Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

36.12: Зір - Світло

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    4978

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Світло складається з фотонів, які складають електромагнітні хвилі, які характеризуються довжиною хвилі, частотою та амплітудою.

    Цілі навчання
    • Опишіть характеристики світла

    Ключові моменти

    • Світло складається з електромагнітних хвиль, які можуть подорожувати без середовища, на відміну від звуку.
    • Поведінка світла можна побачити в поведінці хвиль і фотонів, основної одиниці світла.
    • Довжина хвилі (яка змінюється обернено частотою) проявляється як колір, тоді як амплітуда хвилі сприймається як сила світла або яскравість; вона вимірюється стандартною одиницею кандели.
    • Люди можуть бачити світло, яке коливається між 380 нм і 740 нм, але не можуть бачити світло, яке нижче частоти видимого червоного світла або вище частоти видимого фіолетового світла.
    • Світло на червоному кінці видимого спектру має довгі довжини хвиль (і нижчу частоту), тоді як світло на фіолетовому кінці має короткі довжини хвиль (і є більш високою частотою).
    • Світлові хвилі потрапляють в око як довгі (червоні), середні (зелені), так і короткі (сині) хвилі; колір об'єкта - це колір, який відображає об'єкт.

    Ключові умови

    • фотон: квант світла та іншої електромагнітної енергії, що розглядається як дискретна частинка, що має нульову масу спокою, відсутність електричного заряду та нескінченно тривалий термін служби
    • нанометр: одна мільярдна частина метра; використовується для вираження довжини хвилі світла
    • електромагнітний спектр: весь діапазон довжин хвиль всіх відомих випромінювань, що складається з коливальних електричних і магнітних полів, включаючи гамма-промені, видиме світло, інфрачервоне, радіохвилі та рентгенівські промені
    • довжина хвилі: довжина одного циклу хвилі, яка вимірюється відстанню між одним піком або жолобом хвилі і наступним; вона відповідає швидкості хвилі, розділеної на її частоту

    Світло

    Як і у випадку зі слуховими подразниками, світло рухається хвилями. Хоча хвилі стиснення, що складають звук, повинні подорожувати в середовищі (що складається з газу, рідини або твердої речовини), світло складається з електромагнітних хвиль і не потребує середовища. Світло може, по суті, подорожувати у вакуумі. Поведінка світла можна описати з точки зору поведінки хвиль і поведінки фундаментальної одиниці світла, фотона: пакета електромагнітного випромінювання. Погляд на електромагнітний спектр показує, що видиме світло для людини - це лише невеликий шматочок усього спектра, який включає випромінювання, яке ми не можемо бачити як світло, оскільки воно нижче частоти видимого червоного світла і вище частоти видимого фіолетового світла.

    зображення
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Електромагнітний спектр: Погляд на електромагнітний спектр показує, що видиме світло для людини - це лише невеликий шматочок всього спектра.

    Певні змінні важливі при обговоренні сприйняття світла. Довжина хвилі (яка змінюється обернено частотою) проявляється як колір. Світло на червоному кінці видимого спектру має довші довжини хвиль (і нижчу частоту), тоді як світло на фіолетовому кінці має менші довжини хвиль (і більш висока частота). Довжина хвилі світла виражається в нанометрах (нм); один нанометр - одна мільярдна частина метра. Люди сприймають світло, яке коливається приблизно від 380 нм до 740 нм. Однак деякі інші тварини можуть виявляти довжини хвиль поза людським діапазоном. Наприклад, бджоли бачать майже ультрафіолетове світло, щоб знайти напрямні нектару на квітах. Деякі непташині рептилії відчувають інфрачервоне світло (наприклад, тепло, яке виділяє видобуток).

    Амплітуда хвилі сприймається як сила світла або яскравість. Стандартною одиницею інтенсивності світла є кандела, яка приблизно дорівнює інтенсивності світла однієї загальної свічки.

    Світлові хвилі подорожують 299,792 км в секунду у вакуумі і дещо повільніше в різних середовищах, таких як повітря та вода. Ці хвилі надходять в око як довгі (червоні), середні (зелені), так і короткі (сині) хвилі. Термін «біле світло» - це світло, яке людським оком сприймається як білий. Цей ефект виробляється світлом, який однаково стимулює колірні рецептори в людському оці. Яскравий колір об'єкта насправді є кольором (або кольорами), який відображає об'єкт. Таким чином, червоний об'єкт відображає червоні довжини хвиль у змішаному (білому) світлі і поглинає всі інші довжини хвиль світла.