แสงคืออะไร

ธรรมชาติของแสงดึงดูดใจมนุษย์มาโดยตลอด ในสมัยโบราณถือว่าเป็นคุณสมบัติของสสารซึ่งเป็นสิ่งที่เล็ดลอดออกมาจากสิ่งต่างๆ มันยังเกี่ยวข้องกับดวงอาทิตย์ ราชาแห่งดาวเคราะห์ในศาสนาส่วนใหญ่และโลกทัศน์ของมนุษย์ยุคแรก และด้วยเหตุนี้จึงเกี่ยวข้องกับความอบอุ่นและชีวิต อย่างไรก็ตามหลายคนไม่ทราบจริงๆ แสงคืออะไร.

ดังนั้นในบทความนี้เราจะอธิบายว่าแสงคืออะไร ลักษณะเฉพาะ และความสำคัญของมัน

แสงคืออะไร

ลา ลูซ เอส ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติขั้นพื้นฐานที่ทำให้เราสามารถรับรู้โลกรอบตัวเรา. เป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงานรังสีที่เดินทางในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นเหล่านี้แพร่กระจายผ่านอวกาศด้วยความเร็วสูงมาก ซึ่งเรียกว่าความเร็วแสง แสงเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งมีตั้งแต่คลื่นวิทยุไปจนถึงรังสีแกมมา

ลักษณะสำคัญของแสงคือแสงสามารถเปล่ง สะท้อน ดูดกลืน หรือส่งผ่านโดยวัสดุต่างๆ วัตถุเปล่งแสงเนื่องจากพลังงานความร้อนที่วัตถุมี เช่นเดียวกับเปลวไฟหรือหลอดไส้ เมื่อแสงตกกระทบวัตถุ บางส่วนอาจถูกดูดกลืนโดยวัตถุ บางส่วนอาจสะท้อนแสง และบางส่วนอาจถูกส่งผ่าน การรวมกันของแสงสะท้อนและแสงส่องผ่านเป็นสิ่งที่เรารับรู้เป็นสีและความสว่าง

แสงสีขาวเช่นเดียวกับที่มาจากดวงอาทิตย์ประกอบด้วยสีผสมกัน เนื่องจากแสงสีขาวสามารถแตกออกเป็นความยาวคลื่นต่างๆ ได้เมื่อผ่านปริซึม จึงสร้างสเปกตรัมของสีที่เรารู้จักกันในชื่อรุ้ง

นอกจากบทบาทในการรับรู้ทางสายตาแล้ว แสงยังมีบทบาทสำคัญในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอีกมากมาย ใช้ในการสื่อสาร เช่น ในสัญญาณวิทยุและโทรทัศน์ และในการส่งข้อมูลผ่านใยแก้วนำแสง นอกจากนี้ยังจำเป็นในการถ่ายภาพ การแพทย์ (เช่น การรักษาด้วยเลเซอร์) การวิจัยทางดาราศาสตร์ และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย

ประวัติบ้าง

ชาวกรีกโบราณเข้าใจว่าแสงเป็นสิ่งที่ใกล้เคียงกับความจริงของสิ่งต่างๆ มันถูกศึกษาโดยนักปรัชญาเช่น Empedocles และ Euclid ซึ่งได้ค้นพบคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างของมัน จากจุดเริ่มต้นของยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาการของยุโรปจนถึงศตวรรษที่ XNUMX ด้วยการพัฒนาของฟิสิกส์และทัศนศาสตร์สมัยใหม่ การวิจัยและการประยุกต์ใช้ในชีวิตมนุษย์ได้รับการพัฒนาอย่างมาก

ต่อมา การจัดการไฟฟ้าทำให้สามารถให้แสงสว่างแก่บ้านและเมืองโดยไม่ต้องพึ่งพาแสงแดดหรือการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง (ตะเกียงดีเซลหรือน้ำมันก๊าด). นี่คือพื้นฐานของวิศวกรรมออปติกที่พัฒนาขึ้นในศตวรรษที่ XNUMX

ต้องขอบคุณอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และออปติค แอพพลิเคชั่นแสงที่เหนือจินตนาการเมื่อไม่กี่ศตวรรษที่ผ่านมาได้รับการพัฒนาขึ้น ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีการทำงานทางกายภาพได้เพิ่มขึ้น ส่วนหนึ่งเป็นเพราะทฤษฎีควอนตัมและความก้าวหน้าอย่างมากในฟิสิกส์และเคมีที่เกิดขึ้น

ต้องขอบคุณแสงและการค้นคว้าของมัน เทคโนโลยีต่างๆ ได้ถือกำเนิดขึ้น เช่น เลเซอร์ โรงภาพยนตร์ การถ่ายภาพ การถ่ายเอกสาร หรือแผงเซลล์แสงอาทิตย์

คุณสมบัติหลัก

มันเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วที่กำหนดคงที่เสมอ ความถี่ของคลื่นแสงจะกำหนดระดับพลังงานของแสงและเป็นสิ่งที่แยกแสงที่ตามองเห็นออกจากรังสีรูปแบบอื่นๆ แม้ว่าแสงโดยทั่วไป (จากดวงอาทิตย์และตะเกียง) ปรากฏเป็นสีขาว ประกอบด้วยคลื่นที่มีความยาวคลื่นตรงกับแต่ละสีในสเปกตรัมที่มองเห็น

สิ่งนี้สามารถแสดงให้เห็นได้โดยการชี้ไปที่ปริซึมและแบ่งเป็นสีรุ้ง วัตถุมีสีเฉพาะอันเป็นผลมาจากเม็ดสีของวัตถุดูดซับความยาวคลื่นบางช่วงและสะท้อนสีอื่นๆ สะท้อนความยาวคลื่นของสีที่เราเห็น

ถ้าเราเห็นวัตถุสีขาว เป็นเพราะเม็ดสีสะท้อนแสงทั้งหมดที่ปล่อยออกมานั่นคือความยาวคลื่นทั้งหมด ในทางกลับกัน ถ้าเราเห็นเป็นสีดำ เป็นเพราะแสงนั้นดูดกลืนแสงทั้งหมดไว้ ไม่มีอะไรสะท้อน และเราไม่เห็นอะไรเลย นั่นคือเราเห็นเป็นสีดำ ตาของเรารับรู้สีสเปกตรัมตั้งแต่สีแดง (ความยาวคลื่น 700 นาโนเมตร) ถึงสีม่วง (ความยาวคลื่น 400 นาโนเมตร)

การแพร่กระจายแสง

แสงเดินทางเป็นเส้นตรงด้วยความเร็ว 299.792.4458 เมตรต่อวินาทีในสุญญากาศ. หากคุณต้องเดินทางผ่านตัวกลางที่หนาแน่นหรือซับซ้อน คุณจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ช้าลง Ole Roemer นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์กได้ทำการวัดความเร็วแสงโดยประมาณเป็นครั้งแรกในปี 1676 ตั้งแต่นั้นมา ฟิสิกส์ได้ปรับปรุงกลไกการวัดอย่างมาก

ปรากฏการณ์เงายังเกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายของแสง: เมื่อแสงตกกระทบวัตถุทึบแสง แสงจะฉายโครงร่างไปยังพื้นหลัง โดยเน้นส่วนที่วัตถุนั้นบังอยู่ เงามี XNUMX ระดับ: เฉดสีอ่อนเรียกว่าเงามัว เงามัวเรียกว่าเงามัวและเงามัวที่เรียกว่าเงามัว ส่วนสีอื่นเข้มกว่าเรียกว่า umbra

เรขาคณิตเป็นเครื่องมือสำคัญเสมอในการศึกษาการแพร่กระจายของแสงหรือการออกแบบอุปกรณ์เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์บางอย่าง เช่น กล้องโทรทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์

แสงธรรมชาติและแสงประดิษฐ์

แหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมของมนุษยชาติคือดวงอาทิตย์ ซึ่งให้แสงสว่างแก่เราอย่างต่อเนื่องด้วยแสงที่ตามองเห็น ความร้อน แสงอัลตราไวโอเลต และรังสีชนิดอื่นๆ

แสงแดดมีความสำคัญต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงและรักษาอุณหภูมิของโลกให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิต มันคล้ายกับแสงที่เราสังเกตเห็นจากดาวดวงอื่นในกาแล็กซีของเรา แม้ว่าพวกมันจะอยู่ห่างจากกันนับพันล้านกิโลเมตรก็ตาม

ตั้งแต่ยุคแรกๆ มนุษย์ได้พยายามเลียนแบบแหล่งกำเนิดแสงตามธรรมชาติ ในขั้นต้น เขาทำสิ่งนี้ด้วยการควบคุมไฟ ใช้คบไฟและแคมป์ไฟ ซึ่งต้องใช้วัสดุที่ติดไฟได้และมีอายุการใช้งานสั้น

ต่อมามีการใช้เทียนที่เผาไหม้ในลักษณะควบคุม และต่อมาอีกมากเขาได้สร้างเสาตะเกียงที่เผาน้ำมันหรือสารไฮโดรคาร์บอนอื่นๆ ก่อตัวเป็นเครือข่ายแสงสว่างในเมืองแห่งแรก ซึ่งต่อมาถูกแทนที่ด้วยก๊าซธรรมชาติ ในที่สุดก็มีการค้นพบการใช้ไฟฟ้าซึ่งเป็นรุ่นที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพที่สุด

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแสงและลักษณะของแสงได้