Este lumina vă permite să vedeți lumea în toată splendoarea sa multicoloră.
Doctor în chimie O. Belokoneva.
Imaginați-vă că sunteți în picioare pe pajiștea scăldată de soare. Cum despre culorile vii: iarba verde, păpădii galben, căpșuni roșu, clopote de liliac-albastru! Dar lumea este luminos și plin de culoare numai în timpul zilei, pe timp de noapte, toate lucrurile sunt la fel de gri, dar pe timp de noapte și face invizibil. Este lumina vă permite să vedeți lumea în toată splendoarea sa multicoloră.
Principala sursă de lumină de pe Pământ - soare, o minge uriașă de incandescente, ale căror adâncimi sunt continuu reacțiile nucleare. O parte din energia acestor reacții Sun ne trimite sub formă de lumină.
Ce este lumina? Oamenii de știință au argumentat despre acest lucru timp de secole. Unii au crezut că lumina - un flux de particule. Alte experimente au fost efectuate, din care, evident, ar trebui: lumina se comportă ca un val. Ai avut dreptate și cei și altele. Lumina - este radiația electromagnetică, care poate fi reprezentat ca un val de călătorie. Wave creează vibrații ale câmpurilor electrice și magnetice. Cu cât frecvența de oscilație, cu atât mai mare energia transportă radiații. În același timp, radiația poate fi considerată ca un flux de particule - fotoni. Până în prezent, mai important pentru noi, ca lumina - un val, dar în cele din urmă va trebui să ne amintim fotonii.
Ochiul uman (din păcate, probabil, din fericire), capabil să perceapă radiația electromagnetică numai într-un interval foarte îngust de lungimi de undă de la 380 la 740 nanometri. Acest fotosferă emite lumina vizibila - este relativ subțire (mai puțin de 300 km grosime) Sun coajă. Dacă vom extinde „alb“ lungime de undă lumina soarelui, creștere în intervalul de vizibilitate - bine cunoscut tuturor curcubeu, în care diferite lungimi de undă sunt percepute ca diferite culori de la roșu (620-740 nm), violet (380-450 nm). Radiații cu o lungime de undă de 740 nm mai lung (infraroșu) și mai mică decât 380-400 nm (ultraviolete) este invizibil pentru ochiul uman. In retinei exista celule speciale - receptori responsabili pentru percepția culorilor. Ei au o formă conică, astfel încât acestea sunt numite conuri. La om, trei tipuri de conuri: unul este cel mai bun de a percepe lumina în regiunea albastru-violet, celălalt - în galben-verde, și alții - în roșu.
Ce determină culoarea lucrurilor din jurul nostru? Pentru a vedea ochii noștri un obiect, trebuie să aprindă mai întâi lovit pe acest subiect, și apoi la nivelul retinei. Vedem obiecte, deoarece acestea reflectă lumina și trecerea luminii reflectate prin pupila si lentila, cade pe retină. Lumina absorbită de obiectul, ochiul, desigur, nu se poate vedea. Negru de fum, de exemplu, absoarbe aproape toată lumina și pare negru. Zăpadă, pe de altă parte, reflectă în mod uniform aproape toate lumina incidente și, prin urmare, sa arate alb. Și ce se va întâmpla în cazul în care lumina soarelui cade pe vopsea de perete vopsite în culoarea albastră? Din aceasta va afecta doar razele albastre, iar restul vor fi absorbite. De aceea, noi percepem culoarea peretilor albastre, din cauza razelor absorbite pur și simplu nu au o șansă de a ajunge pe retina ochiului.
Diverse articole, în funcție de materialul din care sunt realizate (sau o vopsea de culoare), absorb lumina diferit. Când spunem, „Red Ball“, înțelegem că lumina reflectată de suprafața afectează numai acei receptori ai retinei, care sunt sensibile la roșu. Acest lucru înseamnă că vopseaua de pe suprafața bilei absoarbe toate razele de lumină, cu excepția roșu. Subiectul în sine nu are nici o culoare, culoarea apare în reflexia undelor electromagnetice ea în spectrul vizibil. Dacă vi sa cerut să ghicească culoarea o bucată de hârtie situată într-un plic sigilat negru, nu a păcătuit împotriva adevărului, dacă răspundeți „Nu!“. Și dacă suprafața roșie la lumina verde deschis, acesta va apărea negru, deoarece lumina verde conține raze corespunzătoare culoarea roșie. Cel mai adesea, o substanță absoarbe radiațiile în diferite părți ale spectrului vizibil. Molecula de clorofilă, de exemplu, absoarbe lumina în roșu și regiunea albastră, iar undele reflectate dă verde. Astfel, putem admira vegetația pădurilor și ierburi.
De ce unele substanțe absorb lumina verde, în timp ce altele - roșu? Acest lucru este determinat de structura moleculelor din care este compus materialul. Interacțiunea materiei cu emisie de lumină are loc în așa fel încât într-o singură etapă, o moleculă, „ingerează“ numai una din doza de radiatii, cu alte cuvinte, un singur cuantum de lumina, sau de fotoni (care este util pentru noi o idee de lumină ca un flux de particule!). Energia fotonică este direct legată de frecvența radiației (energie mai mare - frecvența mai mare). Acaparând un foton, o moleculă trece la un nivel mai ridicat de energie. energie a moleculei nu crește treptat, dar brusc. Prin urmare, orice moleculă nu absoarbe undele electromagnetice, dar numai cele care sunt adecvate pentru a-l în magnitudine, „porțiuni“.
Se pare că nu un singur obiect care nu este ea însăși colorată. Culoarea apare din absorbția selectivă a substanței luminii vizibile. Și pentru că capacitatea de a absorbi substanțe - atât naturale, cât și create de chimiști - în lumea noastră, o mulțime mare, lumea sub soare colorate cu culori luminoase.
Frecvența ν λ lungime de undă de lumină oscilație și lumina vitezei c sunt interconectate prin formula simpla:
Viteza luminii în vid este constantă (300mlnm / s).
Lungimea de undă a luminii este de obicei măsurată în nanometri.
1 nanometri (nm) - o unitate de lungime egală cu o miliardime dintr-un metru (10-9 M).
Într-un milimetru milioane de nanometri.
frecvență de oscilație este măsurată în hertzi (Hz). 1 Hz - este una oscilație pe secundă.
În 1665, Isaak Nyuton a trimis o prismă a unui fascicul îngust de lumină naturală și a primit pe peretele opus al dungilor curcubeu, pe care el a numit «spectru» (tradus din limba latină - imagine). Newton a dat seama că lumina zilei obișnuită este un amestec de raze de culori diferite - de la roșu la violet. Razele de diferite lungimi de undă sunt refractate într-o prismă, deviate la unghiuri diferite, iar lumina „alb“ este împărțit într-o grămadă de multi-colorate, ca un curcubeu.
Lumina vizibila - este doar o mică parte din radiația electromagnetică de la soare, care cuprinde radio și microunde, în infraroșu, vizibil (380 la 740 nanometri), ultraviolete, raze X și radiații gamma. În lungimea de undă de emisie de radio-val - de la câteva decimetri, până la mai mulți kilometri, în timp ce lungimea de undă de raze gama de sutimi și miimi de nanometri. Lumina vizibila este emisă nu numai soarele, dar și din alte surse - lămpi, foc flacără, bucata roșu-fierbinte din metal.
Sursa: „Știință și Viață“
Citiți, de asemenea, pe www.nkj.ru