To se nazývá světelné tělo na jakýkoli přirozený nebo nepřirozený objekt, který vyzařuje své vlastní světlo, což je část elektromagnetického spektra viditelná lidským zrakem. Opakem světelného objektu je nesvítící.
Nesvítící objekty jsou viditelné, protože jsou osvětleny světlem vyzařovaným světelnými objekty. Nesvítící tělesa se také nazývají osvětlená tělesa, i když nejsou vždy v tomto stavu..
Světelné objekty jsou primárními zdroji světla, protože je emitují, zatímco jiné než světelné objekty jsou sekundárními zdroji světla, protože odrážejí to, které produkují první..
Rejstřík článků
V přírodě existují předměty schopné emitovat světlo. Tyto zahrnují:
- slunce.
- Hvězdy.
- Luminiscenční hmyz, například světlušky a další.
- Paprsky.
- Polární záře nebo polární záře.
Toto jsou uměle vytvořené světelné objekty:
- Žárovky nebo žárovky.
- Plamen svíčky.
- Zářivky.
- Led světla.
- Obrazovka mobilního telefonu.
V přírodě existuje mnoho předmětů, které samy nevyzařují světlo, ale lze je osvětlit:
- Měsíc, který odráží světlo Slunce.
- Planety a jejich satelity, které také odrážejí sluneční světlo.
- Stromy, hory, zvířata odrážejí světlo oblohy a slunce.
- Modrá obloha a mraky. Jsou viditelné kvůli rozptylu slunečního světla.
Hlavní charakteristikou světelných těles je, že světlo, s nímž je můžeme vidět, je vytvářeno samotným objektem.
Můžeme vidět lidi a objekty díky světlu vyzařovanému světelnými tělesy, ať už přírodními nebo umělými. A také proto, že nás příroda vybavila orgány vidění.
Při absenci světelných těles je nemožné vidět vše, co nás obklopuje. Pokud jste někdy zažili úplnou tmu, pak víte, jak důležitá jsou světelná těla..
To znamená, že bez světla není žádná vize. Lidské a zvířecí vidění je interakce mezi světlem vyzařovaným světelnými tělesy a světlem odraženým od nesvětelných těles s našimi světelnými senzory v oku a s naším mozkem, kde je obraz nakonec konstruován a interpretován..
Vidění je možné, protože světlo vyzařované nebo odrážené objekty se pohybuje prostorem a zasahuje naše oči.
Foton je nejmenší množství světla, které může světelné těleso emitovat. Fotony jsou emitovány atomy světelných těles a odráženy nebo rozptýleny jinými než světelnými tělesy.
Vidění je možné pouze tehdy, když se některé z těchto fotonů, emitovaných, rozptýlených nebo odražených, dostanou do našich očí, kde produkují elektronickou excitaci v zakončeních optického nervu, které přenášejí do mozku elektrický puls..
Fotony jsou emitovány atomy světelných těles, když jsou excitovány takovým způsobem, že elektrony atomových orbitalů přecházejí do stavů vyšší energie, které se následně rozpadají na stavy nižší energie s následnou emisí fotonů..
Každé tělo, pokud se jeho teplota zvýší, se stane světelným zářičem. Kus kovu při pokojové teplotě je nesvítící těleso, ale při 1000 stupních Celsia je svítící těleso, protože elektrony zaujímají vyšší úrovně a když se rozpadají na nižší úrovně, vyzařují fotony v rozsahu viditelného spektra..
To se děje na atomové úrovni se všemi světelnými tělesy, ať už je to slunce, plamen svíčky, vlákno žárovky, atomy fluorescenčního prachu úsporné žárovky nebo atomy LED dioda, což je nejnovější tělo umělého světla.
Co se liší případ od případu, je excitační mechanismus pro elektrony, aby šly na vyšší atomové úrovně energie a poté se rozpadly a emitovaly fotony.
Vidění není okamžité, protože světlo se pohybuje konečnou rychlostí. Rychlost světla ve vzduchu a ve vakuu je řádově 300 tisíc kilometrů za sekundu.
Fotonům světla, které opouštějí povrch Slunce, trvá 8 minut a 19 sekund, než se dostanou do našich očí. A fotonům vyzařovaným Alpha Centauri, naší nejbližší hvězdou, trvá 4,37 let, než se dostanou do našich očí, pokud se díváme na oblohu..
Fotony, které můžeme pozorovat pouhým okem nebo dalekohledem galaxie Andromeda, nejbližší naší, tam zůstanou před 2,5 miliony let.
I když vidíme Měsíc, vidíme starý Měsíc, protože to, na co se díváme, je obraz z doby před 1,26 sekundami. A obraz hráčů fotbalového utkání, který vidíme na tribunách 300 metrů od hráčů, je starý obraz, který byl v minulosti miliontinový.
Podle nejuznávanějších teorií je světlo elektromagnetická vlna, stejně jako rádiové vlny, mikrovlnné trouby, kterými se vaří jídlo, mikrovlnné trouby mobilních telefonů, rentgenové záření a ultrafialové záření..
Světlo je však vlna, ale je také tvořeno částicemi zvanými fotony, jak jsme uvedli dříve. Světlo má toto dvojí chování, které je ve fyzice známé jako dualita vlnových částic.
Veškerá rozmanitost elektromagnetických vln se liší svou vlnovou délkou. Část elektromagnetického spektra, kterou je lidské oko schopné vnímat, se nazývá viditelné spektrum.
Viditelné spektrum odpovídá úzkému rozsahu elektromagnetického spektra mezi 0,390 mikrony a 0,750 mikrony. Toto je charakteristická velikost prvoka (améba nebo paramecium).
Pod viditelným spektrem máme na vlnové délce ultrafialové záření, jehož vlnová délka je srovnatelná s velikostí organických molekul.
A nad viditelným spektrem je infračervené záření, jehož velikost je srovnatelná s hrotem jehly. Na špičce této jehly je 10 až 100 prvoků, tj. 10 až 100 vlnových délek viditelného spektra..
Na druhou stranu mají mikrovlny vlnové délky mezi centimetry a metry. Rádiové vlny mají délky od stovek metrů do tisíců metrů. Rentgenové paprsky mají vlnové délky srovnatelné s velikostí atomu, zatímco paprsky gama mají vlnové délky srovnatelné s atomovým jádrem..
Viditelné spektrum zahrnuje různé barvy, které lze rozlišit v duze nebo ve slunečním světle rozptýleném na skleněném hranolu. Každá barva má vlnovou délku, kterou lze vyjádřit v nanometrech, což je miliontina milimetru..
Světelné spektrum a jeho vlnové délky v nanometrech (nm), od nejvyšší po nejnižší, jsou následující:
- Červené. Mezi 618 a 780 nm.
- Oranžový. Mezi 581 a 618 nm.
- Žlutá. Mezi 570 a 581 nm.
- Zelená. Mezi 497 a 570 nm.
- Tyrkysová Mezi 476 a 497 nm.
- Modrý. Mezi 427 a 476 nm.
- Nachový. Mezi 380 a 427 nm.
Světlo má energii a hybnost. Každá barva ve viditelném spektru odpovídá fotonům různé energie a jiné hybnosti nebo hybnosti. To se stalo známým díky průkopníkům kvantové fyziky, jako jsou Max Planck, Albert Einstein a Louis De Broglie..
Max Planck objevil, že světelná energie přichází v paketech nebo kvantách, jejichž energie E se měří v Joulech a je rovna součinu základní přírodní konstanty známé jako Planckova konstanta, která je označena písmenem h a frekvencí f v Hertzích.
E = h ∙ f
Tento objev provedl Planck, aby vysvětlil radiační spektrum světelného tělesa, které vyzařuje pouze záření, ale neodráží žádné, známé jako „černé těleso“ a jehož emisní spektrum se mění podle teploty..
Planckova konstanta je h = 6,62 × 10 ^ -34 J * s.
Byl to ale Albert Einstein, kdo nepochybně potvrdil, že světlo jsou fotony s energií danou podle Planckova vzorce, jako jediný způsob, jak vysvětlit jev známý jako fotoelektrický jev, při kterém materiál osvětlený světlem emituje elektrony. Právě za tuto práci obdržel Einstein Nobelovu cenu.
Ale foton, stejně jako každá částice, a přesto, že nemá hmotu, má hybnost nebo hybnost danou vztahem objeveným Louisem De Broglie v rámci duality vlnových částic fotonu a kvantových objektů..
De Broglieho vztah uvádí, že hybnost p fotonu se rovná kvocientu Planckovy konstanty h a vlnové délky λ fotonu.
P = h / λ
Červená barva má vlnovou délku 618 × 10 ^ -9 m a frekvenci 4,9 x 10 ^ 14 Hz, takže energie fotonu je 3,2 × 10 ^ -19J a jeho hybnost je 1,0 × 10 ^ -27 kg * slečna.
Na druhém konci viditelného spektra je fialová s vlnovou délkou 400 × 10 ^ -9 m a frekvencí 7,5 x 10 ^ 14 Hz, takže energie fotonu je 4,9 × 10 ^ -19J a jeho hybnost je 1,7 × 10 ^ -27 kg * m / s. Z těchto výpočtů usuzujeme, že fialová má více energie a větší hybnost než červená..
Zatím žádné komentáře