəş, qütbləşmiş qazlar daxildir.
Süni işıq aşağıdakı növlərə aiddir:
- Yerli. İş yerində, mətbəx sahəsində, divarlarda və s. Belə işıqlandırma daxili dizaynda mühüm rol oynayır.
- Ümumi. Bu, bütün ərazinin vahid işıqlandırılmasıdır. Mənbələr çilçıraqlar, döşəmə lampalarıdır.
- Birləşdirilmiş. Otağın ideal işıqlandırılmasına nail olmaq üçün birinci və ikinci növlərin qarışığı.
- Təcili. Elektrik kəsilməsi zamanı çox faydalıdır. Enerji ən çox batareyalardan təmin edilir.
Günəş işığı
Bu gün Yer kürəsində əsas enerji mənbəyidir. Günəş işığının bütün vacib məsələlərə təsir etdiyini söyləmək mübaliğə olmaz. Bu, enerjini təyin edən kəmiyyət sabitidir.
Yer atmosferinin yuxarı qatlarında təxminən 50% infraqırmızı və 10% ultrabənövşəyi şüalanma var. Beləliklə, görünən işığın miqdarı yalnız 40% təşkil edir.
Günəş enerjisi sintetik və təbii proseslərdə istifadə olunur. Bu, fotosintez və kimyəvi formaların çevrilməsi, istilik və daha çox şeydir. Günəş sayəsində bəşəriyyət elektrik enerjisindən istifadə edə bilir. Öz növbəsində, işıq axınları buludlardan keçərsə, birbaşa və yayıla bilər.
Üç əsas qanun
Qədim dövrlərdən bəri alimlər həndəsi optikanı öyrənirlər. Bu gün aşağıdakı işıq qanunları əsasdır:
- Paylaşma qanunu. Bu, homojen optik mühitdə işığın düz xətt üzrə paylanacağını bildirir.
- Refraksiya qanunu. İki mühitin sərhədinə düşən işıq şüası və onun kəsişmə nöqtəsindən proyeksiyası eyni müstəvidə yerləşir. Bu, təmas nöqtəsinə endirilən perpendikulyar üçün də aiddir. Bu vəziyyətdə, düşmə və qırılma bucaqlarının sinuslarının nisbəti dəyər olacaqdır.sabit.
- Refeksiya qanunu. Medianın sərhədinə enən işıq şüası və onun proyeksiyası eyni müstəvidə yerləşir. Bu halda əks və düşmə bucaqları bərabərdir.
İşıq qavrayışı
Ətrafdakı dünya gözlərinin elektromaqnit şüalanması ilə qarşılıqlı təsir qabiliyyətinə görə insana görünür. İşıq yüklü hissəciklərin spektral diapazonunu aşkarlaya və reaksiya verə bilən retinal reseptorlar tərəfindən qəbul edilir.
İnsanın gözündə 2 növ həssas hüceyrə var: konuslar və çubuqlar. Birincisi, yüksək səviyyədə işıqlandırma ilə gündüz görmə mexanizmini müəyyənləşdirir. Çubuqlar radiasiyaya daha həssasdır. Onlar insana gecə görməyə imkan verir.
İşığın vizual çalarları dalğa uzunluğu və onun istiqaməti ilə müəyyən edilir.
