Vi forklarer alt om lys, historien om dets undersøgelse, hvordan det spreder sig og andre egenskaber. Derudover naturligt og kunstigt lys.
Hvad er lys
Det vi kalder lys er en del af elektromagnetiske spektrum som kan opfattes af det menneskelige øje. Der er, udover lys, forskellige former for elektromagnetisk stråling i univers, som breder sig gennem plads og transporter Energi fra et sted til et andet (såsom ultraviolet stråling eller røntgenstråler), men ingen af dem kan opfattes naturligt.
Synligt lys består af fotoner (fra det græske ord phos, "lys"), en slags partikler grundstoffer mangler masse. Fotoner opfører sig på en dobbelt måde: som bølger og som partikler. Denne dualitet giver lys unikke fysiske egenskaber.
Det optik er grenen af fysisk der studerer lys, dets egenskaber, adfærd, interaktion og dets virkninger på stof. Imidlertid er lys studiet af mange andre discipliner som kemi, generel relativitetsteori eller fysik kvante, blandt andet.
Lysets historie
Lysets natur har fascineret menneskeheden for evigt. I oldtiden blev det betragtet som en egenskab ved materien, noget der udgik fra tingene. Det var også knyttet til Sol, stjernekongen i det meste af religioner Y verdensbilleder af menneskelighed primitiv og derfor også med varme og med liv.
De gamle grækere forstod lys som noget nær det sandhed af ting. Det blev studeret af filosoffer som Empedocles og Euclides, som allerede havde opdaget flere af dets fysiske egenskaber. Fra Renæssance I Europa tog dets undersøgelse og anvendelse på menneskeliv i det femtende århundrede et stort løft med udviklingen af moderne fysik og optik.
Efterfølgende har ledelsen af elektricitet tilladt kunstig belysning af boliger og byer, ophører med at være afhængig af solen eller brænder brændstoffer (diesel- eller petroleumslamper). Således blev grundlaget for optisk teknik, der udviklede sig i det tyvende århundrede, sået.
Takket være elektronik og optik var det muligt at udvikle applikationer til lys, som for århundreder siden ville have været utænkelige. Vores forståelse af dens fysiske funktion steg, delvist takket være kvanteteorier og det enorme fremskridt inden for fysik og kemi, der fandt sted takket være dem.
Takket være lyset og dets undersøgelse eksisterer teknologier lige så forskellige som lasere, biograf, det Fotografering, fotokopiering el solcellepaneler.
Lysets egenskaber
Lys er en bølgende og korpuskulær emission af fotoner, det vil sige, at det samtidig opfører sig, som om det var lavet af bølger og sagen.
Den kører altid i en lige linje med en defineret og konstant hastighed. Det frekvens af lysbølger bestemmer niveauet af lys energi, og det er det, der adskiller synligt lys fra andre former for stråling.
Selvom lys generelt (både fra Solen og fra en lampe) ser hvidt ud, indeholder det bølger med bølgelængder, der svarer til hver farve i det synlige spektrum.
Dette kan bevises ved at pege det mod et prisme og nedbryde det i tonerne af Regnbue. At et objekt har en bestemt farve er en konsekvens af at objektets pigment absorberer bestemte bølgelængder og reflekterer andre, reflekterer objektets bølgelængde. farve Hvad vi ser.
Hvis vi ser en genstand hvid, er det fordi pigmentet reflekterer alt det lys, der udsendes på det, alle bølgelængderne. Hvis vi derimod ser det sort, er det fordi det absorberer alt lyset og intet reflekteres, vi ser ingenting, altså ser vi sort.Farverne i spektret, der kan opfattes af vores øje, spænder fra rød (700 nanometer bølgelængde) til violet (400 nanometer bølgelængde).
Udbredelse af lys
Lys bevæger sig i en lige linje og med en hastighed på 299.792.4458 meter i sekundet i et vakuum. Hvis den skal igennem tætte eller komplekse medier, bevæger den sig med langsommere hastigheder.
Den danske astronom Ole Roemer foretog den første grovmåling af lysets hastighed i 1676. Siden da har fysikken i høj grad finjusteret mekanismerne af måling.
Fænomenet skygger har også at gøre med lysets udbredelse: Når det rammer et uigennemsigtigt objekt, projicerer lyset sin silhuet på baggrunden og viser den del, der er blokeret af objektet. Der er to grader af skygge: en lysere, kaldet penumbra; og en anden mørkere, kaldet umbra.
Geometri har været et vigtigt værktøj, når man studerer lysets udbredelse eller design af artefakter for at opnå bestemte effekter, f.eks. teleskop og mikroskop.
Lysfænomener
Fænomenerne lys er ændringer, som det oplever, når det udsættes for bestemte medier eller visse fysiske forhold. Mange af dem er synlige på daglig basis, selvom vi ikke rigtig ved, hvordan de fungerer.
- Afspejling. Når det rammer bestemte overflader, er lyset i stand til at "hoppe", det vil sige at ændre sin bane i bestemte og forudsigelige vinkler. For eksempel, hvis objektet, som det rammer i en bestemt vinkel, er glat og har reflekterende egenskaber (såsom overfladen af et spejl), vil lyset blive reflekteret i en vinkel svarende til indfaldet, men i den modsatte retning. Sådan fungerer spejle.
- Brydning. Når lys går fra et gennemsigtigt medium til et andet, med forskellige tætheder der er et fænomen kendt som "refraktion". Det klassiske eksempel er passagen af lys mellem luft (mindre tæt) og den Vand (tættere), hvilket kan dokumenteres ved at placere et bestik i et glas vand og lægge mærke til, hvordan billedet af bestikket ser ud til at være afbrudt og duplikeret, som om der var en "fejl" i billedet. Dette skyldes, at vand ændrer udbredelsesretningen, når det passerer fra det ene medium til det andet.
- Diffraktion. Når lysstråler omgiver en genstand eller passerer gennem åbninger i en uigennemsigtig krop, vil de opleve en ændring i deres bane, hvilket giver en åbningseffekt, som det sker med billygter om natten. Dette fænomen er typisk for alle bølger.
- Spredningen. Denne egenskab ved lys er det, der tillader os at opnå det fulde farvespektrum ved at sprede lysstrålen, det vil sige, det er det, der sker, når vi får det til at gå gennem et prisme, eller det, der sker, når lyset passerer gennem regndråberne i atmosfære og dermed genererer en regnbue.
- Polarisering. Lys består af svingninger af elektrisk felt Y magnetisk som kan have forskellige adresser. Lysets polarisering er et fænomen, der opstår, når fx ved hjælp af en polarisator (såsom solbriller) svingningsretningerne formindskes, så lyset spredes med mindre intensitet.
Sollys og kunstigt lys
Menneskehedens traditionelle lyskilde har været den, der kommer fra Solen, som konstant udstråler synligt lys, varme, ultraviolet lys og andre typer stråling.
Det sollys Det er væsentligt for fotosyntese og at vedligeholde temperatur af planeten inden for områder, der er kompatible med liv. Det ligner det lys, vi observerer fra den anden stjerner af galakse, selvom de er milliarder af miles fra hinanden.
Fra meget tidlige tider menneske har forsøgt at efterligne den kilde til naturligt lys. Til at begynde med gjorde den det ved at mestre ild med fakler og bål, der krævede brændbare materialer og ikke var særlig holdbare.
Senere brugte han vokslys, der brændte kontrolleret, og meget senere skabte han gadelygter, der brændte olie eller andet kulbrinter, hvilket gav anledning til det første bybelysningsnetværk, som senere blev erstattet af naturgas. Til sidst kom det til brugen af elektricitet, dens sikrere og mere effektive version.