Свет (версия Миг)

Видимый свет — часть всего света. Внизу, на фоне спектра схематически показано, как меняется длина волны света. В верхней части рисунка приведены пиктограммы, подсказывающие применение тех или иных диапазонов электромагнитного излучения

Свет — электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбужденном состоянии веществом или отражённое, воспринимаемое человеческим глазом, «видимая часть электромагнитного спектра» (по ГОСТ 7601‒78). Под светом нередко понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему широкие области спектра. Свет — это энергия, материя особого вида. Понятие свет рассматривается с точки зрения корпускулярно-волнового дуализма света Он существует вне зависимости от наших знаний о нем.

• В физике свет изучается в разделе оптика, может рассматриваться либо как электромагнитная волна, скорость распространения в вакууме которой постоянна, либо как поток фотонов (квантов): частиц, обладающих определенной энергией и нулевой массой покоя.
• «Свет» также является архаичным синонимом слова «мир, вселенная».

Действие призмы на ход луча белого света (луч вошёл в призму cправа-снизу). Часть света отразилась (вверх-вправо), часть — преломилась в призме и была разложена в спектр (слева), часть света отражена от внутренней поверхности призмы без дисперсии

Корпускулярно-волновой дуализм света

Рис.1. Корпускулярно-волновой дуализм является проявлением двух форм существования материи (в том числе и света как материальной среды) — вещества и поля.

Т.к понятие свет является важным в жизни человека, то свет, это:

В конце столетия казалось, что ответ на вопрос о природе света найден и доказан экспериментально — свет есть распространяющиеся в пространстве электромагнитные волны. Волновая теория света, исходя из такого представления о природе света, на основе общих свойств волновых процессов объяснила такие оптические явления как интерференция света, дифракция света, поляризация света и др.

Однако, уже в начале века при исследовании взаимодействия света с веществом были обнаружены такие оптические явления как фотоэффект, эффект Комптона, фотохимические реакции и др. При объяснении этих явлений представления о том, что свет есть распространяющиеся в пространстве электромагнитные волны, оказались несостоятельными. Предсказания волновой теории света пришли в противоречие с наблюдаемыми в экспериментах закономерностями явлений квантовой оптики. Объясняя эти явления, в 1905 г. Эйнштейн выдвинул корпускулярную теорию света, которая, развивая идеи Ньютона о световых корпускулах, рассматривала свет как поток большого числа частиц, названных фотонами. Фотонная теория света легко объяснила все качественные и количественные закономерности явлений квантовой оптики.

Таким образом, свет есть волны и частицы.

При более критическом анавлизе такого заключения будет не состоятельным подход простого с точки зрения механического объединения волн и частиц. Оказывается, что представления об электромагнитной волне и представления о потоке частиц исключают друг друга.

В итоге — световая волна представляет собой нелокализованное электромагнитное поле, распределенное по пространству. Объемная плотность энергии электромагнитного поля волны, пропорциональная квадрату ее амплитуды, может изменяться на сколь угодно малую величину, то есть непрерывно.

Не имет значение в какой области рассматривать свет. Например, в области зрения и цветного зрения, свет выполняет функции как волны так и частицы — кванта энергии (фотона). Сфокусированная предметная точка на фоторецептор сетчатки, например, мембрану колбочки позволяет глазу отфильтровать, сформировать её значение в виде основных спектральных лучей света RGB согласно их длинам волн, и согласно значениям квантов энергии монолучей (не в цвете), которые в мозгу переводятся в наше ощущение цвета (сфокусированной предметной точки оптического изображения).

Характеристики света

К основным характеристикам света относят его яркость и спектральный состав.

Ощущаемая яркость света связана с его интенсивностью и кривой видности человеческого глаза. Спектральная характеристика — более широкое понятие, нежели понятие цвета. Цвет — человеческое ощущение, обладающее свойством метамерии (вырождение — восприятие различных объектов, как идентичных). Спектральная характеристика света определяется распределением интенсивности различных длин волн в суммарном спектре сложного излучения.

Другие физические величины, связанные со светом: освещённость, световой поток, световая отдача.

Видимый спектр

Диапазон видимого света в спектре электромагнитного излучения. Указаны длина волны и частота электромагнитного излучения (в Гц).

Видимый свет — часть спектра электромагнитного излучения с длинами волн в приблизительном диапазоне 380—760 нм (от фиолетового до красного).

Поляризация света

Одной из характеристик света является его цвет (версия Миг), который определяется длиной волны для монохроматического излучения, или суммарным спектром сложного излучения.

Свет может распространяться там, где звук уже не существует (если смотреть через прозрачный колпак, из-под которого выкачали воздух, то видно, как бьётся молоточек колокольчика под колпаком, а звука не слышно). Значит, световые колебания распространяются в особой среде, эту среду Гюйгенс назвал эфиром (современная наука отрицает существование эфира).

Видимый свет — электромагнитное излучение с длинами волн ≈ 380—760 нм (от фиолетового до красного).

Скорость света

В ХIХ веке было обнаружено, что свет может распространяться в безвоздушном пространстве, где звук уже не существует. Известен классический опыт: наблюдение за колокольчиком через прозрачный колпак, из-под которого постепенно выкачивают воздух. Наступает момент, когда видно, как по-прежнему бьется молоточек по колокольчику, — но звука уже не слышно. Это означает, что световые колебания распространяются в особой, даже безвоздушной среде. Эту среду Гюйгенс назвал мировым эфиром (часто использовали короткое выражение, «эфир» — но в этом случае возникает путаница, смешение понятий эфир (вещество) и эфир (пространство)).

Скорость света в вакууме с = 299 792 458 м/с Скорость света, как и других видов электромагнитного излучения, зависит от вида среды. В материалах с высокой плотностью скорость света существенно уменьшается, что вызывает эффекты преломления и дисперсии света.

Время, за которое луч света, отправленный с Земли, достигает Луны.

Терминология

Свет, по определению — видимое глазом излучение. Однако в ХХ веке закрепился также термин «невидимый свет», по отношению к ультрафиолетовому и инфракрасному излучению, к радиоволнам.

Источники света

В прикладных науках важна точная характеристика источника света. Особенно важны следующие типы источников:

• Абсолютно чёрное тело
• Источник А
• Источник В
• Источник С
• Источник D₆₅

Указанные источники имеют разную цветовую температуру.

Лампы дневного света выпускают на разные световые диапазоны, в т. ч.:

• Лампы белого света (цветовая температура 3500 К),
• Лампы холодного белого света (цветовая температура 4300 К)

См. также

• Электромагнитное излучение
• Цвет (версия Миг)

Ссылки

• Энциклопедия света и освещения
• Священник Феодор Людоговский. Тема света в церковнославянских акафистах bogoslov.ru 15.10.2009