Światło

używamy światła, aby zobaczyć!

światło widzialne jest częścią spektrum elektromagnetycznego, które nasze oczy widzą:

to tylko niewielka część pełnego spektrum, prawda?

widmo widzialne

światło widzialne: długości fal, które są widoczne dla większości ludzkich oczu.

główne kolory, w kolejności, przejdź „Roy G Bv”:Czerwony Pomarańczowy Żółty Zielony Niebieski Fioletowy

jak widzimy na tej pięknej tęczy:

światło ma długość fali około 380 nm do 750 nm

definicje są różne, ale oto przybliżony przewodnik:

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

wyższa częstotliwość (o krótszej długości fali) ma więcej energii:

• czerwone światło ma niższą częstotliwość, dłuższą długość fali i mniej energii
• niebieskie światło ma wyższą częstotliwość, krótszą długość fali i więcej energii

prędkość światła

światło podróżuje prawie 300 000 000 metrów na sekundę (dokładnie: 299 792 458 metrów na sekundę) w próżni.

czyli 300 milionów metrów na sekundę, lub:

• 3 × 108 m/s
• 300 000 km/S
• 186 000 mil na sekundę

przy tej prędkości światło porusza się:

jest tak szybki, ale nadal zajmuje około 8 minut od powierzchni Słońca do Ziemi.Ziemia.

symbolem tej prędkości jest c:

c = 300 000 000 m/s

światło może poruszać się wolniej

naprawdę nie powinniśmy nazywać go prędkością światła, po pierwsze dlatego, że odnosi się do całego widma elektromagnetycznego, fal grawitacyjnych i innych! (Może moglibyśmy nazwać to „Max Speed”!)

ale także dlatego, że światło porusza się tylko z taką prędkością w próżni! Może podróżować wolniej …

długość fali i częstotliwość są połączone

długość fali i częstotliwość są powiązane:

częstotliwość = Velocitywavelength

długość fali = velocityfrequency

zakładając, że światło jest w próżni, prędkość jest prędkością światła:3 × 108 m/s

spróbujmy prostego przykładu (w tym przypadku nie długość fali światła):

światło przemieszcza się w linii prostej

światło przemieszcza się w linii prostej, dopóki nie uderzy w coś, lub jego ścieżka zostanie zmieniona przez różne gęstości lub grawitację.

światło ze słońca przepływa przez drogę.
cienie pokazują również, że światło przemieszcza się w linii prostej.

To światło rozchodzi się trochę i jest rozpraszane przez atmosferę.

wiązki laserowe tworzące linie proste.

fala

światło zachowuje się jak fala, więc może:

• odbija (odbija się),
• rozprasza (odbija się we wszystkich kierunkach),
• załamuje (zmienia prędkość i kierunek)
• dyfrakcja (rozłożona poza otworem)
• transmituje (przechodzi prosto)
• lub zostaje wchłonięty

fotony

światło zachowuje się również jako pakiety energii zwane fotonami.

• możemy zmierzyć pozycję i pęd fotonu.
• fotony nie mają masy, ale każdy Foton ma ilość energii w oparciu o swoją częstotliwość (liczbę drgań na sekundę)
• każdy Foton ma długość fali

więc jest jak cząstka, a także jak fala. Nazywa się to „dualnością falowo-cząstkową”.

Einstein napisał:

„wydaje się, że musimy czasami użyć jednej teorii, a czasami drugiej, podczas gdy czasami możemy użyć jednej z nich.”

intensywność

intensywność to moc na powierzchnię, zwykle w watach na metr kwadratowy:

intensywność = w/m2

odwrotność kwadratu

odwrotność kwadratu: gdy jedna wartość zmniejsza się jako kwadrat drugiej wartości.

Polaryzacja

światło zwykle wibruje w dowolnym kierunku pod kątem prostym do swojej ścieżki.

ale światło spolaryzowane wibruje tylko w jednej płaszczyźnie:

światło jest częściowo spolaryzowane, gdy odbija się od powierzchni takich jak woda lub szkło.

Soczewki Polaryzacyjne mogą blokować światło z tej płaszczyzny, aby zmniejszyć światło odbite i ułatwić zobaczenie w wodzie:

bez iz soczewką polaryzacyjną

światłowód

światło i podczerwień mogą być przesyłane wzdłuż kabli światłowodowych, przenosząc informacje zakodowane w długości fali.

światłowody

światło pozostaje wewnątrz ze względu na szczególną właściwość załamania światła: gdy współczynnik załamania światła jest niższy Na zewnątrz, a kąt nie jest zbyt stromy, wiązka światła ma całkowite wewnętrzne odbicie od wewnątrz:

światło odbija się od ścian wewnątrz kabla

Kable światłowodowe są znacznie lepsze niż przewody elektryczne:

• Przewody uzyskują więcej „szumów” (inne sygnały, które zniekształcają lub zakłócają oryginał) z linii energetycznych, telewizji, radia, Błyskawica itp.
• fotony nie mają masy, więc mogą szybko zmieniać się między 0 a 1. Elektrony mają masę i są powolne w porównaniu
• szkło ma znacznie mniejszą odporność na światło niż miedź na sygnały elektryczne, więc może iść znacznie dalej bez potrzeby zwiększania