Видимый свет — часть всего света

Свет — электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбуждённом состоянии веществом, воспринимаемое человеческим глазом. Нередко, под светом понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему широкие области спектра. Исторически появился термин «невидимый свет» — ультрафиолетовый свет, инфракрасный свет, радиоволны. Длины волн видимого света лежат в диапазоне от 380 до 740 нанометров, что соответствует частотам от 790 до 405 терагерц, соответственно.

Раздел физики, в котором изучается свет, носит название оптика.

Свет может рассматриваться либо как электромагнитная волна, скорость распространения в вакууме которой постоянна, либо как поток фотонов — частиц, обладающих определённой энергией, импульсом, собственным моментом импульса и нулевой массой.

[править] Характеристики света

Одной из характеристик света является его цвет, который для монохроматического излучения определяется длиной волны, а для сложного излучения — его спектральным составом.

Свет может распространяться даже в отсутствие вещества, то есть в вакууме. При этом наличие вещества влияет на скорость распространения света.

Скорость света в вакууме с = 299 792 458 м/с (точно, так как с 1983 года единица длины в СИ — метр — определяется как расстояние, проходимое светом за определённый промежуток времени).

Свет на границе между средами испытывает преломление и отражение. Распространяясь в среде, свет поглощается веществом и рассеивается. Оптические свойства среды характеризуются показателем преломления, действительная часть которого равна отношению скорости света в вакууме к скорости света в данной среде, мнимая часть описывает поглощение света. В изотропных средах, где распространение света не зависит от направления, показатель преломления является скалярной функцией (в общем случае — от времени и координаты); в анизотропных средах он представляется в виде тензора. Зависимость показателя преломления от длины волны света (дисперсия) приводит к тому, что свет разных длин волн распространяется в среде по-разному; благодаря этому возможно разложение немонохроматического света (например, белого) в спектр.

Как любая электромагнитная волна, свет может быть поляризованным. У линейно поляризованного света определена плоскость (т.н. плоскость поляризации), в которой происходят колебания электрического вектора волны. У циркулярно поляризованного света электрический вектор, в зависимости от направления поляризации, вращается по или против часовой стрелки. Неполяризованный свет является смесью световых волн со случайными направлениями поляризации. Поляризованный свет может быть выделен из неполяризованного пропусканием через поляризатор или отражением/прохождением на границе раздела сред при падении на границу под определённым углом, зависящим от коэффициентов преломления сред (см. угол Брюстера). Некоторые среды могут вращать плоскость поляризации проходящего света, причём угол поворота зависит от концентрации оптически активного вещества; это явление используется, в частности, в поляриметрическом анализе веществ (например, для измерения концентрации сахара в растворе).

Физические фотометрические величины, связанные со светом: световая энергия, яркость, освещённость, световой поток, световая отдача. Фотометрические величины характеризуют ощущение света человеком, поэтому применимы только к видимому свету. Соответствующие физические величины, применяемые в радиометрии, используются в случаях, когда исследуется лишь перенос энергии светом, вне зависимости от физиологического зрительного эффекта. Так, при одной и той же освещённости фиолетовым и зелёным светом поток энергии будет выше в первом случае, так как глаз более чувствителен к зелёному свету.

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

[править] Скорость света

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Время распространения светового луча в масштабной модели Земля-Луна. Для преодоления расстояния от поверхности Земли до поверхности Луны свету требуется 1,255 с.

[править] Спектр

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

[править] Оптические свойства света

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

[править] Источники света

Свет создаётся во многих физических процессах, в которых участвуют заряженные частицы. Наиболее важным является тепловое излучение, имеющее непрерывный спектр с максимумом, зависящим от температуры источника. В частности, излучение Солнца близко к тепловому излучению абсолютно чёрного тела, нагретого до примерно 6000 К, причём около 40 % солнечного излучения лежит в видимом диапазоне, а максимум спектра находится в области 550 нм (зелёный цвет). Другие процессы, являющиеся источниками света:

• переходы в электронных оболочках атомов и молекул с одного уровня на другой (эти процессы дают линейчатый спектр и включают в себя как спонтанное излучение — в газоразрядных лампах, светодиодах и т. п. — так и вынужденное излучение в лазерах);
• процессы, связанные с ускорением и торможением заряженных частиц (синхротронное излучение, циклотронное излучение, тормозное излучение);
• черенковское излучение при движении заряженной частицы со скоростью, превышающей скорость света в данной среде;
• различные виды люминесценции:
  • сонолюминесценция
  • триболюминесценция
  • хемилюминесценция (в живых организмах она носит название биолюминесценция)
  • электролюминесценция
  • катодолюминесценция
  • флюоресценция и фосфоресценция
  • сцинтилляция

В прикладных науках важна точная характеристика спектра 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 том числе:

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

[править] Терминология (фотометрия и радиометрия)

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

[править] Давление света

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

[править] История теорий света в хронологическом порядке

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

[править] Античные Греция и Рим

В V веке до н. э., Эмпедокл предположил, что всё в мире состоит из четырёх элементов: огня, воздуха, земли и воды. Он считал, что из этих четырёх элементов, богиня Афродита создала человеческий глаз, и зажгла в нём огонь, свечение которого и делало зрение возможным. Для объяснения факта, что тёмной ночью человек видит не так хорошо, как днём, Эмпедокл постулировал взаимодействие между лучами, идущими из глаз и лучами от светящихся источников, таких, как солнце.

Примерно в 300 году до н. э. Евклидом был написан труд «Оптика», дошедший до наших дней, в котором он исследовал свойства света. Евклид утверждал, что свет распространяется по прямой линии, он изучал законы отражения света и описал их математически. Он выразил сомнение в том, что зрение является следствием исхождения луча из глаза, задаваясь вопросом: как человек, открыв в ночное время глаза, устремлённые в небо, может моментально увидеть звёзды. Проблема решалась только, если скорость луча света, исходящего из человеческого глаза, была бесконечно большой.

В 55 году до н. э. римский писатель Лукреций, продолживший идеи ранних греческих философов-атомистов, в своём сочинении «О природе вещей» писал, что свет и тепло солнца состоят из мельчайших движущихся частиц. Однако общего признания взгляды Лукреция на природу света не получили.

Птолемей (около II века) в своей книге «Оптика» описал преломление света.

[править] Корпускулярная теория света

[править] Волновая и электромагнитная теории

[править] Свет в специальной теории относительности

[править] Квантовая теория

[править] Корпускулярно-волновой дуализм

[править] Квантовая электродинамика

[править] Примечания

[править] См. также

	Свет в Викицитатнике?
	[/index.php/Commons:Light?uselang=ru Light] на Викискладе?

• Электромагнитный спектр
• Контраст
• Абсолютно чёрное тело
• Время
• Видимое излучение
• Ультрафиолетовое излучение
• Инфракрасное излучение
• Светодизайн

[править] Ссылки

• Корпускулярно-волновой дуализм света