Gaismas daba vienmēr ir fascinējusi cilvēkus. Senos laikos to uzskatīja par matērijas īpašību, kaut ko, kas izplūst no lietām. Tas ir saistīts arī ar sauli, planētu karali lielākajā daļā reliģiju un agrīnā cilvēka pasaules uzskatu, un tāpēc ar siltumu un dzīvību. Tomēr daudzi cilvēki īsti nezina kas ir gaisma.
Tāpēc šajā rakstā mēs izskaidrosim, kas ir gaisma, tās īpašības un nozīme.
kas ir gaisma
gaisma ir fundamentāla dabas parādība, kas ļauj uztvert apkārtējo pasauli. Tas ir starojuma enerģijas veids, kas pārvietojas elektromagnētisko viļņu veidā. Šie viļņi izplatās kosmosā ar ārkārtīgi lielu ātrumu, ko sauc par gaismas ātrumu. Gaisma ir daļa no elektromagnētiskā spektra, kas svārstās no radioviļņiem līdz gamma stariem.
Svarīga gaismas īpašība ir tā, ka to var izstarot, atstarot, absorbēt vai pārraidīt dažādi materiāli. Objekti izstaro gaismu, pateicoties tiem piemītošajai siltumenerģijai, līdzīgi kā liesma vai kvēlspuldze. Kad gaisma nokrīt uz objekta, daļa no tās var tikt absorbēta objektā, daļa var tikt atspoguļota un daļa var tikt pārraidīta caur to. Atstarotās un caurlaidīgās gaismas kombinācija ir tas, ko mēs uztveram kā krāsu un spilgtumu.
Baltā gaisma, tāpat kā tā, kas nāk no Saules, faktiski sastāv no krāsu maisījuma. Tas ir tāpēc, ka baltā gaisma, ejot cauri prizmai, var sadalīties dažādos viļņu garumos, tādējādi radot krāsu spektru, ko mēs zinām kā varavīksnes.
Papildus savai lomai vizuālajā uztverē gaismai ir arī būtiska loma daudzās zinātnes un tehnoloģiju jomās. To izmanto komunikācijā, kā radio un televīzijas signālos un datu pārraidē, izmantojot optiskās šķiedras. Tā ir būtiska arī fotogrāfijā, medicīnā (piemēram, lāzerterapijā), astronomiskajos pētījumos un daudzās citās disciplīnās.
Dažas vēstures
Senie grieķi gaismu saprata kā kaut ko tuvu lietu patiesībai. To pētīja tādi filozofi kā Empedokls un Eiklīds, kuri bija atklājuši dažas tā fizikālās īpašības. No Eiropas renesanses sākuma līdz XNUMX. gadsimtam, attīstoties mūsdienu fizikai un optikai, tās izpēte un pielietošana cilvēka dzīvē ir ieguvusi lielu attīstības impulsu.
Vēlāk Elektrības pārvaldība ļāva mākslīgi apgaismot mājas un pilsētas, neatkaroties no saules vai kurināmā dedzināšanas (dīzeļa vai petrolejas lampas). Tas ir XNUMX. gadsimtā izstrādātās optiskās inženierijas pamats.
Pateicoties elektronikai un optikai, ir izstrādāti gaismas lietojumi, kas nebija iedomājami tikai pirms dažiem gadsimtiem. Mūsu izpratne par to, kā tā fiziski darbojas, ir palielinājusies, daļēji pateicoties kvantu teorijai un milzīgajiem sasniegumiem fizikā un ķīmijā.
Pateicoties gaismai un tās pētījumiem, ir radušās dažādas tehnoloģijas, piemēram, lāzeri, kino, fotogrāfija, kopēšana vai fotoelektriskie paneļi.
galvenās iezīmes
Tas vienmēr pārvietojas taisnā līnijā ar nemainīgu noteikto ātrumu. Gaismas viļņa frekvence nosaka gaismas enerģijas līmeni un atšķir redzamo gaismu no citiem starojuma veidiem. Lai gan gaisma kopumā (no saules un lampām) parādās baltā krāsā, satur viļņus ar viļņu garumiem, kas atbilst katrai redzamā spektra krāsai.
To var parādīt, norādot to uz prizmu un sadalot to varavīksnes nokrāsās. Objektiem ir noteikta krāsa, jo objekta pigmenti absorbē noteiktus viļņu garumus un atstaro citus, atspoguļojot redzamo krāsu viļņu garumus.
Ja mēs redzam baltu objektu, tas ir tāpēc, ka pigments atspoguļo visu gaismu, kas uz tā tiek izstarots, tas ir, visus viļņu garumus. No otras puses, ja mēs to redzam melnu, tas ir tāpēc, ka tas absorbē visu gaismu, nekas neatspīd un mēs neko neredzam, tas ir, mēs redzam melnu. Mūsu acis uztver spektrālās krāsas, sākot no sarkanas (viļņa garums 700 nm) līdz violetai (viļņa garums 400 nm).
gaismas izplatīšanās
Gaisma vakuumā virzās taisnā līnijā ar ātrumu 299.792.4458 metri sekundē.. Ja jums jāpārvietojas caur blīvu vai sarežģītu vidi, jūs pārvietojaties ar lēnāku ātrumu. Dāņu astronoms Ole Rēmers veica pirmos aptuvenos gaismas ātruma mērījumus 1676. gadā. Kopš tā laika fizika ir ievērojami uzlabojusi mērīšanas mehānismu.
Ēnu parādība ir saistīta arī ar gaismas izplatīšanos: kad gaisma krīt uz necaurspīdīgu objektu, gaisma projicē savas kontūras uz fona, izceļot objekta bloķētās daļas. Ir divas ēnojuma pakāpes: gaišāks tonis, ko sauc par pustālo, gaišāku nokrāsu, ko sauc par penumbra, un gaišāku nokrāsu, ko sauc par penumbra. Otra krāsa ir tumšāka un tiek saukta par umbru.
Ģeometrija vienmēr ir bijusi svarīgs instruments, pētot gaismas izplatību vai projektējot ierīces, lai panāktu noteiktus efektus, piemēram, teleskopus un mikroskopus.
Dabiskā gaisma un mākslīgā gaisma
Cilvēces tradicionālais gaismas avots ir saule, kas mūs pastāvīgi apgaismo ar redzamo gaismu, siltumu, ultravioleto gaismu un cita veida starojumu.
Saules gaisma ir būtiska fotosintēzei un Zemes temperatūras uzturēšanai dzīvībai piemērotā diapazonā. Tas ir līdzīgs gaismai, ko novērojam no citām zvaigznēm mūsu galaktikā, lai gan tās atdala miljardi kilometru.
Kopš seniem laikiem cilvēki ir mēģinājuši atdarināt dabiskos gaismas avotus. Sākotnēji Viņš to dara, apgūstot uguni, izmantojot lāpas un ugunskurus, kam nepieciešami degoši materiāli un kam ir īss kalpošanas laiks.
Vēlāk tika izmantotas sveces, kas dega kontrolēti, un daudz vēlāk viņš radīja laternu stabus, kuros dedzināja eļļu vai citus ogļūdeņražus, veidojot pirmo pilsētas apgaismojuma tīklu, kas vēlāk tika aizstāts ar dabasgāzi. Galu galā tika atklāta elektroenerģijas izmantošana, kas ir drošākā un efektīvākā versija.
Es ceru, ka, izmantojot šo informāciju, jūs varat uzzināt vairāk par to, kas ir gaisma un tās īpašības.