Światło

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Ten artykuł dotyczy fali elektromagnetycznej. Zobacz też: inne znaczenia tego terminu.
Światło lampy w ciemności
Światło Słońca o poranku

Światło – pojęcie to ma inne znaczenie potoczne i w nauce.

Potocznie nazywa się tak widzialną część promieniowania elektromagnetycznego, czyli promieniowanie widzialne odbierane przez siatkówkę oka ludzkiego np. w określeniu światłocień. Precyzyjne ustalenie zakresu długości fal elektromagnetycznych nie jest tutaj możliwe, gdyż wzrok każdego człowieka charakteryzuje się nieco inną wrażliwością, stąd za wartości graniczne przyjmuje się maksymalnie 380–780 nm, choć często podaje się mniejsze zakresy (szczególnie od strony fal najdłuższych) aż do zakresu 400–700 nm.

W naukach ścisłych używa się określenia promieniowanie optyczne, tj. promieniowania podlegającego prawom optyki geometrycznej oraz falowej. Przyjmuje się, że promieniowanie optyczne obejmuje zakres fal elektromagnetycznych o długości od 100 nm do 1 mm, podzielony na trzy zakresy – podczerwień, światło widzialne oraz ultrafiolet. Wszystkie te zakresy można obserwować i mierzyć korzystając z podobnego zestawu przyrządów, a wyniki tych badań można opracowywać korzystając z tych samych praw fizyki[1].

Przykłady wskazujące, że światłem należy nazywać szerszy zakres promieniowania, niż tylko promieniowanie widzialne:

  • wiele substancji barwiących płowieje nie tylko od kontaktu ze światłem widzialnym, ale i bliskim ultrafioletem, np. pochodzącym ze Słońca;
  • rozszczepiając, za pomocą pryzmatu, światło emitowane przez rozgrzane ciała, można zaobserwować wzrost temperatury przesuwając termometr wzdłuż uzyskanych barw widmowych, wzrost ten jest mierzalny także dalej, w niewidocznej części widma, która jest również załamywana przez ten pryzmat;
  • wiele zwierząt ma zakresy widzenia światła wykraczające poza zakres widzenia ludzkiego oka.

Nauka zajmująca się badaniem światła to optyka. Współczesna optyka, zgodnie z dualizmem korpuskularno-falowym, postrzega światło jednocześnie jako falę elektromagnetyczną oraz jako strumień cząstek nazywanych fotonami.

Światło porusza się w próżni zawsze z taką samą prędkością zwaną prędkością światła. Jej wartość oznaczana jako c jest jedną z podstawowych stałych fizycznych i wynosi 299 792 458 m/s. Prędkość światła w innych ośrodkach jest mniejsza i zależy od współczynnika załamania danego ośrodka.

Tabela prędkości światła w wybranych ośrodkach[2][edytuj]

Substancja/ośrodek Prędkość światła
Próżnia 299 792 km/s
Woda 225 000 km/s
Szkło crown 200 000 km/s
Szkło flint 186 000 km/s
Diament 125 000 km/s

Ważne zjawiska fizyczne dotyczące światła[edytuj]

Zjawiska i obiekty wytwarzające światło[edytuj]

  • rozgrzane ciała – widmo ciała doskonale czarnego
  • ruch z przyspieszeniem (zwiększanie prędkości, zmniejszanie prędkości lub zmiana kierunku ruchu) cząstek posiadających ładunek elektryczny pod wpływem zderzenia, działania silnego pola magnetycznego lub elektrycznego, np. promieniowanie synchrotronowe w synchrotronie
  • cząstki poruszające się w substancji z prędkością nadświetlną (większą niż prędkość światła w tej substancji) wytwarzają promieniowanie Czerenkowa
  • elektrony zmieniające poziom energetyczny w atomielinie widmowe
  • chemiluminescencja – wytworzona w trakcie niektórych reakcji chemicznych
  • elektroluminescencja – świecenie pod wpływem stałego lub zmiennego prądu elektrycznego
  • elektronoluminescencja (katodoluminescencja) – świecenie pod wpływem elektronów przyspieszanych napięciem między elektrodami (ten rodzaj wzbudzania ma liczne zastosowania w kineskopach, oscyloskopach, mikroskopach elektronowych itp.)
  • fotoluminescencja – wywołana przez pochłonięcie promieniowania elektromagnetycznego z obszaru widzialnego, ultrafioletu lub podczerwieni. Pochłonięta energia jest następnie wyemitowana także w postaci światła, na ogół o energii mniejszej niż energia światła wzbudzającego. Ze względu na czas trwania fotoluminescencję dzieli się na:
    • fluorescencję – zjawisko trwające wyłącznie podczas działania czynnika wzbudzającego
    • fosforescencję – zjawisko trwające również przez pewien czas po ustąpieniu czynnika wzbudzającego; substancje zdolne do fosforescencji nazywane są zwyczajowo fosforami
  • scyntylacja – emisja światła pod wpływem promieniowania jonizującego
    • rentgenoluminescencja – wywołana promieniowaniem rentgenowskim
    • radioluminescencja – świecenie pod wpływem promieniowania alfa (α), beta (β), gamma (γ)
  • sonoluminescencja – wywołana ultradźwiękami
  • termoluminescencja – wywołana podniesieniem temperatury, jednak do niższej niż temperatura żarzenia
  • tryboluminescencja – wywołana czynnikiem mechanicznym, np. tarciem, zginaniem, ściskaniem.

Źródła światła[edytuj]

 Osobny artykuł: Źródła światła.

Detektory światła[edytuj]

Większość detektorów opiera się na zjawisku fotoelektrycznym lub efekcie cieplnym:

Inne przyrządy optyczne[edytuj]

Pomiary światła[edytuj]

Niektóre rodzaje światła[edytuj]

Ciekawostki[edytuj]

Według przekonań fizyków przełomu XVIII i XIX wieku, podobnie jak ciepło, światło miało być fluidem. W 1789 Lavoisier umieścił je w tablicy pierwiastków. Jędrzej Śniadecki przetłumaczył to pojęcie jako świetlik[3].

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. http://www.ciop.pl/1373.html.
  2. Tablice matematyczne, fizyczne, chemiczne i astronomiczne. Warszawa: Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, 1984, s. 164. ISBN 83-02-00763-3.
  3. Rajmund Sołoniewicz „Rozwój podstawowych pojęć chemicznych” Warszawa 1986, s. 43, ​ISBN 83-204-0736-2​.