Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii de știință erau interesați de natura luminii. Ce este lumina? De ce sunt unele obiecte colorate și altele alb sau negru?
S-a stabilit experimental că lumina încălzește cadavrele la care se încadrează. În consecință, ea transmite energie acestor corpuri. Știți deja că radiația este unul dintre tipurile de transfer de căldură. Lumina este radiație, dar numai acea parte percepută de ochi. În acest sens, lumina se numește radiație vizibilă.
Deoarece lumina este radiație, toate caracteristicile acestui tip de transfer de căldură sunt inerente în ea. Aceasta înseamnă că transferul de energie poate avea loc într-un vid, iar energia radiațiilor este parțial absorbită de organismele la care se încadrează. În consecință, corpurile sunt încălzite.
Corpurile din care lumina emană sunt surse de lumină. Sursele de lumină sunt împărțite în naturale și artificiale.
Sursele naturale de lumină sunt Soarele, stelele, descărcările atmosferice, precum și obiectele luminoase din lumea animală și vegetală. Poate fi licurici, gropi, etc.
Sursa de lumină naturală:
ci o licurici; b - meduze
Sursele de lumină artificială, în funcție de care proces este baza pentru obținerea radiației, sunt împărțite în termică și luminiscentă.
Pentru becurile electrice cu transmisie termică, o flacără a unui lanternă de gaz, a unei lumanari etc.
Surse de lumină artificială:
a este o lumânare; b - lampă fluorescentă
Sursele luminescente sunt lămpi fluorescente și cu lampă de gaz.
Vedem nu numai surse de lumină, ci și corpuri care nu sunt surse de lumină - o carte, un stilou, case, copaci etc. Aceste obiecte vedem numai atunci când sunt aprinse. Radiația care provine de la sursa de lumină, lovind obiectul, își schimbă direcția și cade în ochi.
În practică, toate sursele de lumină au dimensiuni. Când studiem fenomenele luminoase, vom folosi conceptul de sursă de lumină punctuală.
Dacă dimensiunea corpului luminos este mult mai mică decât distanța la care evaluăm efectul său, corpul luminos poate fi considerat o sursă de punct.
Unele stele, de multe ori mai mari decât Soarele, sunt percepute de noi ca surse de lumină punctuale, deoarece sunt la o distanță colosală de Pământ.
Un alt concept pe care îl vom folosi în această secțiune este un fascicul de lumină.
O rază de lumină este o linie prin care se propagă energia sursei de lumină.
Dacă un obiect opac este plasat între ochi și orice sursă de lumină, atunci nu vom vedea sursa de lumină. Acest lucru se explică prin faptul că, într-un mediu omogen, lumina se propagă rectiliniu.
Propagarea rectilinie a luminii este un fapt stabilit în antichitate. Aceasta a fost scrisă de fondatorul geometriei Euclidului (cu 300 de ani înainte de epoca noastră).
Vechii egipteni au folosit legea propagării rectilinii a luminii pentru a stabili coloanele într-o linie dreaptă. Coloanele au fost aranjate astfel încât toate celelalte să nu fie vizibile din cauza coloanei apropiate de ochi (Fig.).
Fig. Aplicarea legii propagării luminii rectilinii
Simplitatea propagării luminii într-un mediu omogen explică formarea umbrelor și penumbrelor. Umbrele de oameni, copaci, clădiri și alte obiecte sunt bine observate pe Pământ într-o zi însorită.
Figura prezintă umbra obținută pe ecran atunci când sunt iluminate de un punct de sursă de lumină S opacă mingii A. Deoarece mingea este opac, atunci nu transmite lumina care cade pe ea. Ca urmare, pe ecran apare o umbră.
Fig. Obținerea umbrei
Umbra este acea zonă a spațiului în care lumina de la sursă nu intră.
O astfel de umbră poate fi obținută într-o cameră întunecată, care iluminează balonul cu o lanternă. Dacă vom trage linie prin punctele S și A (vezi. Fig.), Atunci se va minți și punctul B. Direct SB este un fascicul de lumină care atinge mingea la punctul A. Dacă lumina nu se propaga umbra rectiliniu nu a putut fi format . O astfel de umbra clara am ajuns pentru ca distanta dintre sursa de lumina si ecran este mult mai mare decat dimensiunea becului.
Acum, luați o lampă mare, dimensiunile cărora vor fi comparabile cu distanța față de ecran (Fig.). În jurul umbrei de pe ecran s-au format spații parțiale parțial luminate.
Fig. Noțiuni de bază penumbra
Penumbra este zona în care lumina intră dintr-o parte a sursei de lumină.
Experimentul descris mai sus confirmă și propagarea rectilinie a luminii. Întrucât în acest caz sursa de lumină constă dintr-un set de puncte și fiecare emite raze, apoi pe ecran există zone în care lumina de la unele puncte cade, dar de la altele acolo. Acolo se formează o jumătate de umbră. Acestea sunt zonele A și B.
O parte din suprafața ecranului va fi complet dezvăluită. Acesta este centrul ecranului. Aici este o umbra completa.
Formarea unei umbre când lumina cade pe un obiect opac explică fenomene precum eclipsele soarelui și a lunii.
Când se mișcă în jurul Pământului, Luna poate fi între Pământ și Soare sau Pământ - între Lună și Soare. În aceste cazuri, se observă eclipsele solare sau lunare.
În timpul eclipsei lunare, Luna cade în umbra aruncată de Pământ (Fig.).
Fig. Luna eclipsa
În timpul eclipsei solare (Fig.), Umbra de pe Lună cade pe Pământ.
Fig. Eclipsa ecologică
În acele locuri ale Pământului, unde umbra a căzut, va exista o eclipsă totală a Soarelui. În penumbra, numai o parte a Soarelui va fi închisă de Lună, adică va exista o eclipsă parțială a Soarelui. În alte locuri de pe Pământ, o eclipsă nu va fi observată.
Deoarece mișcările Pământului și ale Lunii sunt bine studiate, eclipsa este prevăzută pentru mulți ani care urmează. Oamenii de știință folosesc fiecare eclipsă pentru o varietate de observații și măsurători științifice. O eclipsă totală a soarelui face posibilă observarea părții exterioare a atmosferei soarelui (corona solară, Fig.). În condiții normale, corona solară nu este vizibilă datorită strălucirii suprafeței solare.
Fig. Corona solară
Tema.
- Ce este o rază de lumină?
- Care este legea propagării rectilinii a luminii?
- Ce fenomen este dovada propagării rectilinii a luminii?
- Explicați modul în care se formează umbra.
- În ce condiții se observă nu numai o umbră, ci și o penumbră?
Atașat la lecție este fișierul "Istoria dezvoltării surselor de lumină artificială". Puteți descărca fișierul în orice moment convenabil pentru dvs.
Articole similare
-
Surse de venituri pasive (top-10), cele mai bune ratinguri din lume
-
Sprinter Mercedes-Benz, ajustarea intervalului farurilor, sprinter Mercedes
Trimiteți-le prietenilor: