1. Proprietățile de lumină ale valurilor. Natura electromagnetică a luminii.
Lumina este unde electromagnetice în intervalul de frecvență perceput de ochiul uman, de la 63 # 8729; 10 14 Hz până la 8 # 8729; 10 14 Hz. adică lungimi de undă cuprinse între 380 nm și 770 nm.
Lumina este inerentă în toate proprietățile undelor electromagnetice: reflexie, refracție, interferență, difracție, polarizare. Lumina poate exercita o presiune asupra substanței, poate fi absorbită de mediu, provocând fenomenul efectului fotoelectric. Are o viteză finală de propagare în vid de 300 000 km / s. iar în mediu viteza scade.
Pentru o diferență de cale multiplă de un număr impar de jumătate de undă. se observă un minim de interferență. Atunci când condiția maximă este satisfăcută pentru o lungime de undă a luminii, aceasta nu este valabilă pentru alte valuri. Prin urmare, un film transparent transparent, subțire, transparent, va apărea colorat. Fenomenul de interferență în filmele subțiri este folosit pentru a controla calitatea tratamentului de suprafață al clarității optice.
Când lumina trece printr-o mică gaură rotundă, în jurul punctului central de lumină de pe ecran se observă inele întunecate și luminoase alternante; în cazul în care lumina trece printr-o fantă îngustă, se obține un model din benzi de lumină alternantă și întunecate. Fenomenul deviației luminii de la direcția rectilinie a propagării atunci când trece la marginea unei barieră se numește difracție a luminii. Difracția se explică prin faptul că undele luminoase care apar ca urmare a deviației de la diferite puncte ale găurii până la un punct de pe ecran interferează reciproc. Difracția luminii este folosită în dispozitivele spectrale, al căror element principal este grila de difracție. Grila de difracție este o placă transparentă cu un sistem de benzi opace paralele plasate pe ea la distanțe egale unul față de celălalt.
Să presupunem că o lumină monocromatică (de o anumită lungime de undă) cade pe grâu (figura 2). Ca urmare a difracției la fiecare fanta, lumina se propagă nu numai în direcția originală, ci și în toate celelalte direcții. Dacă puneți o lentilă de colectare în spatele grilajului, atunci pe ecran în plan focal toate razele vor fi asamblate într-o singură bandă.
Razele paralele care provin de la marginile sloturilor vecine au o diferență de drum. unde d este perioada de difracție a grătarului este distanța dintre marginile corespunzătoare ale fantelor adiacente, # 966; - unghiul de deformare a razelor de lumină de la perpendicular la planul rețelei. Cu o diferență de drum egală cu un număr întreg de lungimi de undă, se observă un maxim de interferență pentru o anumită lungime de undă dată. Condiția maximă de interferență este îndeplinită pentru fiecare lungime de undă la unghiul de difracție # 966 ;. Ca urmare, atunci când trece printr-o rețea de difracție, o rază de lumină albă se împarte într-un spectru. Unghiul de difracție este cel mai important pentru lumina roșie, deoarece lungimea de undă a luminii roșii este mai mare decât toate celelalte în regiunea luminii vizibile. Cea mai mică valoare a unghiului de difracție pentru lumina violetă.
Experiența arată că intensitatea unui fascicul de lumină care trece prin niște cristale, de exemplu Islanda, depinde de orientarea reciprocă a celor două cristale. Cu aceeași orientare a cristalelor, lumina trece prin al doilea cristal fără atenuare.
Dacă al doilea cristal este rotit cu 90 °, atunci lumina nu trece prin el. Există un fenomen de polarizare. adică cristalul transmite numai valuri în care oscilațiile vectorului de intensitate a câmpului electric se fac într-un plan - planul de polarizare. Fenomenul polarizării dovedește natura undelor luminoase și natura transversală a undelor luminoase.
Grinda paralelă îngustă de lumină albă care trece printr-o prismă de sticlă este descompus în fascicule de lumină de culori diferite, în care deviația maximă la baza prismei sunt raze violete. Ea a explicat descompunerea luminii albe, astfel că lumina albă este compusă din unde electromagnetice cu lungimi de undă diferite, și indicele de refracție depinde de lungimea de unda. Indicele de refracție este legat de viteza luminii din mediu, prin urmare, viteza luminii în mediu depinde de lungimea de undă. Acest fenomen - dependența indicelui de refracție al unui mediu de frecvența unui val de lumină - se numește dispersia luminii.
Pe baza coincidenței valorii măsurate experimental a vitezei undelor electromagnetice, Maxwell a sugerat că lumina este un val electromagnetic. Această ipoteză este confirmată de proprietățile pe care le are lumina.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: