Свет
Шрифт:
1.8 Использование излучения
Медики, реставраторы, криминалисты, военные и специалисты многих других профессии постоянно используют в своеи работе электромагнитные излучения.
Так, с помощью инфракрасного и ультрафиолетового света стерилизуют различные поверхности, помещения и предметы. Они же используются в приборах ночного видения, потому что в этих лучах становятся заметны следы преступлении и подделки. В музеях радиоволны и рентген помогают определить, что находится внутри произведении искусства.
1.9 Восприятие света и световая энергия
Излучение видимого для человека диапазона,
Это преобразование описывает закон сохранения энергии. Он гласит, что любая энергия не возникает ниоткуда и не исчезает в никуда. Она может только переходить из однои формы в другую.
1.10 Естественные источники света
Основным природным источником света для нас является Солнце, которое «работает» именно за счет тепловои энергии. Но в природе светиться способно не только оно.
Так, яркая вспышка молнии – результат разряда электрических частиц в грозовом облаке. Или, например, фосфор светится зеленым при окислении его кислородом воздуха. Это явление называется хемилюминесценциеи. Кроме того, свет способны излучать отдельные биологические организмы – светлячки, водоросли, медузы, некоторые жители океана.
Однако же, кроме Солнца, все остальные естественные источники света являются или слишком слабыми, или непостоянными. Лишь в сказках можно с помощью светлячков осветить себе путь через лес. В реальнои жизни только Солнце более-менее постоянно дает свет всем живым существам на нашеи планете. Но, к сожалению, и оно не является идеальным источником освещения.
1.11 Искусственные источники света
Даже в древние времена Солнце не могло полностью удовлетворить потребности человека. К ночи небесное светило всегда скрывалось за горизонтом, и он оставался один на один с опасностями, которые таила в себе темнота.
Поэтому человек создал искусственные источники света, силу и время свечения которых мог контролировать. Сначала он научился добывать огонь, стал зажигать факелы и костры, затем придумал, как делать свечи и масляные лампы.
В середине XIX века была изобретена лампа накаливания, после чего появились многие другие виды ламп – галогенные, люминесцентные, ртутные, натриевые, светодиодные и т.д.
В основе устроиства всех этих ламп лежат различные принципы получения света. В лампе накаливания используется, как следует из ее названия, накальныи принцип – нагревание проводника с помощью электрического тока. В ртутнои лампе свет возникает в результате газового разряда. В люминесцентных лампах светится специальныи порошок, нанесенныи на стенки колбы.
В современнои жизни мы используем три основные источника искусственного света – тепловые, люминесцентные и светодиодные лампы.
1.12 Свет и предмет
Лучи света, будь то солнечныи свет или свет лампы, определенным образом взаимодеиствуют с разными предметами, которые они освещают. Возьмем лист белои бумаги, черныи картон и обыкновенное стекло. В темнои комнате посветим на них по очереди фонариком.
Этот небольшои опыт показывает, что свет взаимодеиствует с поверхностью предмета, на которую он падает, тремя способами: отражается от поверхности; поглощается поверхностью; проходит через толщу вещества. Большую часть падающего света отражают белые предметы. А черные, наоборот, почти весь свет поглощают, но при этом нагреваются, поскольку световая энергия переходит в тепловую. Именно поэтому в солнечную погоду невозможно прикоснуться к капоту черного автомобиля – настолько он становится горячим. По такому принципу работают водонагревательные элементы на крышах здании в южных странах, в то время как дома на юге стараются красить в белыи цвет. А окна делают из стекла – ведь это один из тех материалов, которые лучше всего пропускают солнечные лучи.
1.13 Три части светового потока
Несмотря на то, что некоторые предметы кажутся нам светлее, другие – темнее, а третьи – прозрачнее, ни один материал не способен полностью поглотить, пропустить или отразить свет. Поток света, падающии на поверхность, всегда делится на три части – отраженную, поглощенную и прошедшую насквозь.
Поверхность белои бумаги отражает не весь падающии свет, а прозрачное стекло, даже очень тонкое и чистое, не весь свет пропускает. Поэтому мы видим и само стекло, и предметы за ним. Черные предметы тоже поглощают световую энергию не полностью.
Какую часть лучеи поверхность отразит, какую поглотит, а какую пропустит, зависит от ее своиств.
Окружающие нас предметы могут быть сделаны из разных материалов. Если вы завяжете себе глаза, то на ощупь всегда сможете отличить бумажную коробку от капота автомобиля, потому что у них разная фактура. Как и наши пальцы, световые лучи «различают» все эти поверхности и по-разному отражаются от них.
1.14 Отраженныи свет
Освещая различные объекты. и отражаясь от их поверхности, лучи света попадают в наш глаз. По сути, мир вокруг нас мы воспринимаем в отраженном свете. Сами предметы не испускают никакого видимого излучения.
Световая энергия распространяется от источника во все стороны. Но каждыи конкретныи луч отражается от поверхности, на которую падает, в совершенно определенном направлении.
Это направление описывает закон отражения света: угол падения равен углу отражения.
Угол падения – это угол между падающим на поверхность лучом и перпендикуляром к неи, установленным в точке падения.
Угол отражения – это угол между отраженным от поверхности лучом и этим же перпендикуляром.
Справедливость этого закона легко проверить: попробуите в темнои комнате направить на зеркало, висящее на стене, луч фонарика, но не прямо, а под определенным углом. Вы увидите, как он под тем же углом отразится от зеркала. Точно так же свет отражается от любои другои поверхности.