Czy jest światło?
Światło
Elemencik
Cotygodniowa porcja wiedzy.
Czym jest światło? Jak możemy je wykorzystać? Dlaczego widzimy?
Sprawdzając znaczenie słowa światło w encyklopedii dowiemy się, że jest falą elektromagnetyczną, jej długość jest w pobliżu miliardowej części metra i w takiej długość fali jest widziana przez ludzkie oko.
Ale co możemy powiedzieć o świetle, które dostrzegamy za pomocą wzroku?
Światło widzialne jest to część fal elektromagnetycznych, które są odbierane przez oko ludzkie. To tylko drobna część wszystkich możliwych fal elektromagnetycznych. Zakres “pokrycia” różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce, określa się jako “widmo promieniowania elektromagnetycznego”.
Światło w całym zakresie promieniowania elektromagnetycznego produkowanego przez Słońce jest relatywnie dużo, ponieważ ludzkie oko dostosowało się w toku ewolucji tak, aby odbierać właśnie te fale, które są dobrze dostępne. Jednak mimo to, światło widzialne stanowi tylko drobną część powstających we wszechświecie fal elektromagnetycznych, a pozostałych nasze oczy nie są w stanie zarejestrować.
Barwy
Ludzkie oko zawiera trzy rodzaje receptorów. Każdy z nich reaguje na światło z innego zakresu barw (czyli o innej długości fali):
1) światło czerwone (ok. 700 nm)
2) zielone (ok. 530 nm)
3) niebieskie (ok. 420 nm)
Granice tych zakresów są rozmyte i zazębiają się dla tego widzimy więcej niż trzy kolory.(załączone zdjęcie w komentarzu)
Fakt, że fale elektromagnetyczne mają różne długości ma ogromny wpływ nasze życie, gdyż jedno światło potrafi pobudzić do życia, dodać sił, a inne wprost przeciwnie, drażnić nas i powodować stan przygnębienia.
Biało-niebieskie świetlówki nie są najlepsze do umieszczania ich w naszych domach. Ich światło jest dla nas niestety nie do zniesienia. Wymiana nocnego oświetlenie miejskiego w Szkocji i Japonii spowodowała obniżenie wskaźnika przestępczości. Najwyraźniej przestępcom nie spodobał się ten kolor.
LED w sygnalizatorach
Nie zawsze bycie ekologicznym jest dobre. W USA w wyniku ekologicznego boomu w wielu miastach wymienili żarówki w sygnalizatorach świetlnych na bardziej oszczędne niebieski diody. Spowodowało to wiele groźnych sytuacji i fatalnych w skutkach wypadków, ponieważ w zimie zwykłe żarówki emitowały odpowiednią ilość ciepła i były wstanie roztopić śnieg oraz lód zalegający na sygnalizatorach. Niestety oświetlenie LED temu nie podołało.
Jakiś czas temu badacze wpadli na pomysł, aby zaszczepić enzymy drzewom, które pozwalają świecić wybranym gatunkom meduz w ciemnościach. Dzięki temu zamiast martwić się o model żarówki i marnować energie na zasilanie, nasze drzewa mogłyby stać się naszym miejskim oświetleniem. Na pewno taka wizja przyszłości ucieszy niejednego ekologa.
Światłowody
Odbieranie informacji niesionej przez światło jest podstawą i sensem istnienia zmysłu wzroku. Jednak w dzisiejszych czasach podstawą przesyłania informacji w obiegu całej cywilizacji są promienie elektromagnetyczne, przesyłane światłowodami.
Odkąd zastosowano szklane włókna nazywane światłowodami, światło biegnące w łączu może przenieść kolosalną ilość informacji. Obecny rekord wynosi 2,56×10^12 bitów na sekundę. Możemy porównać tą wartość z równoważnością 60 filmów, bądź tekstu zawierającego 300 miliardów liter!
Istotnie ważną rolę przy przesyłaniu informacji światłowodem odgrywa prędkość sygnału. W szkle prędkość ta stanowi jedną trzecią prędkości jaką światło przebywa w próżni w ciągu jednej sekundy.
Czym jest to światło niosące informacje? W XIX wieku genialny uczony angielski James Clerk Maxwell odkrył, że światło jest szczególnym przykładem fali elektromagnetycznej, której rozprzestrzenianie się jest wywołane ciągłym przekształcaniem się energii elektrycznej w magnetyczną i na odwrót.
Odkrycie to umożliwiło wyjaśnienie prawie wszystkich znanych obserwacji i doświadczeń. Pozostało jedynie kilka „drobiazgów” i te okazały się zalążkiem nowej gałęzi fizyki: teorii kwantowej.
Od odkrycia kwantowej natury światła, upłynęło ponad sto lat. W tym czasie nauka o świetle poczyniła ogromne postępy.
W źródłach światła, takich jak zwykła żarówka, błyskawica, słońce. Foton biegnie niezależnie od pozostałych( światło jest chaotyczne).
Wynalazek, który zrewolucjonizował optykę pięćdziesiąt lat temu to laser. Dzięki regularności fal elektromagnetycznych wysyłanych przez laser możliwe jest wykorzystanie światła do przesyłania ogromnej ilości informacji.
O świetle wiemy dziś bardzo dużo. Wkrótce z pewnością nastąpią nowe odkrycia, które pozwolą lepiej przesyłać informację i tworzyć cudowne urządzenia przyszłości.
Jeśłi spodobał Ci się nasz artykuł to polub nasz fanpage FB.
A jeśli zainteresował Cię temat światła i chciałbyś dowiedzieć się więcej z fizyki to zapisz się na zajęcia indywidualne lub kurs grupowy z chemii nieorganicznej i stań się ekspertem razem z ELEMENTUM.
Autor: Piotr Kałuziak, ELEMENTUM
