光

私たちは、見るために光を使用しています！

可視光は、私たちの目が見ることができる電磁スペクトルの一部です：

それは完全なスペクトルのほんの一部ですね？

可視光は、私たちの目が見ることができる電磁スペクトルの一部です。

それは完全なスペクトルのほんの一部ですね。

可視スペクトル

可視光：ほとんどの人間の目に見える波長。

可視光：ほとんどの人間の目に見える波長。

可視光：ほとんどの

主な色は、順番に、”Roy G Bv”に行きます：赤オレンジ黄緑青紫

私たちはこの美しい虹に見るように:

光は約380nmから750nmの波長を持っています

定義は異なりますが、ここでは大まかなガイドです:

The frequency of red light is about 400 THz (and for violet is about 800 THz)

より高い周波数（より短い波長と）より多くのエネルギーを持っています：

• 赤色光は、より低い周波数、より長い波長とより少ないエネルギーを持真空中で毎秒300,000,000メートル（正確には毎秒299,792,458メートル）。

  それは毎秒300万メートルです、または:

  • 3×108m/s
  • 300,000km/s
  • 186,000マイル/秒

  その速度で光が移動します：

  th>

  距離	時間
  1メートル	3.3ns（3.3億秒の秒）
  地球の赤道付近	134ミリ秒（134千秒の秒）
  地球から月まで
  地球から月まで
  地球から月まで
  地球から月まで
  地球から月まで
  地球から月まで
  地球から月まで
  地球から月まで
  地球から月まで
  で	1.3s
  太陽の表面から地球まで	約8分

  それはとても速いですが、まだ太陽の表面から地球まで約8分かかります。

  この速度のシンボルはcです：

  c=300,000,000m/s

  光は遅く移動することができます

  私たちは本当にそれを光の速度と呼ぶべきではありません。 （多分私たちはそれを”最高速度”と呼ぶことができます！）

  しかし、光は真空中でその速度しか移動しないからです！ それは遅く移動することができます。..

  水

  ガラス

  オリーブオイル

  水

  水

  水

  204

  中	速度 百万m/s
  真空	299.8
  空気	299。225
  エタノール	220
  205
  水	水	水	水
  水	水	水	水	水	水
  水
  水	水	水	水	水	水
  ダイヤモンド	123

  波長と周波数がリンクされています

  波長と周波数が関連しています：

  周波数=Velocitywavelength

  周波数=Velocitywavelength

  波長と周波数=Velocitywavelength

  波長と周波数=Velocitywavelength

  波長と周波数=Velocitywavelength

  波長と周波数=Velocitywavelength

  波長と周波数=Velocitywavelength

  p>wavelength=velocityfrequency

  光が真空中にあると仮定すると、速度は光の速度です:3×108m/s

  簡単な例を試してみましょう（この場合は光の波長ではありません）：

  75,000kmの非常に長い波長を想像してみてください

  

  周波数=300,000km/s75,000km

  =4/s

  

  =4/s

  

  =4/s

  =4hz

  これらの波長のうち4つを300,000kmに収めることができるので、1秒間に4回振動します。

  だから周波数は4Hz（4/秒）

  または、逆に、1秒に4回振動することがわかっていれば、その波長を計算することができます。

  :

  波長=300,000km/s4/s

  =75,000km

  例：青色光の波長は約480nm（480×10-9m）

  だから周波数は次のとおりです。

  周波数=3×108m/s480×10-9m

  =3×108m/s480×10-9m

  =3×108m/s480×10-9m

  =3×108m/s480×10-9m

  =3×108m/s480×10-9m

  =3×108m/s480×10-9m6.25×1014/s

  =6.25×1014hz

  これは625テラヘルツです

  光は直線で移動します

  光は何かに当たるまで直線で移動します。

  
  太陽からの光は、道路を渡って流れます。
  影はまた、光が直線で移動することを示しています。

  
  この光は少し広がり、大気によって散乱されます。

  
  レーザービームは直線を作ります。

  

  波

  光は波として動作するので、それはできま:

  • 反射（バウンスオフ）、
  • 散乱（すべての方向にバウンスオフ）、
  • 屈折（速度と方向を変更）
  • 回折（開口部を過ぎて広がる）
  • 送信（まっすぐ通過）
  • または吸収される

  光子

  光は光子と呼ばれるエネルギーのパケットとしても振る舞う。

  • 光子の位置と運動量を測定することができます。
  • 光子には質量はありませんが、各光子はその周波数（毎秒の振動数）に基づいてエネルギー量を持ちます
  • 各光子には波長があります

  したがって、それは粒子のようなものであり、波のようなものでもあります。 これは「波動粒子双対性」と呼ばれます。

  

  アインシュタインは書いた：

  “私たちは時々一つの理論を使用しなければならないかのように思えます。”

  強度

  強度は、通常、平方メートル当たりのワットで、面積当たりの電力です。

  強度=W/m2

  例：小さな100平方メートルの家の太陽

  エネルギーの150-300ワットは、平方メートル当たりの太陽から受信されます。小さい数を選んでみましょう：

  強度=150W/m2

  屋根全体にどれくらいの電力がありますか？

  屋根全体にどれくらいの電力がありますか？

  屋根全体にどのくらいの電力がありますか？

  電力=150W/m2×100m2

  電力=15,000W

  だから、小さな家は、家庭の使用よりも数倍である屋根の上に約15キロワットを取得します。しかし、それは太陽が輝いている間だけであり、典型的な太陽電池パネルでは約20％しか捉えることができません

  しかし、それはまだ太陽からのエネル

  逆二乗

  逆二乗：一方の値が他方の値の二乗として減少すると。

  例：光と距離

  私たちは光から遠く離れているほど、それはあまり明るくありません。逆二乗法則：距離=1面積=1強度=1、距離=2面積=4強度=0.25、距離=3面積=9強度=0.111。

  

  

  明るさは距離の2乗に比例して減少します。 光はあらゆる方向に広がっているので:

  • 二度離れたエネルギーは4倍の領域に広がっています
  • エネルギー3倍の遠く離れた領域に広がっています9倍の領域
  • etc

  偏光

  光は、通常、そのパスに直角に任意の方向に振動する自由です。しかし、偏光は1つの平面でのみ振動します。

  
  水やガラスのような表面に跳ね返ると、光が部分的に偏光します。

  

  偏光レンズは、反射光を削減し、それが簡単に水に見るために、その平面からの光をブロックすることができます：

  
  なしで、偏光レンズ

  光ファイバー

  光、および赤外線は、波長にコード化された情報を運ぶ、光ファイバケーブルに沿って送信することができます。

  
  光ファイバケーブル

  光は屈折の特別な特性のために内部にとどまります: 屈折率が外側に低く、角度があまりにも急ではない場合、光ビームは内側に全内部反射を持っています：

  
  光は、ケーブル内の壁をオフにバウンス

  光ファイバケーブルは、電線よりもはるかに優れています：

  • ワイヤは、電力線、テレビ、ラジオ、雷などからより多くの”ノイズ”（歪曲したり、元に干渉する他の信号）を取得します…..
  • 光子は質量を持たないので、0と1の間で素早く交換することができます。 電子は質量があり、比較して遅い
  • ガラスは銅が電気信号に対して行うよりも光に対する抵抗がはるかに少ないので、ブーストを必要とせずにはるか