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 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
Diament 125 000 km/s
Szkło flint 186 000 km/s
Szkło crown 200 000 km/s
Woda 225 000 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.