Priroda svjetlosti oduvijek je fascinirala ljude. U davna vremena, smatrala se svojstvom materije, nečim što izvire iz stvari. Također se povezuje sa suncem, planetarnim vladarom u većini religija i svjetonazora ranih ljudi, a samim tim i sa toplinom i životom. Međutim, mnogi ljudi zapravo ne znaju šta je svjetlost.
Stoga ćemo u ovom članku objasniti šta je svjetlost, njene karakteristike i značaj.
šta je svetlost
Svjetlost je fundamentalni prirodni fenomen koji nam omogućava da percipiramo svijet oko sebe . To je oblik zračeće energije koji se širi kao elektromagnetski valovi. Ovi valovi se šire kroz prostor izuzetno velikom brzinom, poznatom kao brzina svjetlosti. Svjetlost je dio elektromagnetskog spektra, koji se kreće od radio valova do gama zraka.
Važna karakteristika svjetlosti je da se ona može emitovati, reflektovati, apsorbovati ili prenositi kroz različite materijale. Predmeti emituju svjetlost zbog toplotne energije koju posjeduju, kao što to čine plamen ili sijalica sa žarnom niti. Kada svjetlost padne na predmet, dio se može apsorbovati, dio se može reflektovati, a dio se može propustiti kroz njega. Kombinaciju reflektovane i propuštene svjetlosti doživljavamo kao boju i svjetlinu.
Bijela svjetlost, poput one od sunca, zapravo se sastoji od mješavine boja. To je zato što se bijela svjetlost može razložiti na različite talasne dužine kada se propusti kroz prizmu, stvarajući spektar boja koji poznajemo kao dugu. Za više informacija o ponašanju svjetlosti, možete pogledati članak o difrakciji svjetlosti.
Pored svoje uloge u vizuelnoj percepciji, svjetlost igra i bitnu ulogu u mnogim oblastima nauke i tehnologije. Koristi se u komunikaciji, kao što su radio i televizijski signali, te u prenosu podataka putem optičkih vlakana. Također je fundamentalna u fotografiji, medicini (kao što je laserska terapija), astronomskim istraživanjima i mnogim drugim disciplinama. Svjetlost igra vitalnu ulogu u posmatranju prirodnih fenomena, kao što su kumulonimbusni oblaci.
Neka istorija
Stari Grci su svetlost shvatali kao nešto blisko istini stvari. Proučavali su ga filozofi poput Empedokla i Euklida, koji su otkrili neka od njegovih fizičkih svojstava. Od početka evropske renesanse do XNUMX. stoljeća, razvojem moderne fizike i optike, njena istraživanja i primjena u ljudskom životu dobijaju veliki zamah razvoja.
Kasnije je upravljanje električnom energijom omogućilo vještačko osvjetljavanje domova i gradova bez oslanjanja na sunce ili sagorijevanje goriva (dizel ili kerozinske lampe). To je osnova optičkog inženjerstva razvijenog u 20. vijeku.
Zahvaljujući elektronici i optici, razvijene su primjene svjetlosti koje su bile nezamislive prije samo nekoliko stoljeća. Naše razumijevanje njenog fizičkog funkcioniranja se povećalo, dijelom zahvaljujući kvantnoj teoriji i ogromnom napretku u fizici i hemiji. Da biste saznali više o brzini kojom svjetlost putuje, možete pročitati o brzini svjetlosti.
Zahvaljujući svjetlu i njegovom istraživanju, pojavile su se različite tehnologije, kao što su laseri, bioskop, fotografija, fotokopiranje i fotonaponski paneli, koji su fundamentalni za moderni svijet i promijenili su našu interakciju s okolinom.
Glavne karakteristike
Uvijek se kreće pravolinijski propisanom konstantnom brzinom. Frekvencija svjetlosnog talasa određuje energetski nivo svjetlosti i ono je što razlikuje vidljivu svjetlost od drugih oblika zračenja. Iako svjetlost općenito (od sunca i lampi) izgleda bijelo, ona sadrži talase sa talasnim dužinama koje odgovaraju svakoj boji u vidljivom spektru.
To se može demonstrirati usmjeravanjem prema prizmu i dijeljenjem u dugine nijanse. Predmeti imaju određenu boju jer pigmenti u predmetu apsorbiraju određene valne duljine, a reflektiraju druge, odražavajući valne duljine boja koje vidimo. Ako ste zainteresirani da saznate više o ovoj temi, preporučujemo da istražite druga svojstva svjetlosti.
Ako vidimo bijeli predmet, to je zato što pigment reflektuje svu svjetlost koja na njega pada, odnosno sve talasne dužine. Suprotno tome, ako ga vidimo kao crn, to je zato što apsorbuje svu svjetlost; ništa se ne reflektuje i mi ne vidimo ništa - vidimo crno. Naše oči percipiraju spektralne boje u rasponu od crvene (talasna dužina 700 nm) do ljubičaste (talasna dužina 400 nm).
širenje svetlosti
Svjetlost se u vakuumu širi pravolinijski brzinom od 299.792.4458 metara u sekundi . Ako mora putovati kroz gustu ili složenu sredinu, kreće se manjom brzinom. Danski astronom Ole Rømer izvršio je prvo približno mjerenje brzine svjetlosti 1676. godine. Od tada je fizika znatno usavršila metodu mjerenja.
Fenomen sjena je također povezan sa širenjem svjetlosti: kada svjetlost padne na neprozirni objekt, ona projektuje svoj obris na pozadinu, ističući dijelove koje objekt zaklanja. Postoje dva stepena sjenčanja: svjetliji ton koji se naziva penumbra i tamniji ton koji se naziva umbra.
Geometrija je oduvijek bila važan alat za proučavanje širenja svjetlosti ili dizajniranje uređaja za postizanje određenih efekata, poput teleskopa i mikroskopa. Ako želite dublje istražiti koncept svjetlosne godine u astronomiji, preporučujemo članak o svjetlosnoj godini i njenom značaju u mjerenju astronomskih udaljenosti.
Prirodno i veštačko svetlo
Tradicionalni izvor svjetlosti za čovječanstvo je sunce, koje nas neprestano obasjava vidljivom svjetlošću, toplinom, ultraljubičastim svjetlom i drugim vrstama zračenja.
Sunčeva svjetlost je neophodna za fotosintezu i održavanje Zemljine temperature u rasponu pogodnom za život. Slična je svjetlosti koju posmatramo od drugih zvijezda u našoj galaksiji, iako su međusobno udaljene milijardama kilometara.
Od samog početka, ljudi su pokušavali imitirati prirodne izvore svjetlosti. U početku su to činili savladavajući vatru, koristeći baklje i logorske vatre, koje zahtijevaju zapaljive materijale i imaju kratak vijek trajanja.
Kasnije su korištene svijeće koje su kontrolirano gorjele, a mnogo kasnije stvorio je svjetiljke koji su sagorijevali naftu ili druge ugljovodonike, formirajući prvu urbanu rasvjetnu mrežu, koja je kasnije zamijenjena prirodnim plinom. Na kraju je otkrivena upotreba električne energije, koja je najsigurnija i najefikasnija verzija.
Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o tome šta je svjetlost i njene karakteristike.
