Svjetlost
| Moderna fizika |
|---|
Svjetlostili vidljiva svjetlost jeelektromagnetno zračenjevidljivo ljudskomoku.[1]Vidljivo svjetlo se obično definira kao ono koje je na talasnim dužinama u rasponu od 400-700 nanometara (nm), što odgovara frekvencijama od 750-420 teraherca, između infracrvenog (sa dužim talasnim dužinama) i ultraljubičastog (sa kraćim talasnim dužinama).[2][3]
U fizici, pojam "svjetlo" može se u širem smislu odnositi naelektromagnetno zračenjebilo koje talasne dužine, bilo vidljivo ili ne.[4][5]U tom smislu,gama zraci,rendgenski zraci,mikrotalasiiradio talasisu takođe svjetlost. Primarna svojstva svjetlosti su intenzitet, smjer širenja, frekvencija ili spektar talasne dužine i polarizacija. Brzina svjetlosti uvakuumu,299.792.458 metara u sekundi (m/s), jedna je od osnovnih prirodnih konstanti.[6] Kao i sve vrste elektromagnetnog zračenja, vidljiva svjetlost se širi elementarnim česticama bez mase koje se nazivajufotonikoji predstavljaju kvante elektromagnetnog polja, a mogu se analizirati i kaovalovii kaočestice.Proučavanje svjetlosti, poznato kaooptika,važno je istraživačko područje u modernojfizici.
Glavni izvor prirodne svjetlosti naZemljijeSunce.Historijski gledano, još jedan važan izvor svjetlosti za ljude bila jevatra,od drevnih logorskih vatri do modernih kerozinskih lampi. Sa razvojemelektričnih rasvjetaielektroenergetskih sistema,električna rasvjeta je efektivno zamijenila vatru.
-
Trouglastaprizmakoja raspršavasnop bijele svjetlosti. Duže talasne dužine (crvena) i kraće talasne dužine (zeleno-plava) su odvojene. -
Elektromagnetski spektar,sa istaknutimvidljivim dijelom -
Zbog prelamanja, slamka umočena u vodu izgleda savijena, a skala ravnala sabijena kada se gleda iz plitkog ugla. -
Hong Kongobasjan šarenim vještačkimosvjetljenjem -
Pierre Gassendi(1592–1655), atomista, predložio je teoriju čestica svjetlosti koja je objavljena posthumno 1660-ih.Isak Njutnje proučavao Gasendijev rad u ranoj mladosti i preferirao je njegovo gledište u odnosu na Descartesovu teorijuplenuma.On je u svojojHipotezi o svjetlostiiz 1675. godine izjavio da je svjetlost sastavljena odkorpuskula(čestica materije) koje se emituju u svim smjerovima iz izvora. Jedan od Newton-ovih argumenata protiv talasne prirode svjetlosti bio je da je poznato da se talasi savijaju oko prepreka, dok svjetlost putuje samo pravim linijama. On je, međutim, objasnio fenomendifrakcijesvjetlosti (što je primijetioFrancesco Grimaldi) dopuštajući da svjetlosna čestica može stvoriti lokalizirani talas ueteru.
Christiaan Huygens(1629–1695) razradio je matematičku talasnu teoriju svjetlosti 1678. godine i objavio ju je u svomTraktatu o svjetlosti1690. godine.
Svjetlost – elektromagnetno zračenje
[uredi|uredi izvor]Elektromagnetno zračenje možemo predstaviti kao roj čestica koje se nazivajufotoni.Svaki foton nosi određenu količinuenergije. Cjelokupni raspon zračenja koje nastaje usvemirunazivamoelektromagnetni spektar.
Vrste elektromagnetnog zračenja
[uredi|uredi izvor]- gama zračenje(γ-zrake)
- rendgensko zračenje(X-zrake)
- ultraljubičasto zračenje
- vidljivo zračenje (svjetlost)
- infracrveno zračenje
- mikrovalno zračenje
- radiotalasi
Elektromagnetna zračenja međusobno se razlikuju jedinofrekvencijom. Svjetlost nastaje kada seelektrični nabojikreću uelektromagnetnom polju.Atomemituje svjetlost kada je neki od njegovihelektronapotaknut dodatnom energijom izvana. Zračenje pobuđenih elektrona predstavljamotalasom. Svjetlost manje energije ima manju frekvenciju, ali većutalasnu dužinu,a ona s više energije ima veću frekvenciju ali manju talasnu dužinu.
- Talasna dužina =brzina svjetlosti/ frekvencija
Brzina svjetlosti,kao i svih ostalih elektromagnetnih talasa, iznosi 299 743 km/s.
Boje
[uredi|uredi izvor]Ljudsko oko reaguje samo na vrlo ograničeni raspon talasanih dužina, na vidljivu svjetlost. Međutim, ono odlično raspoznaje i vrlo male razlike unutar tog raspona. Te male razlike nazivamoboje.Boje su dakle male frekvencijske razlike u području vidljive svjetlosti. Najkraću talasnu dužinu imaju ljubičasta i plava svjetlost, a najdužu crvena svjetlost.
Spektar vidljivog zračenja čine:
- ljubičastaboja (najveća frekvencija, najkraća talasna dužina)
- plavaboja
- zelenaboja
- žutainarandžastaboja
- crvenaboja (najniža frekvencija, najduža talasna dužina)
Bijela svjetlost sastavljena je od kontinuiranog niza svih boja vidljivog spektra. U praksi pod bojom nekog tijela možemo smatrati boju koje tijelo reflektuje kada je osvjetljeno bijelom svjetlošću, tj. tijelo će biti obojeno nekom bojom ako mu površina apsorbuje bijelu svjetlost samo na određenom talasnom području. Boja dakle zavisi od frekvencije reflektiranog zračenja. Bijela površina je ona koja u jednakoj mjeri reflektuje sva talasna područja bijele svjetlosti. Crna površina je ona koja u potpunosti apsorbuje bijelu svjetlost. Siva površina u jednakoj mjeri reflektuje sva valna područja bijele svjetlosti, ali ih i djelomično apsorbuje.
Apsorpcija svjetlosti i boje
[uredi|uredi izvor]Vegetacija apsorbira crvenu i plavu svjetlost, a reflektuje zelenu, pa nam zatobiljkeizgledaju zeleno. Stvar koja upija plavo, a reflektuje crveno izgleda nam crvena; ona koja upija crvenu svjetlost, a reflektuje plavu je plava; koja podjednako reflektuje svjetlost u svim bojama je bijela ili crna ili siva. Npr. ruža je crvena zato što se sve boje osim crvene upijaju unutar ruže, a samo se crvena boja reflektuje. Crno i bijelo su u osnovi isto, a razlika je samo u količini reflektovane svjetlosti, a ne u njihovoj boji.
Sve boje koje vidimo naZemljisu samo pitanje koje se talasne dužine sunčeve svjetlosti najbolje reflektuju.
Kraće se talasne dužine učinkovitije šire pozrakunego duže talasne dužine. Nebo je plavo zato što se kratke talasne dužine (plava svjetlost) najradije šire.
Podjela boja
[uredi|uredi izvor]Bijela, crna i siva suahromatske boje,a sve ostale boje suhromatske.
Osnovne karakteristike hromatskih boja:
- ton (pojam vezan za ime boje npr. crvena, zelena)
- svjetlina (zavisi od intenziteta zračenja)
- zasićenost (zavisi od čistoće boje)
Čovjek vidi vidljivu svjetlost iz dva razloga. Prvi je taj što je zrak proziran na vidljivu svjetlost, za razliku od drugih tvari pa tako svjetlost prolazi krozatmosferudo posmatrača. Drugi razlog je taj štoSunceisijava najviše energije upravo u vidljivom dijelu spektra. Vrlo vruće zvijezde emituju većinu svjetlosti u ultraljubičastom području. Vrlo hladna zvijezda većinu emituje u infracrvenom. Sunce, po mnogo čemu prosječnazvijezda,emituje većinu energije u vidljivom dijelu spektra.
Izvori svjetlosti
[uredi|uredi izvor]Svjetlosni izvorisu tijela koja stvaraju svjetlost. Razlikujemo prirodne (npr.zvijezde) i umjetne (npr.sijaliceilisvijeće) svjetlosne izvore. Svjetlost se od izvora na sve strane rasprostire pravolinijski. Pravci po kojima se rasprostire svjetlost nazivaju se svjetlosne zrake. Dio prostora iza nekog tijela nasuprot svjetlosnom izvoru u koji ne dolazi neposredna svjetlost izvora naziva se sjena. Odbijanje svjetlosti naziva serefleksija,a lom svjetlostirefrakcija.Razlaganje bijele svjetlosti u boje naziva sedisperzija.
Dopplerov efekt
[uredi|uredi izvor]Dopplerov efektje promjena posmatrane talasne dužine talasa zbog međusobnog približavanja ili udaljavanja izvora talasa i posmatrača. Talasne dužine linija povećavaju se (pomiču prema crvenom području spektra) kada se izvor udaljava, a smanjuju se (pomiču prema plavom području spektra) kada se izvor približava posmatraču.
Također pogledajte
[uredi|uredi izvor]Reference
[uredi|uredi izvor]- ^CIE(1987).International Lighting VocabularyArhivirano27. 2. 2010. naWayback Machine.Number 17.4. CIE, 4th edition.ISBN978-3-900734-07-7.
By theInternational Lighting Vocabulary,the definition oflightis: "Any radiation capable of causing a visual sensation directly." - ^Pal, G.K.; Pal, Pravati (2001)."chapter 52".Textbook of Practical Physiology(1st izd.). Chennai: Orient Blackswan. str. 387.ISBN978-81-250-2021-9.Arhiviranos originala, 8. 10. 2022.Pristupljeno 11. 10. 2013.
The human eye has the ability to respond to all the wavelengths of light from 400–700 nm. This is called the visible part of the spectrum.
- ^Buser, Pierre A.; Imbert, Michel (1992).Vision.MIT Press. str.50.ISBN978-0-262-02336-8.Pristupljeno 11. 10. 2013.
Light is a special class of radiant energy embracing wavelengths between 400 and 700 nm (or mμ), or 4000 to 7000 Å.
- ^Gregory Hallock Smith (2006).Camera lenses: from box camera to digital.SPIE Press. str. 4.ISBN978-0-8194-6093-6.Arhiviranos originala, 8. 10. 2022.Pristupljeno 15. 11. 2020.
- ^Narinder Kumar (2008).Comprehensive Physics XII.Laxmi Publications. str. 1416.ISBN978-81-7008-592-8.
