lys

Vi forklarer alt om lys, historien om dets undersøgelse, hvordan det spreder sig og andre egenskaber. Derudover naturligt og kunstigt lys.

1. Hvad er lys?

Det, vi kalder lys, er den del af det elektromagnetiske spektrum, der kan opfattes af det menneskelige øje . Der er bortset fra det forskellige former for elektromagnetisk stråling i universet, der forplantes gennem rummet og transporterer energi fra et sted til et andet, såsom ultraviolet stråling eller stråler x, men ingen af ​​dem kan opfattes naturligt.

Som disse andre former for stråling består synligt lys af fotoner (fra det græske ord phos, luz ) , en type elementære partikler, der mangler masse. Fotoner har en dobbelt opførsel: som bølger og som partikler . De er ansvarlige for lysets særlige fysiske egenskaber.

Optik er den gren af ​​fysik, der har ansvaret for at studere den, både i dens lette egenskaber og i dens virkninger på stof. Der er imidlertid mange andre discipliner, der er interesseret i lys, såsom kemi, teoretisk fysik eller også kvantefysik.

1. Let historie

Lysets natur har fascineret den menneskelige race siden oldtiden, da det blev betragtet som en egenskab af materie, noget, der stammede fra tingene selv. Det var også knyttet til Solen, stjernekongen i de fleste religioner og verdensbilleder af den primitive menneskehed, og derfor også med varme og liv.

De gamle grækere forstod lys som noget tæt på tingens sandhed . Det blev undersøgt af filosoffer som Empédócles og Euclides, som allerede havde opdaget flere af dets fysiske egenskaber. Fra den europæiske renæssance i det femtende århundrede tog dens undersøgelse og anvendelse på menneskeliv et stort momentum med udviklingen af ​​moderne fysik og optik.

Derefter medførte styring af elektricitet muligheden for kunstigt at belyse vores hjem og byer, ophøre med at afhænge af solen eller forbrænding af brændstoffer (olielamper eller parafin). Grunden til optisk teknik, der udviklede sig i det tyvende århundrede, blev således sået.

Takket være elektronik og optik var det muligt at udvikle applikationer til lys, som århundreder siden ville have været tænkeligt. Det øgede vores forståelse af deres fysiske funktion, delvis takket være kvante teorier og den enorme fremgang i fysik og kemi, der fandt sted takket være dem.

Til denne rute skylder vi forskellige teknologier som laser, film, fotografering, fotokopiering eller fotovoltaiske paneler.

1. Lysegenskaber

Lys er en emission af fotoner i en bølge og korpuskulær form, det vil sige, at den samtidig opfører sig som om den var lavet af henholdsvis bølger og stof.

Det kører altid i en lige linje, med en defineret hastighed og tempo. Faktisk bestemmer frekvensen af ​​lysbølger niveauet for lysenergi, mens bølgelængden er det, der adskiller synligt lys fra andre former for stråling.

Farverne er indeholdt i lyset, selvom lyset normalt ser hvidt ud. Det kan bevises ved at pege det mod et prisme og nedbryde det i regnbue-toner. Materiale absorberer dog meget af spektret fra det og afspejler kun en farve, og det er derfor tingene har den farve, de har.

Undtagelsen er hvid, som reflekterer alle farver (dvs. returnerer lys helt) og sort, som ikke returnerer nogen farve, men absorberer dem alle. Farverne i spektret, som vores øje mærker, spænder fra rødt (700 nanometer) til violet (400 nanometer).

1. Let udbredelse

Lyset forplantes i en lige linje og med en hastighed på 299.792.4458 meter per sekund i et vakuum. Hvis du skal gennem tæt eller komplekst medie, bevæger det sig i forskellige hastigheder.

Den danske astronom Ole Roemer foretog den første omtrentlige måling af lysets hastighed i 1676 . Siden da har fysik i høj grad forbedret målemekanismer og kommet med det nøjagtige tal.

Fænomenet med skygger har også at gøre med forplantningen af ​​lyset: når man rammer et uigennemsigtigt objekt, projicerer lyset sin silhuet på baggrunden og afgrænser den del, der er blokeret af objektet. Skyggen er sammensat af to faser: en lysere en, kaldet penumbra; og en anden mørkere, kaldet umbra.

Geometri har været et vigtigt værktøj, når man studerer forplantning af lys eller design af artefakter, der ved at kende deres opførsel vil drage fordel af at få visse effekter. Således blev for eksempel teleskopet og mikroskopet født.

1. Fænomener i lys

Fænomenerne i lys er ændringer, variationer og visuelle effekter, som du oplever, når du gennemgår visse midler eller visse fysiske forhold. Mange af dem er synlige dagligt, selvom vi ikke ved, hvordan de fungerer.

• Reflektionen Når man påvirker visse overflader, er lyset i stand til turbulent, det vil sige at ændre sin bane ved at beskrive visse og forudsigelige vinkler. For eksempel, hvis objektet, det rammer på, er glat og har refleksegenskaber, såsom overfladen på et spejl, reflekteres lyset i den samme identiske vinkel, som det bringer, men i modsat retning. Det er netop, hvordan spejle fungerer.
• Brydningen . På den anden side, når lyset går fra et gennemsigtigt medium til et andet med en mærkbar forskel i densiteter, kan der forekomme et fænomen, der er kendt som brydning. Det klassiske eksempel på dette er passage af lys mellem luften (mindre tæt) og vand (mere tæt), hvilket kan bevises ved at indføre et bestik i et glas vand og bemærke c Hvordan billedet af omslaget ser ud til at blive afbrudt og dupliceret, som om der var et error i billedet. Dette skyldes, at vandet ændrer kørehastighed og genererer en optisk illusion ved brydning.
• Diffraktionen . På samme måde, når lysstrålerne omgiver en genstand eller passerer gennem åbninger i et uigennemsigtigt krop, vil de opleve en ændring i deres bane og frembringe en åbningseffekt, som forekommer med forlygterne i en bil. Mobil i løbet af natten. Dette er en egenskab, som lys deler med andre typer bølger.
• Spredningen Det er denne lysegenskab, der giver os mulighed for at opnå det fulde farvespektrum ved at sprede lysstrålen, det vil sige, hvad der sker, når vi passerer det gennem et prisme, eller hvad der sker, når lyset passerer gennem regndråberne i atmosfæren og genererer således en regnbue.
• Polarisering . Dette fænomen opstår, når lyset svinger i mere end en retning, det vil sige, når lyset, på grund af et medium eller en vis ændring af dets oprindelse, forplantes lettere eller på en kontrolleret måde. Dette er, hvad der for eksempel sker, når vi bruger solbriller: krystaller polariserer lyset, vores øjne får, hvilket reducerer deres intensitet og skifter ofte lidt farve.

1. Sollys og kunstigt lys

Den traditionelle lyskilde for menneskeheden har været den, der kommer fra Solen, den gigantiske atomeksplosion i rummet, der konstant udstråler os med synligt lys, varme, ultraviolet lys og andre typer stråling.

Sollys er vigtigt for fotosyntesen og for at bevare planetens temperatur inden for områder, der er kompatible med livet. Det svarer til det lys, vi observerer fra de andre stjerner i galaksen, skønt disse er tusinder af millioner af kilometer væk.

Men siden meget tidlige tider har mennesket forsøgt at efterligne denne kilde til naturligt lys . Oprindeligt gjorde han det ved at dominere ilden, med fakler og bål, som krævede brændbare materialer og ikke var meget holdbare.

Efterfølgende brugte han vokslys, der brændte på en kontrolleret måde, og meget senere, lygteposter, der brændte olie eller andre kulbrinter, og dermed kom det første bybelysningsnet. Dette blev senere erstattet af naturgas. Til sidst kom det til brugen af ​​elektricitet, dens version mere sikker og effektiv.

Fortsæt med: Color Theory