Kokios yra šviesos savybės?

Terminas „šviesa“ gali būti vartojamas kalbant apie matomą šviesą, kuri yra žmogaus akimis suvokiamo bangos ilgio elektromagnetinė spinduliuotė, arba apskritai bet kokio bangos ilgio elektromagnetinė spinduliuotė. Yra daug skirtingų šviesos savybių, kurios būdingos visai elektromagnetinei spinduliuotei, įskaitant jos greitį vakuume, gebėjimą atsispindėti ir banginį elgesį daugeliu atvejų. Skirtingos šviesos bangos gali parodyti skirtingas šviesos savybes. Tokios kintamos savybės apima bangos ilgį, dažnį, intensyvumą ir poliarizaciją. Kvantinės mechaninės šviesos savybės yra ypač įdomios fizikoje ir chemijoje ir yra pagrįstos tuo, kad šviesa elgiasi ir kaip banga, ir kaip dalelė.

Apibūdinti ir klasifikuoti bet kurią elektromagnetinės spinduliuotės bangą galima naudoti įvairias skirtingas šviesos savybes. Šviesos bangos ilgis apibūdina atstumą tarp dviejų bangos smailių arba atstumą tarp pasikartojančių bangos dalių. Dažnis apibūdina pakartojimų skaičių per tam tikrą laikotarpį. Kitos šviesos savybės, tokios kaip intensyvumas ir poliarizacija, taip pat gali būti naudojamos specifinėms šviesos bangoms klasifikuoti.

Šviesa per vakuumą sklinda 186,282 299,792,458 mylių per sekundę (apie XNUMX XNUMX XNUMX metrus per sekundę) greičiu. Šis greitis žinomas kaip „šviesos greitis“ ir yra nepaprastai svarbus fizikoje dėl įvairių priežasčių, įskaitant jo vietą Einšteino specialiosios reliatyvumo teorijoje. Teorija teigia, kad „šviesos greitis vakuume yra vienodas visiems stebėtojams, nepaisant jų judėjimo ar šviesos šaltinio judėjimo“. Taigi šviesa, skleidžiama iš šviesos šaltinio, judančio beveik šviesos greičiu, sklinda tokiu pat greičiu kaip ir iš nejudančio šviesos šaltinio. Specialusis reliatyvumas lemia tokius reiškinius kaip laiko išsiplėtimas, ilgio susitraukimas ir idėja, kad didžiausias greitis būtinai yra baigtinis.

Kvantinės mechaninės šviesos savybės dažniausiai yra susijusios su bangų ir dalelių dvilypumu – tuo, kad šviesa įvairiu metu elgiasi kaip banga ir kaip dalelė. Eksperimentai parodė į bangas panašias šviesos savybes, tokias kaip trukdžiai, poliarizacija ir difrakcija. Tačiau eksperimentas, demonstruojantis „fotoelektrinį efektą“, parodė, kad šviesa taip pat pasižymi į daleles panašiomis savybėmis, kurių kažkas visiškai panašaus į bangą negalėjo įrodyti. Pagrindinė šviesos „dalelė“ yra žinoma kaip „fotonas“, kuri apibrėžiama kaip vienas šviesos kvantas arba mažiausias fizinis šviesos „kiekis“, kuris gali egzistuoti viename vienete.