Este lumina care vă permite să vedeți lumea din jur în toată splendoarea ei multicolore.
Candidatul științelor chimice O. BELOKONEVA.
Imaginați-vă că stați într-o luncă umedă de soare. Câte culori vii: iarba verde, papadele galbene, căpșunile roșii, clopotele albastru-liliac! Dar lumea este strălucitoare și plină de culoare numai în timpul zilei, în amurg toate obiectele devin la fel de gri, iar noaptea și complet invizibile. Este lumina care vă permite să vedeți lumea din jur în toată splendoarea ei multicolore.
Principala sursă de lumină de pe Pământ este Soarele, o minge uriașă, roșu-caldă, în adâncurile căreia reacțiile nucleare se desfășoară în mod continuu. O parte din energia acestor reacții pe care soarele ne trimite sub forma luminii.
Ce este lumina? Oamenii de știință au susținut acest lucru de secole. Unii au crezut că lumina este un flux de particule. Alții au efectuat experimente, din care a fost evident: lumina se comportă ca un val. Amândoi aveau dreptate. Lumina este radiația electromagnetică, care poate fi considerată ca fiind un val de călătorie. Valul este creat de oscilații ale câmpurilor electrice și magnetice. Cu cât este mai mare frecvența oscilațiilor, cu atât energia este mai mare. În același timp, radiația poate fi privită ca un flux de particule - fotoni. Pentru moment, este mai important pentru noi ca lumina să fie un val, deși, în final, va trebui să ne amintim despre fotoni.
Ce este lumina? Oamenii de știință au susținut acest lucru de secole. Unii au crezut că lumina este un flux de particule. Alții au efectuat experimente, din care a fost evident: lumina se comportă ca un val. Amândoi aveau dreptate. Lumina este radiația electromagnetică, care poate fi considerată ca fiind un val de călătorie. Valul este creat de oscilații ale câmpurilor electrice și magnetice. Cu cât este mai mare frecvența oscilațiilor, cu atât energia este mai mare. Și, în același timp, radiația poate fi privită ca un flux de particule - fotoni. Pentru moment, este mai important pentru noi ca lumina să fie un val, deși în cele din urmă va trebui să ne amintim despre fotoni.
Ochiul uman (din nefericire și poate din fericire) este capabil să perceapă radiațiile electromagnetice numai într-o gamă foarte îngustă de lungimi de undă, de la 380 la 740 nanometri. Această lumină vizibilă radiază fotosfera - o cochilină relativ subțire (mai mică de 300 km grosime) a Soarelui. Dacă vom extinde „alb“ lungime de undă lumina soarelui, creștere în intervalul de vizibilitate - bine cunoscut tuturor curcubeu, în care diferite lungimi de undă sunt percepute ca diferite culori de la roșu (620-740 nm), violet (380-450 nm). Radiația cu o lungime de undă mai mare de 740 nm (infraroșu) și mai mică de 380-400 nm (ultraviolet) pentru ochiul uman este invizibilă. În retina ochiului există celule speciale - receptorii responsabili de percepția culorii. Ele au o formă conică, deci sunt numite conuri. O persoană are trei tipuri de conuri: una este cel mai bine percepută de lumină în zona albastru-violet, cealaltă în galben-verde, cea de-a treia în roșu.
Ce determină culoarea lucrurilor din jurul nostru? Pentru ca ochiul nostru să vadă un obiect, este necesar ca lumina să lovească mai întâi acest obiect, apoi - pe retină. Vedem obiecte pentru că reflectă lumina, iar această lumină reflectată, care trece prin pupil și lentilă, ajunge pe retină. Lumina, absorbită de subiect, ochiul, desigur, nu poate vedea. Funcția de funingine, de exemplu, absoarbe aproape toată radiația și ne pare neagră. Zăpada, dimpotrivă, reflectă în mod uniform aproape toată lumina care cade pe ea și, prin urmare, arată alb. Și ce se întâmplă dacă lumina soarelui cade pe un perete vopsit cu vopsea albastră? Acesta va reflecta numai razele albastre, iar restul va fi absorbit. Prin urmare, percepem culoarea peretelui ca albastru, deoarece razele absorbite pur și simplu nu au șansa de a ajunge pe retina ochiului.
Diferite obiecte, în funcție de ce substanță sunt făcute (sau care vopsea este colorată), absorb lumina în moduri diferite. Când spunem: "Bilele sunt roșii", înțelegem că lumina reflectată de pe suprafața lor afectează numai acei receptori ai retinei sensibili la roșu. Și asta înseamnă că vopseaua de pe suprafața mingii absoarbe toate razele de lumină, cu excepția celor roșii. Obiectul în sine nu are nici o culoare, culoarea apare atunci când undele electromagnetice din intervalul vizibil sunt reflectate din ea. Dacă vi s-a cerut să ghiciți ce culoare o bucată de hârtie este într-un plic negru închis, nu veți deloc să defăimați adevărul dacă spui "Nu!". Și dacă suprafața roșie este aprinsă cu lumină verde, atunci va apărea negru, deoarece lumina verde nu conține raze care corespund culorii roșii. De cele mai multe ori, substanța absoarbe radiațiile în diferite părți ale spectrului vizibil. O moleculă de clorofil, de exemplu, absoarbe lumina în regiunile roșii și albastre, iar undele reflectate dau o culoare verde. Datorită acestui fapt, putem admira verdeața pădurilor și ierburilor.
De ce unele substanțe absorb lumină verde, iar altele - roșu? Acest lucru este determinat de structura moleculelor de care consta substanța. Interacțiunea materiei cu emisie de lumină are loc în așa fel încât într-o singură etapă, o moleculă, „ingerează“ numai una din doza de radiatii, cu alte cuvinte, un singur cuantum de lumina, sau de fotoni (care este util pentru noi o idee de lumină ca un flux de particule!). Energia fotonică este direct legată de frecvența radiațiilor (cu cât este mai mare energia, cu atât este mai mare frecvența). După absorbția unui foton, molecula trece la un nivel de energie mai ridicat. Energia moleculei nu se ridică ușor, ci în sens invers. Prin urmare, molecula nu absoarbe undele electromagnetice, ci doar cele care sunt potrivite pentru aceasta în termeni de "porțiuni".
Se pare că nici un obiect nu este colorat în sine. Culoarea provine din absorbția selectivă de către o substanță a luminii vizibile. Și din moment ce substanțele capabile de absorbție - atât naturale și create de chimisti - în lumea noastră sunt multe, lumea sub soare este colorată cu culori strălucitoare.
Frecvența oscilațiilor # 957; lungimea de undă a luminii # 955; și viteza luminii c sunt legate de o formulă simplă:
# 955; = c / # 957;
Viteza luminii în vid este constantă (300 milioane m / s).
Lungimea de undă a luminii este de obicei măsurată în nanometri.
1 nanometru (nm) - unitate de măsură de lungime, egală cu o miliardă de metru (10-9 m).
Un milimetru conține un milion de nanometri.
Frecvența de oscilație este măsurată în Hertz (Hz). 1 Hz este o oscilație pe secundă.
În 1665, Isaac Newton a trimis o prismă a unui fascicul îngust de lumină naturală și a primit pe peretele opus al dungilor curcubeu, pe care el a numit «spectru» (tradus din limba latină - imagine). Newton a realizat că lumina naturală obișnuită este un amestec de raze de diferite culori - de la roșu la violet. Razele cu diferite lungimi de undă, refractate în prisma, se abat în diferite unghiuri, iar lumina "albă" este împărțită într-o grindă multi-colorată, similară cu un curcubeu.
Lumina vizibila - este doar o mică parte din radiația electromagnetică de la soare, care cuprinde radio și microunde, în infraroșu, vizibil (380 la 740 nanometri), ultraviolete, raze X și radiații gamma. La lungimi de undă de radiații radio - de la mai multe decimetri până la câțiva kilometri, iar pentru razele gamma, lungimea de undă este sute și mii de un nanometru. Luminile vizibile sunt emise nu numai de Soare, ci și de alte surse - lămpi, flacără de foc, o bucată de metal roșu-fierbinte.
Alte materiale pe această temă
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: