Sifat cahaya sentiasa menarik perhatian manusia. Pada zaman dahulu ia dianggap sebagai harta benda, sesuatu yang berasal dari benda. Ia juga dikaitkan dengan matahari, raja planet dalam kebanyakan agama dan pandangan dunia manusia awal, dan oleh itu dengan kehangatan dan kehidupan. Namun, ramai yang tidak tahu sebenarnya apa itu cahaya.
Oleh itu, dalam artikel ini kita akan menerangkan apa itu cahaya, ciri-ciri dan kepentingannya.
apa itu cahaya
cahaya adalah fenomena semula jadi asas yang membolehkan kita melihat dunia di sekeliling kita. Ia adalah satu bentuk tenaga pancaran yang bergerak dalam bentuk gelombang elektromagnet. Gelombang ini merambat melalui ruang angkasa pada kelajuan yang sangat tinggi, yang dikenali sebagai kelajuan cahaya. Cahaya adalah sebahagian daripada spektrum elektromagnet, yang terdiri daripada gelombang radio hingga sinar gamma.
Ciri penting cahaya ialah ia boleh dipancarkan, dipantulkan, diserap, atau dihantar oleh bahan yang berbeza. Objek memancarkan cahaya kerana tenaga haba yang mereka miliki, sama seperti nyalaan atau mentol lampu pijar. Apabila cahaya jatuh pada objek, sebahagian daripadanya mungkin diserap oleh objek, beberapa mungkin dipantulkan, dan beberapa mungkin dihantar melaluinya. Gabungan cahaya yang dipantulkan dan dipancarkan adalah apa yang kita anggap sebagai warna dan kecerahan.
Cahaya putih, seperti yang datang dari Matahari, sebenarnya terdiri daripada campuran warna. Ini kerana cahaya putih boleh pecah kepada panjang gelombang yang berbeza apabila ia melalui prisma, sekali gus mewujudkan spektrum warna yang kita kenali sebagai pelangi.
Selain peranannya dalam persepsi visual, cahaya juga memainkan peranan penting dalam banyak bidang sains dan teknologi. Ia digunakan dalam komunikasi, sebagai dalam isyarat radio dan televisyen, dan dalam penghantaran data melalui gentian optik. Ia juga penting dalam fotografi, perubatan (seperti terapi laser), penyelidikan astronomi, dan banyak disiplin lain.
Beberapa sejarah
Orang Yunani kuno memahami cahaya sebagai sesuatu yang dekat dengan kebenaran sesuatu. Ia telah dikaji oleh ahli falsafah seperti Empedocles dan Euclid, yang telah menemui beberapa sifat fizikalnya. Dari permulaan Renaissance Eropah hingga abad ke-XNUMX, dengan perkembangan fizik dan optik moden, penyelidikan dan aplikasinya dalam kehidupan manusia telah mendapat momentum pembangunan yang hebat.
Kemudian Pengurusan elektrik memungkinkan untuk menerangi rumah dan bandar secara buatan tanpa bergantung pada matahari atau pembakaran bahan api (lampu diesel atau minyak tanah). Ini adalah asas kejuruteraan optik yang dibangunkan pada abad ke-XNUMX.
Terima kasih kepada elektronik dan optik, aplikasi ringan yang tidak dapat dibayangkan hanya beberapa abad yang lalu telah dibangunkan. Pemahaman kami tentang cara ia berfungsi secara fizikal telah meningkat, sebahagiannya disebabkan oleh teori kuantum dan kemajuan besar dalam fizik dan kimia yang telah berlaku.
Terima kasih kepada cahaya dan penyelidikannya, pelbagai teknologi telah muncul seperti laser, pawagam, fotografi, fotokopi atau panel fotovoltaik.
ciri-ciri utama
Ia sentiasa bergerak dalam garis lurus pada kelajuan tetap yang ditetapkan. Kekerapan gelombang cahaya menentukan tahap tenaga cahaya dan itulah yang membezakan cahaya yang boleh dilihat daripada bentuk sinaran lain. Walaupun cahaya secara umum (dari matahari dan lampu) kelihatan putih, mengandungi gelombang dengan panjang gelombang yang sepadan dengan setiap warna dalam spektrum yang boleh dilihat.
Ini boleh ditunjukkan dengan menghalakannya pada prisma dan membahagikannya kepada warna pelangi. Objek mempunyai warna tertentu hasil daripada pigmen objek menyerap panjang gelombang tertentu dan memantulkan yang lain, mencerminkan panjang gelombang warna yang kita lihat.
Jika kita melihat objek putih, ia adalah kerana pigmen memantulkan semua cahaya yang dipancarkan padanya, iaitu, semua panjang gelombang. Sebaliknya, jika kita melihatnya hitam, ia adalah kerana ia menyerap semua cahaya, tidak ada yang dipantulkan dan kita tidak melihat apa-apa, iaitu, kita melihat hitam. Mata kita melihat warna spektrum daripada merah (panjang gelombang 700nm) kepada ungu (panjang gelombang 400nm).
perambatan cahaya
Cahaya bergerak dalam garis lurus pada kelajuan 299.792.4458 meter sesaat dalam vakum.. Jika anda perlu melalui medium yang padat atau kompleks, anda bergerak pada kelajuan yang lebih perlahan. Ahli astronomi Denmark Ole Roemer membuat pengukuran anggaran pertama kelajuan cahaya pada tahun 1676. Sejak itu, fizik telah memperhalusi mekanisme pengukuran dengan banyak.
Fenomena bayang-bayang juga berkaitan dengan perambatan cahaya: apabila cahaya jatuh pada objek legap, cahaya memancarkan garis besarnya ke latar belakang, menyerlahkan bahagian yang disekat oleh objek. Terdapat dua darjah teduhan: teduhan yang lebih terang dipanggil penumbra, naungan yang lebih terang dipanggil penumbra dan naungan yang lebih terang dipanggil penumbra. Warna lain lebih gelap dan dipanggil umbra.
Geometri sentiasa menjadi alat penting apabila ia datang untuk mengkaji perambatan cahaya atau mereka bentuk peranti untuk mencapai kesan tertentu, seperti teleskop dan mikroskop.
Cahaya semulajadi dan cahaya buatan
Sumber cahaya tradisional manusia ialah matahari, yang sentiasa menerangi kita dengan cahaya yang boleh dilihat, haba, cahaya ultraungu dan jenis sinaran lain.
Cahaya matahari adalah penting untuk fotosintesis dan untuk mengekalkan suhu Bumi dalam julat yang sesuai untuk kehidupan. Ia serupa dengan cahaya yang kita amati daripada bintang lain di galaksi kita, walaupun ia dipisahkan oleh berbilion kilometer.
Sejak awal lagi, manusia telah cuba meniru sumber cahaya semula jadi. Pada mulanya, Dia melakukan ini dengan menguasai api, menggunakan obor dan unggun api, yang memerlukan bahan mudah terbakar dan mempunyai jangka hayat yang singkat.
Kemudian, lilin yang menyala secara terkawal telah digunakan, dan kemudiannya dia mencipta tiang lampu yang membakar minyak atau hidrokarbon lain, membentuk rangkaian lampu bandar pertama, yang kemudiannya digantikan dengan gas asli. Akhirnya, penggunaan elektrik telah ditemui, yang merupakan versi paling selamat dan paling cekap.
Saya berharap dengan maklumat ini anda boleh mengetahui lebih lanjut tentang apa itu cahaya dan ciri-cirinya.