if (typeof _ _ ez _ fad _ position!=’undefined’) {__ez_fad _ position (‘div-gpt-ad-lambdageeks_com-box-3-0’)}; Co je světelná energie ? / Interakce světla / je důležité použití

co je světelná energie?

definice světelné energie:

světlo je jediná forma energie, která je viditelná lidskému oku. Světelná energie může být definována dvěma způsoby:

světlo se skládá z bezhmotných energetických paketů známých jako fotony. Fotony jsou energetické pakety, které nesou pevné množství světelné energie v závislosti na vlnové délce.

světelná energie označuje rozsah elektromagnetické energie, který se skládá z gama paprsků, rentgenových paprsků, viditelných světel atd.
viditelný rozsah elektromagnetického spektra je obecně známý jako světlo.

povaha světla:

v 17. století existovaly dvě myšlenky týkající se povahy světla.

částicová povaha světla

Isaac Newton věřil, že světlo je tvořeno malými diskrétními částicemi nazývanými krvinky. Podle něj byly tyto malé částice emitovány horkými předměty, jako je slunce nebo oheň, a cestovaly v přímce s konečnou rychlostí a měly impuls. To se stalo známým jako Newtonova korpuskulární teorie světla.

vlnová povaha světla

Christiaan Huygens tvrdil, že vyvrátil Newtonovu korpuskulární teorii tím, že navrhl vlnovou teorii světla. Podle něj bylo světlo tvořeno vlnami vibrujícími nahoru a dolů kolmo ke směru šíření. Toto se stalo známým jako “Huygensův princip”
na počátku 19.století provedl anglický fyzik Thomas Young experiment, který ukázal světlo z bodového zdroje poté, co prošel dvěma štěrbinami a vytvořil interferenční vzor na obrazovce umístěné ve vhodné vzdálenosti. To se stalo známým jako Youngův experiment s dvojitým štěrbinou, který obhajoval vlnovou povahu světla podporující Huygensův princip.

James Clerk Maxwell položil základy moderního elektromagnetismu, který popsal světlo jako příčnou vlnu složenou z oscilačních magnetických a elektrických polí při 90° k sobě. Formulace světla jako příčných vln odporovala Huygensovi, který věřil, že světelná vlna je podélná.

Albert Einstein oživil teorii částic tím, že přinesl koncept fotonů. Einsteinův experiment, známý jako fotoelektrický efekt, ukázal, že světlo obsahuje diskrétní svazky nebo kvanty světelné energie, nazývané fotony

fenomén interference a difrakce lze vysvětlit pouze tím, že se světlo považuje za vlnu. Ve srovnání s tím bylo vysvětlení fotoelektrického jevu možné pouze díky povaze částic světla.
toto obrovské dilema týkající se povahy světla bylo vyřešeno základem kvantové mechaniky, která stanovila dualitu vlnových částic na povaze světla i hmoty

interakce světla:

světelné vlny interagují s hmotou různými způsoby:

odraz světla

– když se světelná vlna odrazí od povrchu materiálu do jeho předchozího média šíření, proces se nazývá odraz. Například obraz vytvořený na klidném rybníku / jezeře.

odraz u jezera
odraz
Zdroj obrázku: Basile Morin, vodní odraz hor Vang Vieng s krepuskulárními paprsky, CC BY-SA 4.0

absorpce světla

když materiál absorbuje energii světelné vlny, která na něj dopadá, proces se nazývá absorpce. Například, záře-in-the-tmavé plasty, který absorbuje světlo a re-emituje ve formě fosforescence.

přenos

když světelná vlna cestuje / prochází materiálem, proces se nazývá přenos. Například světlo procházející skleněnou okenní tabulí.

Interference

Interference se týká jevu, při kterém se dvě světelné vlny překrývají a vytvářejí výslednou vlnu, která může mít nižší, vyšší nebo stejnou amplitudu. Konstruktivní a destruktivní rušení nastává, když jsou interakční vlny vzájemně koherentní, buď proto, že sdílejí stejný zdroj, nebo proto, že mají stejnou nebo srovnatelnou frekvenci.

interference vln
Interference vln
Zdroj obrázku: Dr. Schorsch 12: 32, 19 Apr 2005 (UTC) (Dr. Schorsch, Interferenz, CC BY-SA 3.0

refrakce

refrakce je důležité chování demonstrované světelnými vlnami. K lomu dochází, když se světelné vlny odchylují od své původní cesty, když vstupují do nového média. Světlo vykazuje různé rychlosti v různých vysílacích materiálech. Změna rychlosti a stupně odchylky závisí na úhlu přicházejícího světla.

difrakce

difrakce je definována jako ohýbání světelných vln kolem rohů clony do její geometrické stínové oblasti. Difrakční překážka nebo clona se stává sekundárním zdrojem šíření světelné vlny. Jedním z nejběžnějších příkladů difrakce je tvorba duhových vzorů na CD nebo DVD. Těsně rozmístěné stopy na DVD nebo CD slouží jako difrakční mřížky a vytvářejí vzory, když na ně dopadá světlo.

difrakce světla
difrakce světla
zdroj obrázku: Lazord00d, argonový laserový paprsek a difrakční zrcadlo, CC BY-SA 3.0

disperze

disperze světla označuje fenomén štěpení bílého světla na jeho základní spektrum barev (.Vibgyor) při průchodu skleněným hranolem nebo podobnými předměty. Například tvorba duhy v důsledku difrakce slunečního světla hranolovitými dešťovými kapkami.

druhy světla

  • světlo jako celek označuje elektromagnetické záření každé vlnové délky.
  • elektromagnetické záření lze klasifikovat z hlediska vlnových délek jako
  • rádiová vlna ~
  • mikrovlnná trouba ~
  • infračervená vlna ~
  • viditelná oblast (vnímáme jako světlo) ~
  • ultrafialové vlny ~
  • rentgenové paprsky ~
  • Gamma paprsky ~
  • fungování elektromagnetického záření je založeno na jeho vlnové délce.

frekvence a vlnová délka světla

co je světelná energie ? / Interakce světla / je to důležité použití
Zdroj obrázku: Inductiveload, NASA, CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, přes Wikimedia Commons

frekvence světla

rádiové vlny :

rádiová vlna je elektromagnetická vlna, která má frekvenci mezi 20 kHz až kolem 300 GHz a je známá pro své použití v komunikačních technologiích, jako jsou mobilní telefony, televize a rádio. Tato zařízení přijímají rádiové vlny a přeměňují je na mechanické vibrace, aby vytvářely zvukové vlny.

mikrovlnná trouba :

mikrovlnná trouba je elektromagnetické záření s frekvencí mezi 300 MHz a 300 GHz. Mikrovlny mají různé aplikace, včetně radaru, komunikace a vaření.

infračervené vlny :

infračervená vlna je elektromagnetické záření s frekvencí mezi 300 GHz a 400 THz.
infračervené vlny nacházejí uplatnění při ohřevu potravin a televizních dálkových ovladačů, optických kabelů,termovizních kamer atd.

viditelné světlo :

viditelné světlo je elektromagnetické záření s frekvencí mezi 4 × 1014 až 8 × 1014 hertzů (Hz). Důvodem, proč lidské oko vidí pouze určitý rozsah frekvencí světla, je to, že tyto určité frekvence stimulují sítnici v lidském oku.

ultrafialové paprsky :

ultrafialové světlo je elektromagnetické záření s frekvencí mezi 8 × 1014 a 3 × 1016 hertzů (Hz). Ultrafialové záření se používá k odstranění mikrobů, sterilizaci zdravotnického vybavení, léčbě kožních problémů atd.

rentgenové záření :

rentgenové záření je elektromagnetické záření, které má frekvence mezi 3×1019 a 3×1016 Hz. Rentgenové záření se používá k odstranění rakovinných buněk, v rentgenových přístrojích atd.

Gamma paprsky:

gama paprsky jsou elektromagnetické záření, které má frekvence vyšší než 1019 hertzů (Hz). Gama paprsky se používají k odstranění mikrobů, sterilizaci zdravotnického vybavení a jídla.

příklady světelné energie

světelné zdroje lze rozdělit do dvou základních typů: luminiscence a žhavení.

žhavení:

žhavení zahrnuje vibrace všech přítomných atomů. Když se atomy zahřívají na velmi vysokou optimální teplotu, výsledné tepelné vibrace se uvolňují jako elektromagnetické záření. Žárovkové světlo nebo “záření černého těla” vzniká, když světlo vychází z vyhřívané pevné látky. Na základě teploty materiálu se uvolněné fotony liší svými barvami a energiemi. Při nízkých teplotách vytvářejí materiály infračervené záření.

v černém tělesném záření se s nárůstem teploty vrchol posune směrem k kratším vlnovým délkám, protože se pohybuje směrem k ultrafialovému rozsahu spektra, vytváří červenou, bílou a nakonec modrobílou barvu.
žárovkové světlo je nejčastěji používaným světlem. Skládá se ze slunce, žárovek a ohně.
požáry vyšívají chemické reakce, které uvolňují teplo, způsobují, že se materiály dotýkají vysokých teplot a nakonec vedou plyny a materiály k žhavení. Na druhé straně žárovky produkují teplo díky průchodu elektrického proudu kabelem. Žárovky emitují přibližně 90% své energie jako infračervené záření a zbytek jako viditelné světlo.

luminiscence

luminiscence zahrnuje pouze elektrony a obecně probíhá při nižších teplotách ve srovnání s žárovkovým světlem.
luminiscenční světlo vzniká, když elektron emituje část své energie jako elektromagnetické záření. Když elektron skočí dolů na nižší energetickou úroveň, uvolní se určité množství světelné energie ve formě světel specifické barvy. Obecně platí, že k udržení nepřetržité luminiscence potřebují elektrony konstantní tlak, aby dosáhly vyšších energetických hladin, aby proces pokračoval.
například neonová světla produkují světlo elektroluminiscencí, která zahrnuje vysoké napětí {push}, které vzrušuje částice plynu a nakonec vede k emisi světla.

jak cestuje světlo?

světlo prakticky cestuje jako vlna. Ačkoli podle geometrické optiky je světlo modelováno tak, aby cestovalo v paprscích. Přenos světla ze zdroje do bodu se může stát třemi způsoby:

  • může cestovat přímo vakuem nebo prázdným prostorem. Například světlo putující ze Slunce na Zemi.
  • může cestovat různými médii, jako je vzduch, sklo atd.
  • může cestovat po odrazu, například zrcadlem nebo klidným jezerem.

světelná energie vs elektronová energie

elektronová energie světelná energie
• elektrony mají klidovou hmotnostní energii, tj. energii odpovídající její hmotnosti v klidu. Zbytek energie elektronu lze vypočítat pomocí Einsteinovy rovnice E=MC2.
* když elektron mění své energetické hladiny přechodem z vyššího energetického stavu do nižšího energetického stavu, emituje fotony.
* světelná energie je ve formě malých bezhmotných energetických paketů nazývaných fotony. Množství energie ve fotonu závisí na vlnové délce světla. E = hc / λ
* když fotony s dostatečným množstvím světelné energie dopadnou na materiál, elektrony absorbují energii a unikají z materiálu.

využití světelné energie.

světlo má své aplikace v každém aspektu života. Bez světelné energie by pro nás nebylo možné přežít.
zde jsou některé základní aplikace světelné energie v našem životě:

  • světlo umožňuje vidění. Specifický rozsah vlnových délek světla poskytuje dokonalé množství energie potřebné ke stimulaci chemických reakcí v naší sítnici na podporu vidění.
  • světelná energie umožňuje rostlinám produkovat potravu procesem fotosyntézy.
  • světelná energie se používá jako zdroj energie v satelitních a kosmických technologiích.
  • solární energie se používá pro různé domácí a průmyslové činnosti.
  • světelná energie (elektromagnetické záření) se používá v telekomunikačním průmyslu.
  • světelná energie se také používá pro více lékařských ošetření.

Chcete-li se dozvědět více o dalekohledech, navštivte https://lambdageeks.com/newtonian-telescope/

  • co je stín: jak se vytváří stín | 3 části stínu
  • kritické 20 + rezonanční příklady v každodenním životě s vysvětlením, FAQ
  • zrcadlový a difuzní odraz: důležité FAQ, koncepty, příklady
  • Poznámky k rušení tenkého filmu: Rovnice, práce, závislost, Aplikace, problémy a FAQ
  • sférické zrcadlo | všechny důležité pojmy a 10+ FAQ
  • organické světelné diody | 8 výhody a nevýhody
  • X-Ray analýza pohybu | postup | 2 důležité techniky | aplikace
  • X Ray detektor | definice | 2 důležité typy
  • snímač rozsahu přenosu | 4 Výhody | důležité kroky při odstraňování problémů
  • barevný senzor | princip | 5 důležité aplikace
  • populační Inverze | vysvětlení | 3 důležitý jev
  • ultrafialové záření Katastrofa | definice | řešení | 2 důležité zákony
  • PIR senzor | princip | 2 důležité aplikace
  • IR senzory | 2 důležité typy | aplikace
  • vizuální systém | Funkce | 7 důležité komponenty
  • Invertovaný mikroskop | jeho hlavní komponenty| 2 důležité typy
  • skenovací sonda mikroskopie | je to 4 důležité typy | výhody
  • Stereo mikroskop | 3 důležité části | zvětšení | osvětlení
  • Digitální mikroskop mikroskop | práce | kroky k použití | 2 důležité typy měření
  • fluorescenční mikroskopie | Definice / pracovní / 3 důležitá omezení
x

Chcete-li zobrazit toto video, povolte JavaScript a zvažte upgrade na prohlížeč aweb, který podporuje video HTML5

o Lambdageeks

Leave a Reply