A fény természete mindig is lenyűgözte az embereket. Az ókorban az anyag tulajdonságának tartották, olyasvalaminek, ami a dolgokból ered. A korai ember legtöbb vallásában és világnézetében a Nappal, a bolygókirállyal is társul, ezért a melegséggel és az élettel. Sokan azonban nem igazán tudják mi a fény.
Ezért ebben a cikkben elmagyarázzuk, mi a fény, annak jellemzői és fontossága.
mi a fény
a fény az alapvető természeti jelenség, amely lehetővé teszi számunkra, hogy érzékeljük a minket körülvevő világot. Ez a sugárzó energia egy formája, amely elektromágneses hullámok formájában terjed. Ezek a hullámok rendkívül nagy sebességgel terjednek az űrben, amelyet fénysebességnek neveznek. A fény az elektromágneses spektrum része, amely a rádióhullámoktól a gamma-sugárzásig terjed.
A fény fontos jellemzője, hogy különböző anyagok kibocsáthatják, visszaverhetik, elnyelhetik vagy átereszthetik. A tárgyak a birtokukban lévő hőenergiának köszönhetően fényt bocsátanak ki, hasonlóan a lángokhoz vagy az izzólámpákhoz. Amikor a fény egy tárgyra esik, annak egy részét a tárgy elnyelheti, egy részét visszaverheti, és egy része áthaladhat rajta. A visszavert és áteresztett fény kombinációja az, amit színként és fényerőként érzékelünk.
A fehér fény, akárcsak a Napból származó, valójában színek keverékéből áll. Ennek az az oka, hogy a fehér fény a prizmán áthaladva különböző hullámhosszokra bomlik fel, így létrejön az általunk szivárványként ismert színspektrum.
A fény a vizuális észlelésben betöltött szerepe mellett a tudomány és a technológia számos területén is alapvető szerepet játszik. Kommunikációban használják, mint rádió- és televíziójelekben, valamint az optikai szálakon keresztül történő adatátvitelben. A fotózásban, az orvostudományban (például a lézerterápia), a csillagászati kutatásokban és sok más tudományágban is elengedhetetlen.
Néhány történelem
Az ókori görögök a fényt úgy fogták fel, mint ami közel áll a dolgok igazságához. Olyan filozófusok tanulmányozták, mint Empedoklész és Eukleidész, akik felfedezték néhány fizikai tulajdonságát. Az európai reneszánsz kezdetétől a XNUMX. századig a modern fizika és optika fejlődésével nagy lendületet kapott kutatása és alkalmazása az emberi életben.
Ezt követően, A villamosenergia-gazdálkodás lehetővé tette az otthonok és városok mesterséges megvilágítását anélkül, hogy a napfénytől vagy tüzelőanyag elégetétől függött volna. (dízel- vagy petróleumlámpák). Ez az alapja a XNUMX. században kialakult optikai tervezésnek.
Az elektronikának és az optikának köszönhetően olyan fényalkalmazásokat fejlesztettek ki, amelyek néhány évszázaddal ezelőtt még elképzelhetetlenek voltak. A fizikai működésével kapcsolatos ismereteink bővültek, részben a kvantumelméletnek, valamint a fizika és a kémia terén elért óriási fejlődésnek köszönhetően.
A fénynek és kutatásának köszönhetően különféle technológiák jelentek meg, mint például a lézerek, a mozi, a fényképezés, a fénymásolás vagy a fotovoltaikus panelek.
Főbb jellemzők
Mindig egyenes vonalban, állandó előírt sebességgel halad. A fényhullám frekvenciája határozza meg a fény energiaszintjét, és ez az, ami megkülönbözteti a látható fényt a sugárzás egyéb formáitól. Bár általában a fény (a naptól és a lámpáktól) fehérnek tűnik, a látható spektrum minden színének megfelelő hullámhosszú hullámokat tartalmaz.
Ezt úgy lehet kimutatni, hogy egy prizmára irányítjuk, és szivárvány árnyalatokra osztjuk. Az objektumok sajátos színűek, mivel az objektum pigmentjei bizonyos hullámhosszakat elnyelnek, másokat pedig visszavernek, visszaverve a látott színek hullámhosszát.
Ha fehér tárgyat látunk, ez azért van, mert a pigment visszaveri az összes rajta kibocsátott fényt, vagyis az összes hullámhosszt. Viszont ha feketének látjuk, az azért van, mert elnyeli az összes fényt, semmi nem tükröződik vissza és nem látunk semmit, vagyis feketét látunk. Szemünk a vöröstől (hullámhossz 700 nm) a liláig (hullámhossz 400 nm) a spektrális színeket érzékeli.
fényterjedés
A fény vákuumban 299.792.4458 méter/s sebességgel halad egyenes vonalban.. Ha sűrű vagy összetett közegen kell áthaladnia, akkor lassabb sebességgel halad. Ole Roemer dán csillagász 1676-ban végezte el a fénysebesség első közelítő mérését. Azóta a fizika nagymértékben finomította a mérési mechanizmust.
Az árnyékjelenség a fény terjedésével is összefügg: amikor a fény egy átlátszatlan tárgyra esik, a fény a háttérre vetíti a körvonalait, kiemelve a tárgy által blokkolt részeket. Az árnyékolásnak két fokozata van: a világosabb árnyalat, az úgynevezett penumbra, egy világosabb árnyalat, amelyet penumbra-nak és egy világosabb árnyalatot, amelyet penumbra-nak hívnak. A másik szín sötétebb, és umbra-nak hívják.
A geometria mindig is fontos eszköz volt a fény terjedésének tanulmányozása vagy bizonyos hatások elérését szolgáló eszközök, például teleszkópok és mikroszkópok tervezése során.
Természetes fény és mesterséges fény
Az emberiség hagyományos fényforrása a nap, amely folyamatosan megvilágít minket látható fénnyel, hővel, ultraibolya fénnyel és más típusú sugárzással.
A napfény elengedhetetlen a fotoszintézishez és ahhoz, hogy a Föld hőmérsékletét az élet számára megfelelő tartományon belül tartsuk. Hasonló a fényhez, amelyet a galaxisunkban lévő többi csillagról észlelünk, még akkor is, ha több milliárd kilométer választja el őket egymástól.
Az emberek nagyon koraiak óta próbálják utánozni a természetes fényforrásokat. Alapvetően, Ezt a tűz elsajátításával, fáklyák és tábortüzek használatával teszi, amelyekhez éghető anyagokra van szükség, és rövid élettartamúak.
Később ellenőrzötten égő gyertyákat használtak, jóval később pedig olyan lámpaoszlopokat alkotott, amelyek olajat vagy más szénhidrogént égettek, így alkották meg az első városi világítási hálózatot, amelyet később földgáz váltott fel. Végül felfedezték az elektromosság használatát, amely a legbiztonságosabb és leghatékonyabb változat.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat arról, hogy mi a fény és annak jellemzői.