Valgus, mis see on ja millised on selle omadused?

Mida sõbrad ette kujutavad, kui kuulete sõna valgus? Võib-olla keegi mäletas valgust, see võib olla ka päike. Mis iganes see on, põhimõtteliselt on valgusel meie elus väga oluline roll. Ilma selleta ei saa me liikuda, sest see tähendab, et meil on raske midagi näha.

Valgus on ka bioloogiline vajadus, eriti päikese tekitatud vajadus, sest see kiirgab ultraviolettvalgust, mille seejärel nahk neelab D-vitamiini.

Aga mis on valgus? Kas see on helilaine? Või osakestele nagu õhk? Millised on omadused? Vastuse saamiseks vaatame selle kõige ülevaadet.

Valguse määratlus

Valgus on energia nähtavate elektromagnetlainete kujul, mille lainepikkus on 380–750 nm. Füüsikamaailmas tuntakse seda ka kui elektromagnetilist kiirgust. Nagu elektromagnetlained, ei vaja ka valgus levimiseks keskkonda. Seetõttu võib see läbida vaakumi, umbes nii, nagu päike ja tähed toodavad, enne kui see lõpuks Maale edastatakse.

(Loe ka: fotosüntees ja kemosüntees, mis vahe on?)

Kuid valgus ilmub ka osakeste rühmana, mida nimetatakse footoniteks. Seetõttu on sellel väidetavalt laineosakeste dualismi omadus. Objektid võivad valgust neelata ja peegeldada. Meie silmad kui nägemismeel haaravad objektidelt peegelduvat valgust, nii et me näeme.

Valguse omadused

Lainena ja osakesena on valgusel mitu omadust, nimelt on see võimalus tungida läbi selgete objektide, see võib peegelduda, levida otse ja seda saab murda või lagundada.

Saab tungida selgetesse esemetesse

Selged esemed on objektid, millest valgus võib tungida, näiteks klaas, vilgukivi, läbipaistev plastik ja selge vesi. Objektide läbitungimisvõime põhjal on olemas kolme tüüpi objekte: selged / läbipaistvad objektid, poolläbipaistvad ja läbipaistmatud / läbimatud objektid.

Nagu nimigi ütleb, võib valgus tungida selgetesse objektidesse, nii et me suudame neist läbi näha, kuna valgus on edasi kantud ja ei peegeldu. Läbipaistvad objektid on objektid, mis on võimelised valgust edastama. Oleme võimelised sellest läbi nägema, kuid mitte väga selgelt, nagu hägune vesi ja pirn piima.

Vahepeal ei saa läbipaistmatuid objekte valgus üldse läbi tungida. Otsene valgus peegeldub ja haarab silma, nii et näeme värvi ja kuju. Läbipaistmatuid esemeid leidub meie ümber, näiteks nutitelefonid, raamatud, seinad ja kirjutuslauad.

Võib kajastuda

Valguse peegeldus või peegeldus on valgusele avatud objekti pinnalt tagasituleku protsess. Valguse peegeldus jaguneb kahte tüüpi, nimelt regulaarne peegeldus ja hajus (hajus) või ebaregulaarne peegeldus.

Regulaarne peegeldus on peegeldus, milles peegeldunud valgusvihk on paralleelne. Regulaarne peegeldus võib toimuda siis, kui valgus tabab tasase, läikiva või sileda pinnaga eset. Üks objektidest, mis suudab regulaarselt valgust peegeldada, on peegel. Selle tõttu näeme pilti peeglist, kuna valgus, mis peegeldub meie kehalt, põrkub peegli pinnalt ja jääb siis silma.

Samal ajal toimub hajus peegeldus tavaliselt tasasel pinnasel või auklikul vees. Difuusne peegeldus põhjustab ka otsese päikesevalguse kätte puutumata heledamaks muutumist.

Saab kirjeldada

Valguse lagunemist nimetatakse valguse dispersiooniks. Selle loomulik näide on vikerkaare tekke sündmus. Näeme, et vikerkaar koosneb vähemalt seitsmest värvist, nimelt punasest, oranžist, kollasest, rohelisest jne. Kuid need värvid tulid algselt ainult ühest värvist, nimelt päikesevalguse valgest värvist. Päikeseproduktid murduvad siis vihmapiiskade abil, nii et see laguneb seitsmeks vikerkaarevärviks. Päikese valget valgust nimetatakse ka polükromaatilisteks kiirteks.

Polükromaatilised kiired on kiired, mis koosnevad laiast heledate värvide spektrist. Seetõttu võime kirjelduse korral näha mitmesuguseid värve, näiteks vikerkaart. Erinevate värvide valgeks segunemist nimetatakse valgusspektriks. Vahepeal nimetatakse värve, mida ei saa kirjeldada, ühevärviliseks valguseks.

Saab murduda

Valguse murdumine on sündmus, kui valguse levimissuund suunatakse kõrvale, kui see läbib kahte erineva tihedusega meediumit. Seda omadust kasutavad inimesed tavaliselt optiliste seadmete valmistamiseks.

(Loe ka: Inimsilma osade tundmine väljastpoolt sissepoole)

Saame jälgida igapäevaelus kergeid murdumissündmusi, näiteks puhast veepõhja, mis näeb välja tegelikult madalam, õlekõrre või mõni muu sirge ese, mis paistab veega täidetud klaasi asetatuna painutatud, ja miraaži sündmusi, mis tulenevad valguskiirtest, mis liiguvad külmast õhust kuum õhk.

Murdumisreegleid on mitu. Esiteks, kui valgus liigub madala tihedusega ainest suure tihedusega aineks, murdub valgus normaaljoone lähedal. Näide on see, kui valgus liigub õhust vette.

Teiseks, kui valgus liigub suure tihedusega ainest madala tihedusega aineks, murdub valgus tavapärasest joonest eemale. Üks näide on see, kui valgus liigub veest õhku.

Mine otse

Valguse viimane omadus on see, et see läbib kandjat läbides otse. Taskulambi sisselülitamisega saame seda testida ja valgus paistab otse välja. Seetõttu kasutavad seda omadust inimesed näiteks mootorsõidukite tuledes tee valgustamiseks.