if (typeof _ _ ez _ fad _ position!= ‘undefined’) {__ez _ fad _ position (‘div-gpt-ad-lambdageeks_com-box-3-0’)}; Co To jest energia światła ? / Interakcje światła / ważne zastosowania

czym jest energia światła?

definicja energii światła:

światło jest jedyną formą energii widoczną dla ludzkiego oka. Energia światła może być zdefiniowana na dwa sposoby:

światło składa się z bezmasowych pakietów energii zwanych fotonami. Fotony są pakietami energii, które przenoszą określoną ilość energii światła w zależności od długości fali.

energia światła odnosi się do zakresu energii elektromagnetycznej, która składa się z promieni gamma, promieni rentgenowskich, świateł widzialnych itp.
zakres widzialny widma elektromagnetycznego jest ogólnie znany jako światło.

natura światła :

w XVII wieku istniały dwie idee dotyczące natury światła.

cząstkowa natura światła

Isaac Newton wierzył, że światło składa się z małych dyskretnych cząstek zwanych ciałkami. Według niego te maleńkie cząstki były emitowane przez gorące obiekty, takie jak słońce czy ogień i poruszały się po linii prostej ze skończoną prędkością i posiadanym impetem. Stało się to znane jako korpuskularna teoria światła Newtona.

falowa natura światła

Christiaan Huygens twierdził, że obala teorię korpuskularną Newtona, proponując falową teorię światła. Według niego światło składało się z fal wibrujących w górę i w dół prostopadłych do kierunku propagacji. To stało się znane jako zasada Huygensa
na początku XIX wieku angielski fizyk Thomas Young przeprowadził eksperyment, który pokazał światło ze źródła punktowego po przejściu przez dwie szczeliny tworzące wzór interferencji na ekranie umieszczonym w odpowiedniej odległości. Stało się to znane jako eksperyment Younga z podwójną szczeliną, który opowiadał się za falową naturą światła wspierającą zasadę Huygensa.

James Clerk Maxwell położył podwaliny nowoczesnego elektromagnetyzmu, który opisał światło jako falę poprzeczną złożoną z oscylujących pól magnetycznych i elektrycznych pod kątem 90° względem siebie. Sformułowanie światła jako fal poprzecznych zaprzeczyło Huygensowi, który uważał falę świetlną za podłużną.

Albert Einstein ożywił teorię cząstek, wprowadzając pojęcie fotonów. Eksperyment Einsteina, znany jako efekt fotoelektryczny wykazał, że światło składa się z dyskretnych wiązek lub kwantów energii światła, zwanych fotonami

zjawisko interferencji i dyfrakcji można wyjaśnić tylko przez uznanie światła za falę. Dla porównania, Wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego było możliwe tylko dzięki naturze cząstek światła.
ten ogromny dylemat dotyczący natury światła został rozwiązany dzięki podstawom mechaniki kwantowej, która ustanowiła dualizm falowo-cząstkowy na naturze zarówno światła, jak i materii

oddziaływania światła:

fale świetlne oddziałują z materią na różne sposoby:

odbicie światła

– gdy fala świetlna odbija się od powierzchni materiału na jego poprzednie medium propagacji, proces ten jest określany jako odbicie. Na przykład obraz utworzony na spokojnym stawie / jeziorze.

odbicie nad jeziorem
odbicie
źródło obrazu: Basile Morin, odbicie wody w górach Vang Vieng z promieniami krepuscular, CC BY-SA 4.0

absorpcja światła

gdy materiał pochłania energię fali świetlnej, która na niego spada, proces ten jest określany jako absorpcja. Na przykład świecące w ciemności Tworzywa sztuczne, które absorbują światło i ponownie emitują w postaci fosforescencji.

Transmisja

gdy fala świetlna przemieszcza się/przechodzi przez materiał, proces ten jest określany jako transmisja. Na przykład światło przechodzące przez szybę okienną.

interferencja

interferencja odnosi się do zjawiska, w którym dwie fale świetlne nakładają się, aby wytworzyć wynikową falę, która może mieć niższą, wyższą lub tę samą amplitudę. Konstruktywna i destrukcyjna interferencja występuje, gdy oddziałujące na siebie fale są ze sobą spójne, albo dlatego, że mają to samo źródło, albo dlatego, że mają tę samą lub porównywalną częstotliwość.

interferencja fal
interferencja fal
źródło obrazu: Dr. Schorsch 12: 32, 19 kwi 2005 (UTC) (Dr. Schorsch, Interferenz, CC BY-SA 3.0

refrakcja

refrakcja jest ważnym zachowaniem wykazanym przez fale świetlne. Refrakcja ma miejsce, gdy fale świetlne odchylają się od pierwotnej ścieżki, gdy wchodzą w nowe medium. Światło wykazuje różne prędkości w różnych materiałach transmisyjnych. Zmiana prędkości i stopnia odchylenia zależy od kąta padającego światła.

dyfrakcja

dyfrakcja jest zdefiniowana jako zginanie fal świetlnych wokół narożników apertury w jej geometryczny obszar cienia. Przeszkoda dyfrakcyjna lub otwór staje się wtórnym źródłem propagującej się fali świetlnej. Jednym z najczęstszych przykładów dyfrakcji jest tworzenie tęczowych wzorów na płycie CD lub DVD. Ściśle rozmieszczone ścieżki na DVD lub CD służą jako kratki dyfrakcyjne, tworząc wzory, gdy pada na nie światło.

dyfrakcja światła
dyfrakcja światła
źródło obrazu: Lazord00d, wiązka lasera argonowego i lustro dyfrakcyjne, CC BY-SA 3.0

Dyspersja

Dyspersja światła odnosi się do zjawiska rozszczepiania światła białego na jego składowe spektrum barw (.np. VIBGYOR) po przejściu przez szklany pryzmat lub podobne obiekty. Na przykład powstawanie tęczy w wyniku dyfrakcji światła słonecznego przez pryzmatyczne krople deszczu.

rodzaje światła

  • światło jako całość odnosi się do promieniowania elektromagnetycznego o każdej długości fali.
  • promieniowanie elektromagnetyczne można sklasyfikować pod względem długości fal jako
  • fala radiowa ~
  • kuchenka mikrofalowa ~
  • fala podczerwona ~
  • obszar widzialny (postrzegamy jako światło) ~
  • fale ultrafioletowe ~
  • promienie rentgenowskie ~
  • promienie gamma ~
  • funkcjonowanie promieniowania elektromagnetycznego opiera się na jego długości fali.

częstotliwość i długość fali światła

czym jest energia światła ? / Interakcje światła / It ' s important uses
źródło obrazu: Inductiveload, NASA, CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, via Wikimedia Commons

częstotliwość światła

fale radiowe :

fale radiowe to fale elektromagnetyczne o częstotliwości od 20 kHz do około 300 GHz i są znane z ich zastosowania w technologiach komunikacyjnych, takich jak telefony komórkowe, telewizja i radio. Urządzenia te przyjmują fale radiowe i przekształcają je w wibracje mechaniczne w celu wytworzenia fal dźwiękowych.

Mikrofalówka :

Mikrofalówka to promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości od 300 MHz do 300 GHz. Mikrofale mają różne zastosowania, w tym radar, łączność i gotowanie.

fale podczerwone :

fala podczerwona to promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości od 300 GHz do 400 THz.
fale podczerwone znajdują zastosowanie w ogrzewaniu pilotów spożywczych i telewizyjnych, kabli światłowodowych, kamer termowizyjnych itp.

światło widzialne:

światło widzialne to promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości od 4 × 1014 do 8 × 1014 herców (Hz). Powodem, dla którego ludzkie oko widzi tylko określony zakres częstotliwości światła jest to, że te pewne częstotliwości stymulują siatkówkę w ludzkim oku.

promienie ultrafioletowe:

Światło Ultrafioletowe to promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwości od 8 × 1014 do 3 × 1016 herców (Hz). Promieniowanie ultrafioletowe służy do niszczenia drobnoustrojów, sterylizacji sprzętu medycznego, leczenia problemów skórnych itp.

:

promieniowanie rentgenowskie to promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwościach od 3×1019 do 3×1016 Hz. Promienie rentgenowskie są używane do niwelowania komórek nowotworowych, w maszynach rentgenowskich itp.

:

promieniowanie Gamma to promieniowanie elektromagnetyczne o częstotliwościach większych niż 1019 herców (Hz). Promienie Gamma są używane do niszczenia drobnoustrojów, sterylizacji sprzętu medycznego i żywności.

przykłady energii świetlnej

Źródła światła można podzielić na dwa podstawowe typy: luminescencję i żarzenie.

Żar:

Żar obejmuje wibracje wszystkich obecnych atomów. Gdy atomy są podgrzewane do bardzo wysokiej optymalnej temperatury, powstałe wibracje termiczne są uwalniane jako promieniowanie elektromagnetyczne. Światło Żarowe lub “czarne promieniowanie ciała” powstaje, gdy światło powstaje z ogrzewanego ciała stałego. W zależności od temperatury materiału uwalniane fotony różnią się kolorami i energiami. W niskich temperaturach materiały wytwarzają promieniowanie podczerwone.

w promieniowaniu ciała czarnego, wraz ze wzrostem temperatury szczyt przesuwa się w kierunku krótszych fal, ponieważ porusza się w kierunku zakresu ultrafioletowego widma, generuje czerwony, a następnie biały, a wreszcie niebieskawo-biały kolor.
Światło Żarowe jest najczęściej używanym światłem. Składa się ze słońca, żarówek i ognia.
pożary powodują reakcje chemiczne, które uwalniają ciepło, powodując, że materiały dotykają wysokich temperatur i ostatecznie prowadzą gazy i materiały do żarzenia. Z drugiej strony żarówki wytwarzają ciepło dzięki przejściu prądu elektrycznego przez kabel. Żarówki emitują około 90% swojej energii jako promieniowanie podczerwone, a resztę jako światło widzialne.

luminescencja

luminescencja obejmuje tylko elektrony i na ogół odbywa się w niższych temperaturach, w porównaniu do światła żarowego.
światło luminescencyjne powstaje, gdy elektron emituje część swojej energii jako promieniowanie elektromagnetyczne. Gdy elektron skoczy do niższego poziomu energii, pewna ilość energii świetlnej jest uwalniana w postaci światła o określonym kolorze. Ogólnie rzecz biorąc, aby utrzymać ciągłą luminescencję, elektrony potrzebują stałego popychania, aby osiągnąć wyższy poziom energii, aby proces trwał dalej.
na przykład neony wytwarzają światło poprzez elektroluminescencję, która wiąże się z wysokim napięciem {push}, które pobudza cząstki gazu i ostatecznie powoduje emisję światła.

jak podróżuje światło?

światło praktycznie przemieszcza się jak fala. Chociaż według optyki geometrycznej światło jest modelowane do podróżowania w promieniach. Transmisja światła ze źródła do punktu może odbywać się na trzy sposoby:

  • może podróżować bezpośrednio przez próżnię lub pustą przestrzeń. Na przykład światło podróżujące ze słońca na Ziemię.
  • może podróżować przez różne media, takie jak powietrze, szkło itp.
  • może podróżować po odbiciu, na przykład przez lustro lub nieruchome jezioro.

energia światła a energia elektronów

energia elektronów energia światła
• elektrony mają energię masy spoczynkowej, tj. energię odpowiadającą jego masie w stanie spoczynku. Resztę energii elektronu można obliczyć za pomocą równania Einsteina E = MC2. • energia światła jest w postaci małych pakietów energii bezmasowych zwanych fotonami. Ilość energii w fotonie zależy od długości fali światła. E = hc / λ

wykorzystanie energii świetlnej.

światło ma swoje zastosowanie w każdym aspekcie życia. Bez energii świetlnej nie przetrwalibyśmy.
oto kilka podstawowych zastosowań energii świetlnej w naszym życiu:

  • światło pozwala na widzenie. Określony zakres długości fal światła zapewnia idealną ilość energii potrzebnej do stymulowania reakcji chemicznych w naszej siatkówce, aby wspierać widzenie.
  • energia świetlna pozwala roślinom produkować żywność w procesie fotosyntezy.
  • energia świetlna jest wykorzystywana jako źródło energii w technologiach satelitarnych i kosmicznych.
  • energia słoneczna jest wykorzystywana do różnych działań domowych i przemysłowych.
  • energia świetlna (promieniowanie elektromagnetyczne) jest wykorzystywana w przemyśle telekomunikacyjnym.
  • energia świetlna jest również wykorzystywana do wielu zabiegów medycznych.

aby dowiedzieć się więcej o teleskopach odwiedź https://lambdageeks.com/newtonian-telescope/

  • Co to jest cień: jak powstaje Cień / 3 części cienia
  • krytyczne 20 + przykłady rezonansu w życiu codziennym z wyjaśnieniami, FAQ
  • Odbicie lustrzane i rozproszone: ważne FAQ, koncepcje, przykłady
  • uwagi dotyczące zakłóceń cienkowarstwowych: Równanie, praca, zależność, zastosowania, problemy i Często zadawane pytania
  • Lustro sferyczne | wszystkie ważne koncepcje i ponad 10 Najczęściej Zadawanych Pytań
  • organiczne diody elektroluminescencyjne | 8 zalety i wady
  • Analiza ruchu rentgenowskiego | procedura | 2 ważne techniki | zastosowania
  • Detektor promieniowania rentgenowskiego | definicja | 2 ważne typy
  • Czujnik zasięgu transmisji | 4 zalety | ważne kroki rozwiązywania problemów
  • Czujnik Koloru | Zasada | 5 Ważne zastosowania
  • odwrócenie populacji | Wyjaśnienie | 3 ważne zjawisko
  • ultrafiolet Katastrofa | definicja | Rozwiązanie | 2 ważne prawa
  • Czujnik PIR | Zasada | 2 ważne zastosowania
  • czujniki IR | 2 ważne typy | zastosowania
  • system wizualny | Funkcje | 7 Ważne Komponenty
  • Mikroskop odwrócony| główne komponenty | 2 ważne typy
  • mikroskopia sondy skanującej | 4 Ważne typy | zalety
  • Mikroskop stereoskopowy | 3 ważne części | powiększenie | oświetlenie
  • Mikroskop Cyfrowy | praca | kroki do użycia |2 ważne typy pomiarów
  • mikroskopia Fluorescencyjna / Definicja / Praca / 3 ważne ograniczenia
x

aby wyświetlić ten film, włącz obsługę JavaScript i rozważ aktualizację do przeglądarki internetowej obsługującej wideo HTML5

o Lambdageeks

Leave a Reply