Световой луч и световой пучок в физике — определение с примерами. Что такое луч света

Физика
Что такое луч света - Отличие световых лучей от геометрических Луч — геометрическое понятие Термины Пример №3 Определение понятий

Интересный факт! Древние египтяне использовали закон распространения света для установки колонн по прямым линиям. Колонки были расположены так, что ближайшая к глазу колонка не могла видеть все остальные. 1

Источники света: какие бывают, явление тени и полутени, распространение света

В своей жизни вы сталкиваетесь с различными источниками света — солнцем, лампами накаливания, флуоресцентным светом, иногда свечами и огнем. Эти источники, которые вы видите — мы говорим, что они излучают свет. Как вы видите различные объекты? Люди, машины, здания? Как перемещается свет? Он везде ходит?

Почему мы видим то, что видим?

Когда темно, мы не видим цвета и формы предметов. Чтобы увидеть прекрасный и красочный мир, нам нужен свет.

Чтобы что-то увидеть, свет должен попасть в наши глаза и создать визуальное впечатление. Этот свет может исходить непосредственно от источника света. Объекты, отражающие свет, также можно увидеть.

Действие света.

Самое известное действие света — это освещение.

Если провести рукой над лампой, можно почувствовать ее тепло, точно так же в солнечный день можно обжечься, если долго загорать на пляже. Это доказывает, что свет передает энергию (что является ничем иным, как тепловым эффектом света).

Интересный факт! Темные поверхности поглощают свет лучше, чем светлые. Поэтому в жаркую погоду рекомендуется носить одежду светлых тонов2.

Свет также может производить химические эффекты. То есть, он может вызывать химические реакции. Например, свет также используется растениями в процессе фотосинтеза.

Свет может заставить электроны вырваться из материи, потенциально создавая электрический ток. Это электрический эффект света. Например, он используется в цифровых камерах2.

Какие бывают источники света?

Считается, что некоторые тела излучают радиацию. Что это такое; это может быть передаваемая волна или поток частиц. Из соответствующих статей на нашем сайте вы можете узнать о природе радиации, ее свойствах и о том, вредна ли она.

Свет — это особый вид излучения, который мы можем воспринимать глазами. Все объекты, являющиеся источниками светового излучения, называются источниками света.

Помните! Источник света — это объект, излучающий свет.

Источники света, как мы их знаем, можно разделить на две группы.

  1. Естественные источники света (созданы самой природой);
  2. Искусственные источники света (созданы человеком).

К естественным источникам света относятся: источники света, излучающие свет от солнца, такие как солнечные лучи, солнечные лучи, солнечный свет и солнечный свет.

  • звезды, в том числе Солнце;
  • атмосферные разряды;
  • некоторые живые организмы (светлячки, гнилушки).

Примеры искусственных источников света включают

  • электрические лампочки;
  • нагретая сталь;
  • костер;
  • свеча;
  • светодиоды.

Мы хотели бы знать.

Основным источником света, связанным с человеческими открытиями о способах получения огня, было сжигание древесины (костер). Вскоре наши предки научились сжигать растительные и животные жиры, что привело к изобретению лампы на оливковом масле (масляной лампы).

Масляные лампы.

Рисунок 1. масляная лампа (источник: wikipedia.org)

Спустя некоторое время мужчины научились делать свечи. Важным достижением в технологии искусственного освещения стала разработка парафиновой лампы. Он был построен Павлом Игнациукасевичем в 1853 году.

Его изобретение произвело революцию в технологии освещения. Игнаций Лукасевич был ответственен за первый в мире нефтеперерабатывающий завод, созданный в районе Поткарпаче под Кросно. Вскоре парафиновые лампы постепенно стали заменяться электрическими. Появились первые электрические лампочки.

Современным источником света является органический светодиод (OLED), который в настоящее время используется для создания телевизионных матриц. В отличие от ЖК-телевизоров, OLED не требуют подсветки матрицы, поскольку органические диоды сами излучают цветной свет. Кроме того, эти диоды очень гибкие и могут, помимо прочего, скрывать складные мини-экраны, как блоки!

Что не является источником света?

Не все предметы и объекты кажутся освещенными источником света.

Планета Венера часто видна на небе перед восходом или сразу после захода солнца. Это третий по яркости объект на небе (после Солнца и Луны). Свет Венеры иногда настолько силен, что освещенные ею объекты отбрасывают тени. Однако этот объект не является источником света. Венера отражает солнечный свет так ярко, что кажется звездой. На самом деле все планеты, которые мы наблюдаем в небе, светятся своим собственным светом, который является отраженным солнечным светом. Планеты не излучают свет, они только отражают его, поэтому они не являются источниками света.

То же самое можно сказать и о Луне. Когда луна полная, она очень хорошо освещает окружающий ландшафт и предметы. Луна также не излучает свет, а только отражает солнечный свет.

Помните! Не все светящиеся объекты являются источниками света. Объекты такого типа светятся отраженным светом. К ним относятся луны и планеты, которые не излучают свет и только отражают солнечный свет.

Пришло время поговорить о том, как окрашены окружающие нас предметы и почему это меняется при разном освещении этих предметов.

Что необходимо для того, чтобы видеть предметы

1. источник света. Пламя свечи.

Он излучает свет, который рассеивается во всех направлениях. Свеча — Рисунок 81.

Источник света. При отсутствии света предметы в комнате не видны. Если эти предметы освещены свечой, вы можете их увидеть, потому что свет отражается от них.

2. глаза. Человеческий глаз может обнаружить свет, излучаемый любым источником света, и увидеть этот источник света. Именно так мы видим пламя свечи или другого освещенного объекта. Источник света — это объект, излучающий свет.

В зависимости от характера излучения различают тепловые и световые (лат. lumen, «свет, холодный свет») источники света. В тепловых источниках света освещение достигается за счет нагрева объекта до высокой температуры. Например, при температуре 800°C объект начинает излучать свет.

Источниками теплового света являются солнце, звезды, лампы накаливания (рис. 82, а), дуговые лампы (рис. 82, б), парафиновые лампы (рис. 82, в) и вулканическая лава.

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Однако свет может излучаться и от объектов с температурой окружающей среды. Такие объекты называются источниками света. Люминесцентные свойства возникают в материалах в ходе различных химических реакций. Тихой летней ночью на лесной поляне видны гниющие светящиеся бревна. Это бактерии, которые вызывают процесс кариеса. Грибы, растущие возле пней, также светятся.

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Светлячки (рис. 83) — интересно наблюдать за маленькими насекомыми, у которых на верхней части брюшка есть специальное светящееся вещество.

В океанах и морях вода светится, и причиной этого является множество мелких светящихся организмов. Фосфоресцирующие медузы (рис. 84), глубоководные рыбы.

Ученые часто изучали свечение пожарных. Их светящиеся органы состоят из клеток, содержащих два белковых вещества — ферменты лсиферин и лусифраза (лат. Lucifer означает «носитель света»). Люциферин окисляется в присутствии люцифразы с выделением энергии, большая часть которой (до 92%) преобразуется в свет.

Немногие обитающие на суше животные светятся, но морское освещение широко распространено среди морских обитателей. Многие животные живут на глубине, где солнечный свет не может их достать. У некоторых рыб яркие органы расположены по всему телу, как гирлянды электрических ламп.

Некоторые животные имеют яркие органы, состоящие из клеток, которые отражают и преломляют свет. Другие животные могут светиться из-за живущих в них микроорганизмов.

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Существуют естественные и искусственные источники света. К естественным источникам относятся, например, солнце, звезды, молнии, яркие насекомые, растения, рыбы и бактерии. Искусственные источники включают пламя свечи, огонь, экраны компьютеров, электрические лампы, газовые лампы и флуоресценцию: неон, дневной свет, ртуть и галоген (Рисунок 85).

Что такое приемники света

Фоторецепторы — это светочувствительные органы.

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Например, это наши глаза. Свет, падающий на зрительный нерв, стимулирует его. Эта стимуляция передается в мозг и формирует визуальный образ.

Если свет, отраженный от окружающих предметов, классифицируется как пленочный, то изображение этих предметов формируется на фотопленке (и сегодня в светочувствительной матрице цифровых фотоаппаратов или видеокамер) или фотобумаге (рис. 86, 87).

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Солнечные панели на самолетах (рис. 88), космических кораблях, спутниках или крыше дома вырабатывают электричество, которое используется для питания различных электроприборов, когда на них падает свет. Небольшие солнечные батареи используются для питания карманных объективов, микрокомпьютеров и мобильных телефонов (Рисунок 89).

Почти все живые существа на Земле нуждаются в свете и являются его приемниками. Свет необходим для нормального роста и эволюции растений. На рисунке 90 показаны две головки капусты, одна из которых выращена при недостаточном освещении, а другая — в нормальных условиях. В первом случае капуста маленькая и легкая, а во втором — большая и пышная.

На разных этапах развития физики для измерения скорости распространения света использовались различные методы. Галилей был первым, кто попытался вычислить его, но потерпел неудачу. В 17 веке она была впервые измерена датским астрономом Олафом (OLE)

Леммер, изучающий движения лун Юпитера.

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Записав появление позади планеты, он получил приблизительную оценку скорости распространения света — 215 000 км/сек. Американский физик Альберт Майкельсон разработал совершенный метод измерения скорости распространения света с помощью вращающегося зеркала. Скорости были определены в различных прозрачных материалах. В 1862 году французский физик Жан Фуко измерил скорость света в воздухе и воде, используя идею, принадлежащую Доминику Араго. Когда он определил скорость света в воде, то обнаружил, что она медленнее, чем скорость света в воздухе. Точное сравнение скорости света в воде и воздухе, проведенное Майкельсоном, показало, что скорость в воде в 1,33 раза меньше, чем в воздухе. Согласно последним данным, скорость распространения света в вакууме составляет 299 792 458 ± 1,2 м/с.

Световой луч и световой пучок. Закон прямолинейного распространения света

Если между глазом и источником света поместить непрозрачный предмет, источник света не будет виден. Это связано с тем, что в однородной среде свет распространяется по прямой линии. Среда называется однородной, если плотность материала, из которого она состоит, одинакова во всех точках.

О прямолинейном распространении света еще в 300 году до н.э. Основатель геометрии Евклид писал. Концепция прямой линии, скорее всего, возникла из концепции линейного распространения света в однородной среде.

Свет от любого источника, например, электрической лампы, распространяется во всех направлениях. Если провести прямую линию от источника света, то получится луч света.

Луч света — это воображаемая линия, вдоль которой распространяется свет.

Если луч света ограничен определенной поверхностью в пространстве, то это луч света.

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Лучи света могут быть видны в воздухе, который содержит достаточно пыли, чтобы отражать свет. Лучи света можно увидеть от карманных фонарей, проекторов (рис. 91) и кинопроекторов. В природе существуют большие лучи света, образующиеся при прохождении солнечного света через разрывы в облаках и просветы в деревьях (рис. 92). В свежем воздухе лучи света не видны.

Благодаря тому, что свет распространяется в прямой и однородной среде, можно наблюдать тени и полутени, лунные фазы, солнечные и лунные затмения. Тени — это части пространства за непрозрачными объектами, которые не освещены.

В ясный день хорошо видны тени людей, зданий, деревьев и других объектов (Рисунок 93).

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Поместите небольшую непрозрачную сферу на луч, падающий от небольшого источника света на экран. За шаром пространства находится конусообразный оттенок, а на экране появляется круглый оттенок (рис. 94).

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Если размер источника света намного меньше, чем расстояние источника света от дисплея, его называют прожектором.

Возьмите источник света большего размера, чем расстояние до экрана, и повторите эксперимент. Вокруг тени на экране образуются частично просветленные пространства, полуинфиниты (рис. 95).

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Образование полуинфинитов также подтверждает закон прямолинейного распространения света. В этом случае источник света состоит из множества точечных источников, каждый из которых излучает свет. На экране есть области

Область экрана, куда попадает свет от одних точечных источников, а другие и полуинфиниты образуются там. Центральная часть экрана не получает света ни от одного точечного источника и имеет полную тень.

Лучи и пучки света в физике - определение с примерами

Рисунок 106 Входя в тень Земли, лунное затмение является полным. Если превышена только часть области тени Земли, то затмение является частичным.

Характеристики и основные свойства света

Основной характеристикой света является двойственность волновой связи, т.е. его двойственная природа, неотъемлемое свойство как волн, так и частиц.

Основные волновые свойства этого явления включают

  1. Интерференция — пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или более световых волн.
  2. Дифракция. Этим термином называется свойство световой волны огибать препятствия на своем пути.
  3. Поляризация — свойство световых лучей распространяться в определенном направлении (лазеры).

Квантовые свойства света рассматриваются как

  1. Фотоэффект — выделение веществом электронов под воздействием электромагнитного излучения.
  2. Излучение черного тела. Абсолютно черным телом в физике называют тело, поглощающее все то излучение, которое на него падает.
  3. Эффект Комптона. Комптон исследовал упругое рассеяние коротковолнового рентгеновского излучения на свободных электронах вещества. Открытый им эффект увеличения длины волны рассеянного излучения получил название эффект Комптона.

Излучение черного тела

Спектральный состав света

Уже в своих экспериментах Ньютон показал, что обычный белый свет представляет собой набор множества цветов или волн разной длины. Видимый свет находится в диапазоне от 380 до 780 нанометров.

Если излучение имеет длину волны менее 380 нм, оно называется ультрафиолетовым излучением; если длина волны превышает 780 нм, оно называется инфракрасным излучением.

Помимо ультрафиолетового и инфракрасного излучения существуют и другие, известные науке.

Спектральный состав света

Как свет воспринимается глазом

Человеческий глаз воспринимает свет в области 370-790 нм. Ультрафиолетовое излучение не может быть обнаружено нашими глазами, но оно воспринимается кожей, где оно откладывается в виде загара. Инфракрасное излучение, с другой стороны, воспринимается как тепло. Последние разработки подтвердили преимущества инфракрасных нагревателей перед другими нагревателями.

Сетчатка обладает уникальной способностью собирать фотоны и передавать эту информацию в мозг. Доказано, что человек является гармоничной частью природы.

Как видите, физика и ее отдельные аспекты просты только на первый взгляд. Чтобы понять содержание того или иного явления, нужно посвятить ему не один час. Если физика не для вас и это не ваш конек, обратитесь за помощью к экспертам Phoenix.help.

Когда мы говорим о больших источниках света, мы имеем в виду относительно большие источники света по отношению к расстоянию до объекта, который они освещают. Например, Солнце можно считать крупномасштабным источником света, поскольку его размеры очень велики по сравнению с расстоянием между Солнцем и Землей.

Луч — альтернативные значения слова

Поскольку русский язык настолько сложен и разнообразен, многие слова имеют разные значения, а различные сочетания слов могут радикально изменить смысл составляющих их слов.

Вы можете легко ответить на вопрос: что такое луч света? Эту фразу мы используем с детства, но не так просто описать, что она означает.

Он описывает прямую линию, к которой направлена световая энергия. Эти данные получены из различных источников.

В повседневной жизни можно услышать фразу «лучи света в темном царстве». Такая фраза подразумевает, что в негативном явлении есть что-то хорошее. Более короткие слова всегда ассоциируются с чем-то ярким, вежливым и позитивным.

Фраза «Луч надежды» говорит о том, что среди множества нежелательных исходов счастливый исход маловероятен.

Оцените статью
Uhistory.ru