Šviesa
Šviesa yra elektromagnetinės spinduliuotės forma, kurios bangos ilgį gali aptikti žmogaus akis. Tai nedidelė elektromagnetinio spektro dalis ir spinduliuotė, kurią skleidžia tokios žvaigždės kaip Saulė. Gyvūnai taip pat gali matyti šviesą. Šviesos tyrimas, vadinamas optika, yra svarbi šiuolaikinės fizikos tyrimų sritis. Kai šviesa patenka į nepermatomą objektą, ji sudaro šešėlį.
Šviesa - tai elektromagnetinė spinduliuotė, turinti ir bangų, ir dalelių savybių. Šviesa egzistuoja mažyčiais energijos paketais, vadinamais fotonais. Kiekviena banga turi bangos ilgį arba dažnį. Žmogaus akis kiekvieną bangos ilgį mato kaip skirtingą spalvą. Vaivorykštės atspindi visą matomos šviesos spektrą. Atskiros spalvos, einančios nuo išorinių kraštų, paprastai įvardijamos kaip raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, indigo ir violetinė. Kitas spalvas galima pamatyti tik naudojant specialius fotoaparatus arba prietaisus: Mažesnio dažnio bangos, nei raudonos spalvos, vadinamos infraraudonaisiais spinduliais, o didesnio nei violetinės - ultravioletiniais.
Kitos pagrindinės šviesos savybės yra intensyvumas, poliarizacija, fazė ir orbitinis kampinis momentas.
Fizikoje terminas šviesa kartais reiškia bet kokio bangos ilgio elektromagnetinę spinduliuotę, matomą ar nematomą. Šiame straipsnyje kalbama apie matomą šviesą. Perskaitykite straipsnį apie elektromagnetinę spinduliuotę, kuriame pateikiama bendra sąvoka.
Atspindžio dėsnis leidžia matyti veidrodyje atsispindintį objektą.
Šviesos spinduliai pro metalinius raštus šviečia į geležinkelio stotį
Apie šviesą
Vakuume šviesa sklinda šviesos greičiu, kuris yra 299 792 458 metrai per sekundę (arba apie 186 282 mylios per sekundę). Tai reiškia, kad šviesa iš Saulės Žemę pasiekia maždaug per 8 minutes. Stikle ji sklinda maždaug dviem trečdaliais greičiau.
Šviesa juda tiesia linija, o kai šviesos kelias užstojamas, susidaro šešėliai. Kietesni daiktai turės tamsesnį šešėlį, skaidresni daiktai turės šviesesnį šešėlį, o permatomi daiktai neturės šešėlio arba jo turės labai mažai. Pro skaidrius daiktus šviesa prasiskverbia lengviausiai. Kai šviesa nėra vakuume, ji sklinda lėčiau nei didžiausias šviesos greitis. Pati lėčiausia kada nors užfiksuota šviesa judėjo 39 mylių per valandą greičiu. Mūsų akys reaguoja į šviesą; kai ką nors matome, matome šviesą, kurią ji atspindi, arba šviesą, kurią ji skleidžia. Pavyzdžiui, lempa skleidžia šviesą, o visa kita, kas yra toje pačioje patalpoje kaip ir lempa, atspindi jos šviesą.
Kiekviena šviesos spalva turi skirtingą bangos ilgį. Kuo trumpesnis bangos ilgis, tuo daugiau energijos turi šviesa. Šviesos judėjimo greitis nepriklauso nuo jos energijos. Eidama pro iš dalies skaidrius objektus šviesa gali sulėtėti labai nedaug.
Baltą šviesą sudaro daugybė skirtingų spalvų šviesos elementų. Kai balta šviesa sklinda pro prizmę, ji suskyla į skirtingas spalvas ir tampa spektru. Spektrą sudaro visi šviesos bangų ilgiai, kuriuos galime matyti. Raudona šviesa turi ilgiausią bangos ilgį, o violetinė (purpurinė) - trumpiausią.
Šviesa, kurios bangos ilgis trumpesnis už violetinę, vadinama ultravioletine šviesa. Rentgeno ir gama spinduliai taip pat yra šviesos rūšys, kurių bangos ilgis dar trumpesnis nei ultravioletinių spindulių. Šviesa, kurios bangos ilgis ilgesnis už raudoną, vadinama infraraudonąja šviesa. Radijo bangos yra elektromagnetinės spinduliuotės forma, kurios bangos ilgis dar ilgesnis už infraraudonąją šviesą. Mikrobangos, kurios naudojamos maistui šildyti mikrobangų krosnelėje, taip pat yra elektromagnetinės spinduliuotės forma. Mūsų akys šios energijos rūšies nemato, tačiau yra fotoaparatų, kurie ją mato. Įvairios šviesos formos, tiek matomos, tiek nematomos, sudaro elektromagnetinį spektrą.
Kai šviesa lūžta lietaus lašuose, susidaro vaivorykštė. Lietaus lašas veikia kaip prizmė ir laužia šviesą, kol pamatome įvairias spektro spalvas.
Spalva
Šviesa ir spalva yra analoginės informacijos formos. Tačiau elektroniniai fotoaparatai ir kompiuterių ekranai dirba su skaitmenine informacija. Elektroniniai fotoaparatai arba dokumentų skaitytuvai sukuria skaitmeninę spalvoto vaizdo versiją, išskirdami visą spalvotą vaizdą į atskirus raudonos, žalios ir mėlynos spalvų vaizdus. Vėliau skaitmeniniame ekrane naudojami tik šių trijų spalvų pikseliai. Kompiuterių ekranai naudoja tik šias tris spalvas skirtingais ryškumo lygiais. Smegenys jas sujungia, kad matytų visas kitas vaizdo spalvas.
Žmonės mano, kad daiktai turi spalvą. Taip yra todėl, kad objektą sudarančios molekulės sugeria tam tikras šviesos bangas, o kitos šviesos bangos atsispindi. Žmogaus akis mato visų neabsorbuotų šviesos bangų ilgius, o jų derinys smegenims sudaro spalvos įspūdį.
Lazerio spinduliai
Vaivorykštė Budapešte rodo matomo spektro spalvas.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra šviesa?
A: Šviesa yra elektromagnetinės spinduliuotės forma, kurios bangos ilgį gali aptikti žmogaus akis. Šviesa yra ir banginė, ir dalelinė, ir energijos forma, kurią sudaro maži paketai, vadinami fotonais.
K: Kaip vadinamas šviesos tyrimas?
A: Šviesos tyrimas vadinamas optika.
K: Kaip šviesa sąveikauja su nepermatomais objektais?
A: Kai šviesa patenka į nepermatomą objektą, susidaro šešėlis.
K: Kaip šviesa sąveikauja su skaidriais objektais?
A: Kai šviesa patenka į skaidrų objektą, ji beveik visiškai praeina pro jį be šešėlio.
K: Kokios yra vaivorykštės spalvos nuo išorinio krašto iki vidinio krašto?
Atsakymas: Vaivorykštės spalvos nuo išorinio krašto iki vidinio krašto yra raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, indigo ir violetinė.
K: Kaip vadinamos bangos, kurių ilgis mažesnis už raudonąjį dažnį?
A: Žemesni už raudonąjį dažnį bangos ilgiai vadinami infraraudonaisiais spinduliais.
K: Koks yra pagrindinis Žemės šviesos šaltinis?
A: Pagrindinis Žemės šviesos šaltinis yra Saulė.
