Светлинни лъчи - как да броим
Дължина на светлинния лъч: уравнение.
Има две уравнения, които ви позволяват да анализирате дължината на вълната в зависимост от известната честота или енергия на светлинния поток. Първото уравнение се основава на разбирането, че светлината е електромагнитна вълна. Уравнението изглежда така: λ = с/ν. Тук λ е дължината в метри, c е скоростта на светлината във вакуум (2,99792458 • 10^(8) m/s) и ν е честотата. Когато светлината преминава през определена материална среда, като вода, нейната скорост намалява, но честотата остава същата. Дължината на вълната на електромагнитната светлинна вълна, например, е по-къса във вода, отколкото във вакуум или въздух.
Има друга формула, която може да се използва за това изчисление:
λ=HC/E или λ=H/P,
където E е общата фотонна енергия, H е константата на Планк (6,626068 10^(-34) m2kg/s) и P е светлинният импулс. Използването на двете формули ви позволява да изчислите дължината на светлинен лъч при различни условия.
Спектър на видимата светлина
Спектърът на електромагнитните лъчи се състои от светлина в нейните различни проявления, включително радиовълни, инфрачервено лъчение, видима светлина, гама лъчи, всички от които се различават по енергия и честота. Ето таблица, показваща промяната в дължината на електромагнитната вълна, включително видимата светлина.
Радиовълни, видима светлина, инфрачервени лъчи, гама лъчи - всичко това е спектър от електромагнитни вълни. Вярно е, че не виждаме целия диапазон на светлината.Човешкото око е много ограничено от природата. Ето защо е много важно да се създават и използват инструменти, които могат да откриват различни части от светлинния спектър, за да помогнат на човек да проникне в тайните на Вселената. Въпреки това, тъй като видимата светлина е част от електромагнитния спектър, тази част исамо това могат да видят очите ни. Затова ни се струва, че целият ни свят се върти около нашите усещания. Но това съвсем не е така. И много инструменти, които откриват видима светлина, могат да ни помогнат да ни покаже как светът работи по-ясно, отколкото очите ни биха могли без подходящите инструменти. Ето защо използваме сателити, за да гледаме и изучаваме нашата планета, Земята, и телескопи на отдалечени превозни средства и на повърхността на планетата, за да гледаме в небето!
Това разграничение в електромагнитния спектър е направено за наше удобство. Природата не познава тази градация. Дължините на вълните от видимия спектър могат да се възприемат от човешкото око, докато другите лъчения не се виждат с просто око! Енергията, концентрирана във всеки от компонентите на светлината, нараства с намаляване на дължината на вълната и съответно с увеличаване на нейната честота.