«И сказал Бог: «Да будет свет!», и стал свет». Всем известны эти слова из Библии и всем понятно: жизнь без него невозможна. Но что такое свет по своей природе? Из чего состоит он и какие имеет свойства? Что такое видимый и невидимый свет? Об этих и некоторых других вопросах поговорим в статье.
О роли света
Большинство информации обычно воспринимается человеком через глаза. Все разнообразие цветов и форм, которые свойственны материальному миру, открывается ему. А воспринимать через зрение он может лишь то, что отражает определенный, так называемый видимый свет. Источники света могут быть естественными, например солнце, или искусственные, созданные электричеством. Благодаря такому освещению стало возможным работать, отдыхать - словом, вести полноценный образ жизни в любое время суток.
Естественно, такой важный жизненный аспект занимал умы многих людей, живших в разные эпохи. Рассмотрим, что такое свет, под разными углами зрения, то есть с позиций различных теорий, которых придерживаются сегодня ученые мужи.
Свет: определение (физика)
Аристотель, задавшийся этим вопросом, считал свет определенным действием, которое распространялось в среде. Другого мнения придерживался философ из Древнего Рима, Лукреций Кар. Он был уверен, что все существующее в мире состоит из самых мелких частиц — атомов. И свет также имеет такое строение.
В семнадцатом веке эти взгляды легли в основу двух теорий:
- корпускулярной;
- волновой.
Корпускулярной теории придерживался Ньютон. Его формулировка того, что такое свет, следующая. Светящиеся тела излучают мельчайшие частицы, распространяемые по линиям, то есть лучам. Они попадают в глаза, благодаря этому люди видят.
Другую теорию связывают с именем Гюйгенса. Он считал, что существует особая среда, куда не распространяется закон тяготения. В ней между частицами существует светоносный эфир. Вот что такое свет, по его мнению.
Несмотря на разное объяснение, сегодня считают правильными обе теории и изучают их. Свет обладает и волновыми, и частичными свойствами.
Частота видимого света
Светом является спектр электромагнитных волн, доступных для восприятия глазами. Если посмотреть на шкалу электромагнитных излучений, то выяснится, что видимый свет занимает на ней очень незначительное место. Получается, человеку доступна лишь малая часть из того, что излучается. Важно здесь отметить, что указанный диапазон доступен именно для человека. То есть, возможно, некоторые животные, к примеру, могут видеть недоступное людям. И наоборот. Человеческое зрение способно видеть такие цвета, которые отдельные животные видеть не могут.
Инфракрасные лучи
Английский ученый Гершель в 1800 году разложил солнечный свет в спектр. Резервуар со ртутью с одной стороны зачернил при помощи сажи. Наблюдения показали повышение температуры. Из-за этого он решил, что термометр нагревался невидимыми человеческому глазу лучами. Впоследствии их назвали инфракрасными, то есть тепловыми.
Этот эффект отлично иллюстрирует спираль печи. Нагреваясь, она начинает сначала теплеть, не изменяя цвета, а уже потом, при накаливании, краснеть. Получается, диапазон спирали варьируется от инфракрасного невидимого до ультрафиолетового излучения.
Сегодня известно, что все тела распространяют инфракрасный свет. Источники света, испуская инфракрасные лучи, имеют большую длину волны, но слабее угол преломления, чем красные.
Теплом является излучение инфракрасного спектра, исходящее от движущихся молекул. Чем выше их скорость, тем больше излучение, и такой объект становится теплее.
Ультрафиолет
Как только открыли инфракрасное излучение, Вильгельм Риттер, немецкий физик, начал изучать противоположную сторону спектра. Длина волны здесь оказалась меньше, чем у фиолетового цвета. Он заметил, как хлористое серебро чернело за фиолетом. И это происходило быстрее, чем действовала длина волны видимого света. Выяснилось, что такое излучение происходит тогда, когда менялись электроны на внешних атомных оболочках. Стекло способно поглощать ультрафиолет, поэтому при исследованиях применялись кварцевые линзы.
Излучение поглощается кожей человека и животного, а также верхними растительными тканями. Небольшие дозы ультрафиолета могут благоприятно сказаться на самочувствии, укрепляя иммунитет и создавая витамин D. Но большие дозы могут вызвать ожоги кожи и повредить глаза, а чересчур большие оказывают даже канцерогенное действие.
Применение ультрафиолета
Ультрафиолетовое излучение используют в медицине (он способен убивать вредоносные мироорганизмы), для загара, а также в фотографиях. При поглощении лучи становятся видимыми. Поэтому еще одной его сферой применения является использование при производстве ламп дневного света.
Заключение
Если учитывать ничтожно малый спектр видимого света, становится понятным, что и оптический диапазон человеком изучен очень скудно. Одной из причин такого подхода является повышенный интерес людей к тому, что видно глазу.
Но из-за этого понимание остается на низком уровне. Весь космос пронизан электромагнитными излучениями. Чаще люди их не только не видят, но и не чувствуют. Но если энергия этих спектров увеличивается, то они могут вызывать недомогания и даже становятся смертельно опасными.
При изучении невидимого спектра становятся понятными некоторые, как их называют, мистические явления. Например, шаровые молнии. Бывает, что они, словно ниоткуда, появляются и внезапно исчезают. На самом деле просто осуществляется переход от невидимого диапазона в видимый и обратно.
Если использовать при проведении фотосъемок неба во время грозы разные камеры, то иногда получается запечатлеть переход плазмоидов, их появление в молниях и изменения, происходящие в самих молниях.
Вокруг нас совершенно неизведанный нами мир, который имеет вид, отличный от того, что мы привыкли видеть. Известное утверждение «Пока своими глазами не увижу, не поверю» давно потеряло свою актуальность. Радио, телевидение, сотовая связь и тому подобное давно доказали, что если мы чего-то не видим, то это совсем не значит, что этого не существует.
