licht

Fysiek

2022

We leggen alles uit over licht, de geschiedenis van het onderzoek, hoe het zich verspreidt en andere kenmerken. Daarnaast natuurlijk en kunstlicht.

Licht is een vorm van elektromagnetische straling die zichtbaar is voor het menselijk oog.

Wat is licht?

Wat wij licht noemen is het deel van elektromagnetisch spectrum dat kan worden waargenomen door het menselijk oog. Naast licht zijn er verschillende vormen van elektromagnetische straling in de universum, die zich verspreidt via de ruimte en transporten Energie van de ene plaats naar de andere (zoals ultraviolette straling of röntgenstraling), maar geen van hen kan op natuurlijke wijze worden waargenomen.

Zichtbaar licht bestaat uit fotonen (van het Griekse woord phos, "licht"), soort van deeltjes elementalen ontbreken massa-. Fotonen gedragen zich op een dubbele manier: als golven en als deeltjes. Deze dualiteit geeft licht unieke fysieke eigenschappen.

De optiek is de tak van de fysiek dat licht, de eigenschappen, het gedrag, de interactie en de effecten ervan op de materie. Licht is echter de studie van vele anderen disciplines als de chemie, algemene relativiteitstheorie of natuurkunde quantum, onder andere.

Geschiedenis van het licht

De aard van licht heeft de mensheid voor altijd geïntrigeerd. In de oudheid werd het beschouwd als een eigenschap van materie, iets dat voortkwam uit dingen. Het was ook gekoppeld aan de zon, de sterkoning in de meeste van de religies ja wereldbeelden van de de mensheid primitief en dus ook met de warmte en met de leven.

De oude Grieken begrepen licht als iets dat dicht bij de waarheid van dingen. Het werd bestudeerd door filosofen als Empedocles en Euclides, die al verschillende van zijn fysieke eigenschappen hadden ontdekt. Van Renaissance In Europa kreeg in de vijftiende eeuw de studie en toepassing ervan op het menselijk leven een grote impuls, met de ontwikkeling van moderne natuurkunde en optiek.

Vervolgens heeft het bestuur van de elektriciteit toegestane kunstmatige verlichting van woningen en steden, niet langer afhankelijk zijn van de zon of branden brandstoffen (diesel- of kerosinelampen). Zo werden de fundamenten gelegd van de optische techniek die zich in de twintigste eeuw ontwikkelde.

Dankzij elektronica en optica was het mogelijk om toepassingen voor licht te ontwikkelen die eeuwen geleden ondenkbaar waren. Ons begrip van de fysieke werking ervan nam toe, mede dankzij de kwantumtheorieën en de enorme vooruitgang in de natuurkunde en scheikunde die dankzij hen plaatsvond.

Dankzij het licht en zijn studie bestaan technologieën zo verschillend als lasers, bioscoop, de Fotografie, fotokopiëren of Fotovoltaïsche panelen.

Kenmerken van het licht

Alle kleuren zitten in het licht.

Licht is een golvende en corpusculaire emissie van fotonen, dat wil zeggen dat het zich tegelijkertijd gedraagt ​​alsof het gemaakt is van golven en materie.

Het reist altijd in een rechte lijn, met een gedefinieerde en constante snelheid. De frequentie van lichtgolven bepaalt het niveau van licht energie, en het is wat zichtbaar licht onderscheidt van andere vormen van straling.

Hoewel licht in het algemeen (zowel van de zon als van een lamp) er wit uitziet, bevat het golven met golflengten die overeenkomen met elke kleur in het zichtbare spectrum.

Dit kan worden aangetoond door het op een prisma te richten en het op te splitsen in de tonen van de Regenboog. Dat een object een bepaalde kleur heeft, is een gevolg van het feit dat het pigment van het object bepaalde golflengten absorbeert en andere weerkaatst, wat de golflengte van het object weerspiegelt. kleur Wat we zien.

Als we een object wit zien, komt dat omdat het pigment al het licht weerkaatst dat erop wordt uitgestraald, alle golflengten. Als we het daarentegen zwart zien, is dat omdat het al het licht absorbeert en niets wordt gereflecteerd, we zien niets, dat wil zeggen, we zien zwart.De kleuren van het spectrum dat met ons oog waarneembaar is, variëren van rood (700 nanometer golflengte) tot violet (400 nanometer golflengte).

Voortplanting van licht

Licht reist in een rechte lijn en met een snelheid van 299.792.4458 meter per seconde in vacuüm. Als het door dichte of complexe media moet gaan, beweegt het met lagere snelheden.

De Deense astronoom Ole Roemer deed de eerste ruwe meting van de lichtsnelheid in 1676. Sindsdien heeft de natuurkunde de mechanismen van meting.

Het fenomeen van schaduwen heeft ook te maken met de voortplanting van licht: wanneer het een ondoorzichtig object raakt, projecteert het licht zijn silhouet op de achtergrond en schetst het het gedeelte dat door het object wordt geblokkeerd. Er zijn twee gradaties van schaduw: een helderdere, penumbra genaamd; en een andere donkerder, genaamd umbra.

Geometrie is een belangrijk hulpmiddel geweest bij het bestuderen van de voortplanting van licht of het ontwerpen van artefacten om bepaalde effecten te verkrijgen, bijvoorbeeld de telescoop en de microscoop.

Fenomenen van licht

Breking in deze figuur treedt op omdat de lichtsnelheid afneemt als het door water gaat.

De verschijnselen van licht zijn veranderingen die het ervaart wanneer het wordt blootgesteld aan bepaalde media of bepaalde fysieke omstandigheden. Velen van hen zijn dagelijks zichtbaar, ook al weten we niet echt hoe ze werken.

  • Reflectie. Bij het raken van bepaalde oppervlakken kan het licht "stuiteren", dat wil zeggen, zijn baan veranderen onder bepaalde en voorspelbare hoeken. Als het object waarop het onder een bepaalde hoek valt bijvoorbeeld glad is en reflecterende eigenschappen heeft (zoals het oppervlak van een spiegel), wordt het licht gereflecteerd onder een hoek die gelijk is aan het invallende, maar in de tegenovergestelde richting. Dit is hoe spiegels werken.
  • breking. Wanneer licht van het ene transparante medium naar het andere gaat, met verschillende dichtheden er is een fenomeen dat bekend staat als 'breking'. Het klassieke voorbeeld is de doorgang van licht tussen de lucht (minder dicht) en de Water (dichter), wat kan worden aangetoond door een bestek in een glas water te plaatsen en te zien hoe de afbeelding van het bestek lijkt te worden onderbroken en gedupliceerd, alsof er een "fout" in de afbeelding zit. Dit komt omdat water de voortplantingsrichting verandert wanneer het van het ene medium naar het andere gaat.
  • diffractie. Wanneer lichtstralen een object omringen of door openingen in een ondoorzichtig lichaam gaan, zullen ze een verandering in hun traject ervaren, waardoor een openingseffect ontstaat, zoals 's nachts bij autokoplampen. Dit fenomeen is typerend voor alle golven.
  • De spreiding. Deze eigenschap van licht stelt ons in staat om het volledige kleurenspectrum te verkrijgen door de lichtstraal te verstrooien, dat wil zeggen, het is wat er gebeurt als we het door een prisma laten gaan, of wat er gebeurt als licht door de regendruppels in de atmosfeer en genereert zo een regenboog.
  • Polarisatie. Licht bestaat uit oscillaties van de elektrisch veld ja magnetisch die verschillende adressen kunnen hebben. De polarisatie van licht is een fenomeen dat optreedt wanneer bijvoorbeeld door middel van een polarisator (zoals een zonnebril) de oscillatierichtingen worden verkleind zodat het licht zich met minder intensiteit verspreidt.

Zonlicht en kunstlicht

De traditionele lichtbron van de mensheid is die afkomstig van de zon, die constant zichtbaar licht, warmte, ultraviolet licht en andere soorten straling uitstraalt.

De zonlicht Het is essentieel voor de fotosynthese en het onderhouden van temperatuur- van de planeet binnen bereiken die verenigbaar zijn met leven. Het is vergelijkbaar met het licht dat we van de ander waarnemen sterren van de heelal, ook al zijn ze miljarden kilometers van elkaar verwijderd.

Van zeer vroege tijden de mens heeft geprobeerd die bron van natuurlijk licht na te bootsen. Aanvankelijk deed het dit door vuur te beheersen, met fakkels en vreugdevuren waarvoor brandbare materialen nodig waren en niet erg duurzaam waren.

Later gebruikte hij waskaarsen die gecontroleerd brandden, en veel later maakte hij straatlantaarns die olie of iets anders verbrandden koolwaterstoffen, waaruit het eerste stedelijke verlichtingsnetwerk ontstond, dat later werd vervangen door natuurlijk gas. Uiteindelijk kwam het tot het gebruik van elektriciteit, de veiligere en efficiëntere versie.

!-- GDPR -->