Какой бывает свет: Какой бывает свет в фотографии. Часть 1

Содержание

Каким бывает свет? | Holodilki.com

Это самый древний обитатель нашего видимого мира. Он зародился в первую секунду после появления вселенной и существует до сих пор. Свет положил начало нашей земной цивилизации, и он же через много миллионов лет бытия превратит её в безжизненный прах. Но не будем о грустном, ведь сегодня тема нашей статьи пойдёт о самом загадочном и в то же время обыденном явлении, о котором мы, как нам кажется, знаем всё и даже больше.

Человек, так или иначе, знакомится со светом с момента своего рождения. Он не просто научился управлять светом, но и полностью подчинил его себе, научившись продавать видимую энергию как линейные светодиодные светильники, что в самом лучшем виде реализовано на сайте https://led-comp.ru/svetodiodnye-svetilniki/torgovye/podvesnye-lineynie/. Свет нужен везде, в доме, на даче, в гараже и в торговом павильоне, где подвесные линейные светильники просто необходимы.

В процессе жизни мы начинаем понимать, что всё не так просто, как кажется с первого взгляда. Свет может быть самых разных форм и даже иметь разную длину. В зависимости от параметров он может иметь как видимое, так и невидимое излучение. Научное исследование этого вопроса положило начало создания целого ряда сложных электромеханических устройств, в которых привычное с первого взгляда освещение предстаёт перед нами совсем в другом свете.

 

Виды излучений

Длина световой волны влияет на восприятие человеком излучения, испускаемого различными источниками. Рассмотрим некоторые виды излучений, которые человечество в какой-то мере научилось контролировать:

  • Гамма излучение по праву считается одним из самых опасных, оно имеет настолько маленькую длину, что способно поражать живое существо на молекулярном и даже атомном уровне. То, что люди обычно называют радиацией, является следствием распада ядер радиоактивных веществ;
  • Рентгеновское излучение имеет большую длину волны, однако при небольших дозах оно практически безвредно для человека.
    Никому не нужно объяснять, где применяется этот вид излучения и что он из себя представляет. Если объяснить по-простому, рентгеновские волны – это особый вид фотонов с очень маленькой длиной волны, образующиеся при столкновении на большой скорости атомов некоторых веществ. Разбиваясь, атомы выпускают из своего ядра те самые очень маленькие частицы с длиной волны, которая позволяет увидеть то, что зрению обычного человека недоступно;
  • Ультрафиолетовое излучение испускает практически любой источник света, правда уровень излучения у каждого из них разный. Например, у солнца уровень ультрафиолета запредельно высокий, а у флуоресцентных ламп – очень низкий. Ультрафиолетовые волны относительно длинные, и не причиняют телу человека никакого вреда, за исключением длительного нахождения на открытом солнце. Самым уязвимым местом являются глаза. Длина волны менее 400 нм может поразить органы зрения и стать причиной различных заболеваний;
  • У видимого света достаточно узкий диапазон. Для человека фотоны с длиной волны в пределах 400-750 нм абсолютно безвредны. Все знают, что свет имеет несколько спектров, у каждого из которых своя длина;
  • Инфракрасное излучение испускает любое живое существо, другими словами это – тепло. Чем выше температура, чем больше длина волны, и наоборот, чем длиннее волна, тем сильнее можно нагреть объект. Человечество научилось применять инфракрасные волны для передачи данных, обогрева помещений, измерения температуры на расстоянии, создания тепловых датчиков и приборов ночного видения.
  • Надеюсь, никому не нужно объяснять, что такое радиоволны? Хотя учёные и сами ещё до конца не разобрались с этим вопросом, радиоволны приносят пользу вот уже второй век подряд. Излучение, длина волны которого измеряется в километрах, абсолютно безопасно для человека, а где оно используется, вы и так все прекрасно знаете.

Областей применения каждого вида излучения неимоверно много. Это и медицина, и космические исследования, и военные разработки. Практически каждое современное устройство использует различные датчики, в которых за основу взято световое или инфракрасное излучение.

Каким бывает свет? — фанфик по фэндому «Shingeki no Kyojin»

Набросок из нескольких строк, еще не ставший полноценным произведением

Например, «тут будет первая часть» или «я пока не написала, я с телефона».

Мнения о событиях или описания своей жизни, похожие на записи в личном дневнике
Не путать с «Мэри Сью» — они мало кому нравятся, но не нарушают правил.

Конкурс, мероприятие, флешмоб, объявление, обращение к читателям

Все это автору следовало бы оставить для других мест.

Подборка цитат, изречений, анекдотов, постов, логов, переводы песен
Текст состоит из скопированных кусков и не является фанфиком или статьей.
Если текст содержит исследование, основанное на цитатах, то он не нарушает правил.

Текст не на русском языке

Вставки на иностранном языке допустимы.

Список признаков или причин, плюсы и минусы, анкета персонажей
Перечисление чего-либо не является полноценным фанфиком, ориджиналом или статьей.

Часть работы со ссылкой на продолжение на другом сайте
Пример: Вот первая глава, остальное читайте по ссылке…

Если в работе задействованы персонажи, не достигшие возраста согласия, или она написана по мотивам недавних мировых трагедий, обратитесь в службу поддержки со ссылкой на текст и цитатой проблемного фрагмента.

постигаем азы освещения в кино

Давайте начнем с того, что не существует никакой «правильной» системы постановки освещения. Любую сцену можно освещать множеством разных способов, каждый из которых создаст свое настроение и впечатление от картинки. Однако существует ряд устоявшихся методик, позволяющих художникам по свету избежать ежедневного изобретения велосипеда заново. На них-то мы и остановимся поподробнее. Сразу заметим, что для одного варианта постановки света может существовать несколько названий, например «Подсветка сзади», «Свет по ободу» и «Свет на волосах» — это взаимозаменяемые термины для света, размещенного позади и чуть выше актера.

 

Основной свет (key)


Ключевой свет является основным и самым ярким источником освещения. Его следует установить первым, он будет использоваться для освещения формы предметов и актера.

Ключевые моменты:
 

  • Старайтесь не ставить ключевой свет близко к камере.
    Это сделает его плоским и неинтересным.
  • Если ключевой свет разместить сбоку или позади актера, это создаст таинственное или драматическое настроение, сохраняя всю картинку достаточно темной.

 


Заполняющий свет (Fill)


Заполняющий свет смягчает тени, созданные с помощью ключевого. Чаще всего он находится с противоположной стороны от основного освещения и несколько менее ярок.


Ключевые моменты:
 

  • Поскольку основная задача заполняющего света — смягчить тени, созданные ключевым, важно, чтобы он не выделялся и не создавал собственных. Чем ближе заполняющий свет к камере — тем меньше он создает теней.
  • Заполняющий свет легко создать, даже если у вас нет дополнительного светильника: достаточно разместить отражатель в ¾ напротив ключевого света. Световой поток будет попадать на отражатель и окажется на объекте съемки.
  • Интенсивность заполняющего света выражается «соотношением заполняющего света» также известным как «соотношение ключа к заполняющему». Например, соотношение 1:2 означает, что ключевой свет вдвое ярче заполняющего.

 

Фоновый свет


Фоновый свет идет сзади, обычно располагаясь выше снимаемого объекта. Он часто используется для отделения актера от темного фона, придания объекту глубины и подчеркивания его формы. Фоновый свет может помочь избавиться от «двухмерности» снимаемого объекта.

Ключевые моменты:
 

  • Нерассеянный солнечный свет часто бывает слишком резким, чтобы использоваться в качестве ключевого освещения, но можно выделить объект съемки, если использовать солнечный свет в качестве фонового.
  • Используя солнце в качестве фонового света, вы можете применить специальный отражатель или пенополистирол, чтобы отбросить менее насыщенный поток к актеру.
  • Для создания силуэта установите фоновый свет, после чего выключите заполняющий и ключевой.
  • Если фоновый свет располагается прямо за актером под таким углом, что часть света попадает на лицо, то такой фоновый свет называют «кикером».

 


 

Боковой свет


Кадр из фильма «Казино «Рояль»


Боковым, как несложно догадаться, называют свет, попадающий на актера сбоку. Он идеален для создания драматических эффектов и «светового сопоставления», базирующегося на освещении с большим контрастом. Этот прием успешно используется еще со времен нуар-кинематографа.


Ключевые моменты:
 
  • Чтобы создать драматическое освещение с помощью бокового света, лучше всего использовать его без заполняющего, либо с ним, но на очень низком соотношении (1:8)
  • Боковое освещение идеально подходит для проявления текстуры.
 

Практический свет


Кадр из фильма «Славные парни»


Практический— это «настоящий», присутствующий в сцене по сценарию свет: бытовые лампы, телевизоры, свечи, полицейские мигалки и так далее.


Ключевые моменты:

  • Практический свет часто встречается в классических голливудских фильмах. Посмотрите на кадр из «Славных парней» — лампа является основным источником освещения в кадре, увеличивая глубину сцены.
  • Обычной практикой для такого освещения является устройство для регулирования яркости. Если это не ваш случай и на площадке нет возможности поставить диммер, вы можете отрегулировать яркость, поместив немного цветного геля вокруг колбы лампы.
  • Пока вы не снимаете на Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 как для кубриковского «Барри Линдона», яркости свечей не будет хватать, чтобы достаточно осветить сцену для практичной выдержки.

 

Отраженный свет


Отраженный свет
Очевидно, что отраженный — это свет, который попадает на объект от отражателя. Есть специальные инструменты для этого, вроде шелка и пенополистирола, но он может поступать также и от потолка или стен — варианты безграничны.

Ключевые моменты:
 

  • Поверхности из пенопласта обладают матовой текстурой и создают мягкий отраженный свет.
  • Отражатели с серебряным световозвращающим покрытием могут создать жесткий свет и зачастую возвращают ¾ поступающего потока, в зависимости от расстояния до источника.
  • Возвращенный свет от отражателя может быть достаточно универсальным. Вы можете создать ключевой, заполняющий, фоновый свет и даже подсветить отдельные объекты на заднем плане, используя отражатели.

 

Мягкий свет


Кадр из фильма «Она»


Мягкий свет — это скорее термин, описывающий размер источника света, а не его размещение. Он исходит из источников с большой площадью. Такой свет производит мягкие тени, а если он достаточно большой — совсем не оставляет теней.

 

Жесткий свет

 

Жесткий свет создает четкие и резкие тени. Его легко получить от небольшого источника света или полуденного солнца. Жесткий свет редко находит применение в работе, но упомянуть его следует непременно. Повторим сказанное ранее о мягком свете — «жесткость» в основном зависит от размера источника: чем он больше, тем свет «мягче».


Ключевые моменты:
 

  • Прямые солнечные лучи — источник жесткого света, и чаще всего их стоит рассеивать.

Для примера приведем пару кадров, наглядно демонстрирующих разницу между жестким и мягким светом. Съемочной группе пришлось ждать, пока солнце скроется за облаками, так как свет был слишком грубым.

 


Высокий ключ


Кадр из фильма  «Гарри Поттер и Дары Смерти»
«Высокий ключ» — это светлый, бестеневой стиль освещения с большим количеством заполняющего света. Его часто использовали в классических голливудских фильмах 30-ых и 40-ых годов, в основном для комедий и мюзиклов.

Сегодня высокий ключ часто используется в рекламе косметических средств, ситкомах и музыкальных клипах. Не забывают о нем и режиссеры современных фильмов, пример тому — кадр из «Гарри Поттера».

Ключевые моменты:
 

  • Высокий ключ — бестеневой свет.
  • Часто близок к пересвечиванию на отдельных деталях изображения.
  • Нередко получается с помощью фронтального освещения.
  • Высокий ключ имеет низкое соотношение ключевого освещения к заполняющему.

 

Низкий ключ


Кадр из фильма «Пленницы»

Низкий ключ, как следует из названия, характеризуется малым количеством ключевого света, что дает преимущественно темную, наполненную тенями картинку. Заполняющий свет или не используется совсем, или используется минимально. Низкий ключ применяется для превращения тени в символ, а не в качестве освещения как такового. Его часто можно встретить в фильмах ужасов и триллерах.

Ключевые моменты:
 

  • Низкий ключ проще всего сделать, используя только один источник света.
  • Низкий ключ выглядит лучше при использовании источника жесткого света.
 

Мотивированное освещение


Мотивированным называют освещение, имитирующее естественный источник внутри сцены. Разница между мотивированным и практическим светом в том, что мотивированное организуется специально и только имитирует практическое.

Ключевые моменты:
 

  • Установите источник мотивированного освещения пораньше, во время сборки сцены. Если вашим источником света является окно, а съемки дневной сцены затянулись до вечера, вы можете «вернуть день», применив искусственные светильники и цветные гели.
  • Убедитесь, что у вас есть гели нужного цвета для коррекции цветовой температуры.
  • Очень важно, чтобы ваш свет выглядел и вел себя точно так же, как воспроизводимый источник. Если мотивированный свет — лунный, а ваш свет — жесткий на 5600К, сделать сцену натуральной уже не выйдет.

 

Существующее освещение

Кадр из фильма «Лоуренс Аравийский»

Имеющийся свет — это тот, что уже есть на локации. Это может быть что угодно — от солнца пустыни Руб-эль-Хали до уличных фонарей и вывесок на улицах.

Ключевые моменты:
 

  • Если вы используете солнце в качестве источника света, потрудитесь составить тщательный план с учетом погоды и места расположения локации.
  • Ранее утро и поздний вечер — отличное время мягкого золотистого освещения
  • Следите за временем, солнце меняет интенсивность и цвет очень быстро, особенно под конец дня.

Закончив это перечисление, мы вернемся к одной очень важной мысли, которую проговорили в самом начале — схемы есть, а вот законов — нет. В подтверждение это мысли посмотрите на кадр из «Человека из стали», где излучение от компьютеров используется не только в качестве практического, но и в качестве ключевого света.

Кадр из фильма «Человек из стали»

Источник: premiumbeat.com

 

Свет в окне — Осень


Работы дня на фотосайте

 ***

97.31
Сергей Михалюк
 «После дождя..»

90.22
Александр Бархатов
 ***

47.75
Вячеслав Шах-Гусейнов
 ***

106.81
Александр Гвоздь
 Корни

45.60
Kurta Arkadiy
 ***

71.58
Amatar
 Porto Moniz

156. 91
Alex Mimo
 Девушка с чертополохом..

45.95
Алексей Родионов
 Поачвумчорр налево, Тахтарвумчорр направо

84.35
Sergey Koch
 Утро в альпиской долине. Австрия.

86.85
Марат Макс

Об авторе

elaginvs
Владислав Елагин Любитель
Оставить сообщение Добавить в друзьяПоследний визит 23 Июля 12:07
  • Загружено 05.02.2011 22:59
  • Фотографий (300)
  • Альбомов (1)
  • В избранном у 3
  • Рейтинг (0.00)

Альбом : Осень

Жанр : Другое

Поделится:

Получить HTML код Получить HTML код для фотографии:

HTML код для фотографии 120х160

HTML код для фотографии 600х800

Как использовать свет из окна в фотографии — советы и примеры

Также, льющийся из окна свет прекрасным образом отобразился в изобразительном искусстве. Совершенно потрясающие портреты были написаны при естественном дневном свете. И фотографы должны черпать вдохновение из работ художников, на чьих великолепных картинах, модели освещались оконным светом.

Поэтому в этой статье мы решили обратить ваше внимание на все достоинства этого вида освещения. А также немного теории о том, какие настройки фотокамеры будут уместны и как лучше расположить объект съемки относительно окна, чтобы результат вас порадовал.


Фото : S.C

Природа света

Когда небо затянуто тучами, проходящий через окно свет выглядит мягко. А вот прямых солнечных лучей художники, как правило, избегают. Потому что такой свет будет жестким. Он производит резкие тени, которые не могут быть приятными для портретов. Рассеянный свет, обычно, создает меньше контраста по сравнению с обычным светом. Здесь тени едва заметны и изображение в целом выглядит очень естественно. Также, если к оконному свету добавить подсветку, то можно создать замечательный эффект на вашем портрете. И, как всегда, вы можете регулировать количество поступающего света с помощью занавесок, если вам кажется, что есть избыток освещения. Или поместите отражатели за спиной фотографируемого, если вы думаете, что объект затемнен.


Фото : Siddharthan Raman


Фото : Nima Baharlooie


Фото : Viktoriya Ilina


Фото : Hari Sulistiawan


Фото : Stephanie Beaty

Настройка камеры

Подготовка к съемке кадра может осложниться разными факторами. Тщательно изучите методы экспозиции. Некоторые трудности поможет преодолеть скорость затвора.

Используя зонную систему Анселя Адамса, можно поэкспериментировать с различными оттенками черного при разнообразной экспозиции и выдержке. И убедитесь, что вы установили подходящее значение ISO. При этом вы всегда можете увеличить значение диафрагмы, а также воспользуйтесь штативом. К тому же любой профессиональный фотограф уделяет особое внимание размеру диафрагмы в условиях низкой освещенности. Она не должна быть слишком большой. В этом случае предпочтительнее перейти на ручную фокусировку. Чем лучше вы поймаете свет, тем лучше будет результат.


Фото : Jack Burger


Фото : Solecism


Фото : Courtney


Фото : Remus Tiplea


Фото: Emily Soto

Правильное расположение объекта

Правильное размещение объекта или модели по отношению к источнику света имеет ключевое значение. Поскольку мы уже упоминали о подсветке, попробуйте расположить объект под углом в 45 градусов и, если необходимо, на том же уровне отражатель. Так вы избавитесь от контрастных теней. Одна из особенностей в этом освещении состоит в том, что источник света остается неподвижным, он лишен различных регуляторов как в студийной установке. В то время как субъект должен поворачиваться пока не достигнет желаемого эффекта.


Фото: Maria Gvedashvili


Фото: Izabela Zagaja-Florek


Фото: Gosia Janik


Фото: Bunny Spice


Фото: Anna Shakina

Заключение

Теперь вы знакомы с ключевыми моментами оконного освещения. Непременно используйте их, чтобы вдохнуть жизнь в фотографию, проливая на нее необходимое количество правильного света.

Комментарии к работе

Хочу критики
К-во комментариев на страницу: 10 20 50 Все

Автор запретил комментирование для не авторизированных пользователей

Свет из окна в фотографии

Самый простой и самый естественный источник света при съемке в помещении — это свет из окна. Его использование совершенно бесплатно для фотографа, и научившись им пользоваться, можно строить интересные композиции. В искусстве свет очень важен. Чего стоит значение оконного света в кинематографе всего несколько десятилетий назад.

Изобразительное искусство также не прошло мимо лучей света, которые проходят сквозь окно. Каждый, наверно, видел не один портрет написанный художником, который передавал льющийся через оконный проём свет. Фотографы также черпают вдохновение в этом явлении.

Рассмотрев все причины, которые говорят о положительном влиянии света, изливающегося из обычных окон и витражей, стоит задуматься о способах использования этого явления в фотоискусстве. Рассмотрим теоретический материал, который поможет получить желаемые снимки.

Фото : S.C

Природа света

Если небо облачное, то свет, который проходит через окна выглядит мягко. Прямые солнечные лучи делают свет жестким и его, как правило, фотографы избегают. Жесткий свет делает тени слишком резкими. Для портретов это неприемлемо. При рассеянном свете контраст меньше чем при жестком. Тени получаются мягкими и естественными. Добавив к свету из окон дополнительный источник света, можно создать отличный портрет. Свет из окон легко регулировать при помощи занавесок. Для направления света можно использовать отражатели.

Фото : Siddharthan Raman

Фото : Nima Baharlooie

Фото : Viktoriya Ilina

Фото : Hari Sulistiawan

Фото : Stephanie Beaty

Настройки камеры

При подготовке к съемке могут возникнуть некоторые сложности с настройками. Перед фотографированием стоить изучить возможные методы экспонирования.

Выберите или настройте правильный баланс белого. Установите подходящее значение ISO. Подумайте о том, какую выдержку будете использовать. Скорее всего, придется воспользоваться штативом. В условиях плохой освещенности нужно особенное внимание уделить диафрагме. Для создания более светлого и мягкого снимка диафрагму нужно открыть побольше. При плохом освещении лучше не доверять автофокусу и воспользоваться ручной настройкой.

Фото : Jack Burger

Фото : Solecism

Фото : Courtney

Фото : Remus Tiplea

Фото: Emily Soto

Положение объекта

Хороший кадр можно получить, правильно расположив модель по отношению к источнику света. Хорошая композиция может получиться при расположении модели под углом 45 градусов к окну и при размещении отражателя под тем же углом. Это избавить кадр от контрастных, резких теней. Нюанс в использовании освещения из окна заключается в том, что свет нельзя настроить. Поворачивать придется модель, подбирая оптимальный угол падения света.

Фото: Maria Gvedashvili

Фото: Izabela Zagaja-Florek

Фото: Gosia Janik

Фото: Bunny Spice

Фото: Anna Shakina

Заключение

Познакомившись со всеми особенностями съемки с оконным освещением, каждый непременно найдет для себя этот опыт полезным и применит на практике. Вдыхайте жизнь в свои снимки, освещая их правильным светом.

Отвлеките внимание от окна

Если внешний вид из окна оставляет желать лучшего, а возможности исправить нет равно так же, как и желания реализовывать предыдущие варианты, то лучше отвлечь внимание.

При планировке достаточно поставить мебель так, чтобы люди сидели боком или спиной к окну. Придется подумать, как правильно реализовать, но в итоге все получится на высшем уровне.

В качестве примеров хочется назвать две ситуации: отвернуть рабочее место от окна, повернуться спиной к нему.

Перестановка телевизора также поможет вам избавиться от ненавязчивого некрасивого вида.

Какой бывает свет в фотографии

Для каждого фотографа не секрет, что чтобы получить хорошие снимки необходимо ориентироваться и учитывать в первую очередь на свет в фотографии. От недостатка света, впрочем, как и от переизбытка, можно не достичь необходимого результата. Зато, учитывая угол падения света, варьируя и экспериментируя, вы можете придавать дополнительную глубину объекту на фотографии, выделять основное и затемнять остальные участки.

Подсветка. Вы наверняка видели фотографии, сделанные так, чтобы свет падал из-за объекта. Если свет достаточно яркий, можно получить чисто темный силуэт объекта. Не раз мы слышали от не опытных фотографов фразу — «нельзя фотографировать против света», однако, в некоторых случаях, это дает достаточно интересные снимки. Если сделать подсветку не точно за объектом съемки, а несколько в стороне, то можно придать дополнительную глубину снимаемому объекту. Поэкспериментируйте, например, при съемке памятников, ведь фотограф это, прежде всего экспериментатор.

Рассеянный свет. Считается, что съемка при ярком солнце в полдень — самый неподходящий свет в фотографии. При таком прямом освещении все темные участки получают максимальный контраст. Любой прямой свет рекомендуется смягчать или рассеивать. Если вы находитесь на улице, то съемку лучше производить в пасмурную погоду, когда свет наиболее естественный, если погода ясная, то лучше спрятаться в тени во время фотографирования или сделать хоть какой-то навес для объекта съемки. Используйте, например, зонтик.

Свет сбоку. Такой вид света в фотографии используется для придания некой драматичности. Если осветить одну сторону лица при съемке портрета, вы получите фотографию «с характером». Если вы снимаете дома, то можно расположить объект съемки возле окна. Если контраст двух сторон получается очень сильным, есть возможность несколько смягчить этот эффект. Для этого используйте белый лист бумаги, он отразит некоторое количество света на неосвещенную часть лица.

Искусственное освещение. К этой категории света в фотографии можно отнести всевозможные софиты, лампы и вспышки. Вспышки бывают встроенные и автономные. Недостатком встроенной вспышки является эффект красных глаз. Чем дальше расположена вспышка от объектива, тем меньше вероятности этого недостатка на фотографии. Использование всевозможных дополнительных ламп при съемке в помещении позволяет получить снимки с тем распределением света, которым вы хотите. Здесь нет передела вашей фантазии и экспериментам.


когда бывает свет и мир на душе?

5 предложений о пользе книг с обращениями обязательно Помогите пожалуйста

349A. Составьте с данными глаголами словосочетания, запиши-Задайте вопрос от глагола к существительному. Укажите, прите их.​

Из каждой пары простых предложений составьте сложноподчинён- ное предложение с придаточным образа действия или степени. Срав- ните полученные конструк … ции с простыми предложениями. Укажите средства связи в сложноподчинённых предложениях. 42бала

Написать изложение А.Х.Востоков краткую мысль, 3 красных строки, не менее 70 слов. Используя Тезис «действительно ли а.х. Востоков внёс свой вклад в р … азвитие языкознания. Используя Доказательства «во первых,во вторых, в третьих, хочу привести свой пример» Вывод какими словами можно сделать вывод: из всего сказанного следует что ПОЖАЛУЙСТА ОЧЕНЬ СРОЧНО!!!

Умоляю срочно пж пж пж !!!!!!!!!!!

Упражнение 16 Помогитеее 8 класс

«Польза книг человеку» сочинение с обращениями и вводными словами Помогите пожалуйста Не из интернета прошу

Образуй от данного глаголасуществительное. Рассказывает​

ПОЖАЛУЙСТА ПОМОГИТЕ! прям по срочняку. 35 баллов дам. дайте развернутый разбор, умоляю !Проведите лексический разбор текста! Но что же тайна красной к … омнаты? Ах, весь дом был тайный, весь дом был — тайна! Запретный шкаф. Запретный плод. Этот плод — том, огромный сине-лиловый том с золотой надписью вкось — Собрание сочинений А. С. Пушкина <…> Толстого Пушкина я читаю в шкафу, носом в книгу и в полку, почти в темноте и почти вплоть и немножко даже удушенная его весом, приходящимся прямо в горло, и почти ослепленная близостью мелких букв. Пушкина читаю прямо в грудь и прямо в мозг. Мой первый Пушкин — Цыганы. Таких имен я никогда не слышала: Алеко, Земфира, и еще — Старик. Я стариков знала только одного — сухорукого Осипа в тарусской богадельне, у которого рука отсохла — потому что убил брата огурцом. Потому что мой дедушка, А. Д. Мейн — не старик, потому что старики чужие и живут на улице. Живых цыган я не видела никогда, зато отродясь слышала про цыганку, мою кормилицу, так любившую золото, что когда ей подарили серьги и она поняла, что они не золотые, а позолоченные, она вырвала их из ушей с мясом и тут же втоптала в паркет. Но вот совсем новое слово — любовь. Когда жарко в груди, в самой грудной ямке (всякий знает!) и никому не говоришь — любовь. Мне всегда было жарко в груди, но я не знала, что это любовь. Я думала — у всех так, всегда — так. Оказывается — только у цыган. Алеко влюблен в Земфиру. А я влюблена — в Цыган: в Алеко, и в Земфиру, и в ту Мариулу, и в того цыгана, и в медведя, и в могилу, и в странные слова, которыми все это рассказано. И не могу сказать об этом ни словом: взрослым — потому что краденое, детям — потому что я их презираю, а главное — потому что тайна: моя — с красной комнатой, моя — с синим томом, моя — с грудной ямкой.

СРОЧНОСоздайте в небольшом портретном очерке портрет одного из известных украинских футболистов (представителей другого вида спорта)​

Глава 7 Свет бывает разным. Природа света

Читайте также

Чего вообще обычно не бывает в Интернете

Чего вообще обычно не бывает в Интернете Интернет появился относительно недавно. Однако, несмотря на стремительное его развитие, далеко не все документы, созданные людьми, успели обрести оцифрованное обличие и попасть в Сеть. Каждый день эта ситуация улучшается, хотя, на

7.2.4. Размещение правил по разным цепочкам

7.2.4. Размещение правил по разным цепочкам Здесь мы поговорим о пользовательских цепочках, в частности – о пользовательских цепочках, определяемых в сценарии rc.firewall.txt. Мой вариант разделения правил по дополнительным цепочкам может оказаться неприемлемым в том или ином

Фотографий много не бывает

Фотографий много не бывает На странице товара должно быть как минимум несколько фотографий, сделанных в разных ракурсах, чтобы покупатель мог рассмотреть его со всех сторон. Вероятно, некоторые фото покажутся лишними и незначимыми, но если их будет недостаточно для

1.2. Какая она бывает

1.2. Какая она бывает Теперь попробуем разобраться, какую именно Vista надо покупать.Да-да! Vista бывает разная! Есть простенький вариант, есть посложнее, а есть вообще «навороченный», для использования в корпорациях. Само собой, чем сложнее система, чем больше у нее

3.1. Природа объекта

3.1. Природа объекта Что является и что не является объектом? Способностью к распознанию объектов физического мира человек обладает с самого раннего возраста. Ярко окрашенный мяч привлекает внимание младенца, но, если спрятать мяч, младенец, как правило, не пытается его

3.

3. Природа классов

3.3. Природа классов Что такое класс? Понятия класса и объекта настолько тесно связаны, что невозможно говорить об объекте безотносительно к его классу. Однако существует важное различие этих двух понятий. В то время как объект обозначает конкретную сущность,

Асинхронная природа делегатов

Асинхронная природа делегатов Если для вас тема многопоточных приложений является новой, вы можете спросить, чем же на самом деле является асинхронный вызов метода. Вы, без сомнения, знаете о том, что для выполнения некоторых программных операций требуется время.

Природа Web-элементов управления

Природа Web-элементов управления Возможно, самым большим преимуществом ASP. NET является возможность компоновки пользовательского интерфейса страниц с помощью типов, определенных в пространстве имен System.Web.UI.WebControls. Соответствующие этим типам элементы управления (для

Каким бывает цифровой звук?

Каким бывает цифровой звук? На самом деле, видов «цифрового звука» – точнее, видов его представления в компьютере – может быть несколько.Уже знакомый нам «оцифрованный звук» – аналог фотографии, точная цифровая копия введенных извне звуков. Это может быть сделанная с

Каким бывает цифровой звук?

Каким бывает цифровой звук? На самом деле, видов «цифрового звука» – точнее, видов его представления в компьютере – может быть несколько.Уже знакомый нам «оцифрованный звук» – аналог фотографии, точная цифровая копия введенных извне звуков. Это может быть сделанная с

Каким бывает компьютерное видео

Каким бывает компьютерное видео Современные компьютерные видеоустройства могут использоваться для решения трех достаточно несхожих задач:• захвата отдельного кадра. Для этого применяются платы захвата кадра (фрейм-грабберы) и цифровые фотоаппараты;• вывода на экран

Природа: Люди и звезды

Природа: Люди и звезды В лондонской Национальной галерее висит портрет человека, обозначенного как «пират и гидрограф». Звали его Уильям Дампир (William Dampier, 1651-1715). Один из тех, кого в эпоху Великих географических открытий равно влекли нажива и знание. Наемник. Неудачливый

11.

2. Примеры по разным темам с решениями

11.2. Примеры по разным темам с решениями Пример 11.8Условие. Две окружности, диаметры которых равны 30 и 20 мм, имеют внутреннее касание в точке А (рис. 11.8, а). Найти диаметр третьей окружности, касающейся двух и их общего диаметра.Решение. Вначале необходимо построить две

5.9. Фотографа без штатива не бывает

5.9. Фотографа без штатива не бывает Секреткачества многих снимков в том, что они сделаны со штатива. Это несложное устройство лучше всего избавляет от эффекта «смазывания» изображения на фотографии. В цифровых камерах, как правило, имеется резьба под штатив.Современные

Глава 5 Свет

Глава 5 Свет • Качество света• Естественный свет• Искусственный свет• Использование искусственного света• Световые

Что такое свет? — Журнал «Космос»

Представьте, что вы находитесь в парке и смотрите на лист на ветке дерева. Мы знаем, что свет отражается от листа к вашему глазу, чтобы сказать вам, что он зеленый, но что именно такое свет?

Две ранние идеи пришли из 17 века: английский ученый Исаак Ньютон считал, что свет состоит из маленьких частиц (он называл их корпускулами), испускаемых горячими объектами (такими как солнце или огонь), в то время как его современник, голландский физик Кристиан Гюйгенс, думал, что свет был чем-то вроде волны, колеблющейся вверх и вниз по мере продвижения вперед.

Тем не менее, ни один из них не имел представления о том, что такое свет на самом деле. (Ньютон понятия не имел, из чего сделаны его тельца; Гюйген не имел представления о том, что «колеблется». Между прочим, вопрос о том, является ли фотон частицей или волной, так и не был полностью решен.)

Мы можем проследить первые шаги к пониманию состава света на стенде в Копенгагене в 1820 году, где датский ученый Ганс Кристиан Эрстед читал лекцию об электричестве.

Компас случайно оказался рядом с батареей, которую он использовал в своей демонстрации, и он заметил, что стрелка компаса внезапно дергается, когда он включает или выключает батарею. Это означало, что электричество и магнетизм связаны — или, как это было более формально описано позже, изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле.

Затем, 11 лет спустя, английский ученый Майкл Фарадей обнаружил обратное: изменяющееся магнитное поле также создает электрическое поле.

Шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл собрал эти идеи об электричестве и магнетизме (плюс несколько других) и соединил их в одну последовательную теорию «электромагнетизма».

Но самое знаменитое открытие Максвелла произошло, когда он объединил работы Эрстеда и Фарадея, чтобы объяснить сущность света.

Он понял, что изменяющееся электрическое поле может создать изменяющееся магнитное поле, которое затем создаст другое электрическое поле и так далее. В результате возникнет самоподдерживающееся электромагнитное поле, бесконечно повторяющееся и распространяющееся с невероятной скоростью.

Как быстро? Максвелл тоже смог вычислить это со скоростью около 300000000 метров в секунду — довольно близко к тому, что было недавно измерено для скорости света.

Итак, вот что такое свет: электрическое поле, связанное с магнитным полем, летящее в космосе.

Вы можете думать о двух полях как о партнерах по танцам, заключенных в вечных объятиях. Чтобы оставаться самогенерируемыми, электрические и магнитные компоненты должны согласовываться. Для танго нужны двое.

Теперь мы знаем, что существует целый спектр электромагнитных волн, каждая из которых отличается своей длиной волны. (Вы можете думать о длине волны как о длине танцевального шага.)

На коротком конце высокоэнергетические гамма-лучи могут иметь длину волны намного меньшую, чем у атома водорода, тогда как на длинном конце низкоэнергетические радиоволны могут иметь длину, равную ширине планеты Юпитер. Видимый свет представляет собой очень тонкий слой электромагнитного спектра с длинами волн примерно от 400 до 700 миллиардных долей метра, что примерно равно ширине бактерии E. coli или примерно 1% ширины человеческого волоса.

Вы можете спросить, почему мы можем видеть этот диапазон света, а не волны других длин. Для этого есть две основные причины.

Во-первых, «зрение» обычно связано с какой-то химической реакцией, запускаемой светом. Углеродная химия наших клеток запускается светом видимого диапазона. Более длинные волны не содержат достаточно энергии, чтобы вызвать реакции, в то время как свет более коротких длин волн несет слишком много энергии и может повредить хрупкую химию жизни (вот почему ультрафиолетовый свет вызывает, например, солнечный ожог).

Во-вторых, диапазон от 400 до 700 нанометров может пройти довольно далеко в воде, прежде чем он будет поглощен (вот почему чашка с водой кажется нам прозрачной — почти весь видимый свет проходит через нее).Первые глаза эволюционировали под водой, и поэтому этот диапазон света имел самое эволюционное преимущество по сравнению с другими длинами волн.

Итак, обратно в парк. Когда вы смотрите на лист, свет, попадающий в ваш глаз, представляет собой волну электричества и магнетизма определенной длины волны. Свет падает на сетчатку и запускает определенный образец химических изменений в клетках колбочек, которые мозг распознает как «зеленые».

Итак, в следующий раз, когда вы увидите кого-то с красивыми глазами, вы можете сделать ему комплимент за его прекрасные детекторы электромагнитных волн.

BBC — Земля — ​​Из чего сделан луч света?

Свет — это то, что позволяет нам понять мир, в котором мы живем. Наш язык отражает это: после ощупывания в темноте мы видим свет и рассветы понимания.

Однако свет — одна из тех вещей, которые мы не склонны понимать. Если бы вы увеличили изображение луча света, что бы вы увидели? Конечно, свет движется невероятно быстро, но что же движет им? Многим из нас было бы трудно объяснить.

Так не должно быть. Свет определенно озадачивал величайшие умы на протяжении веков, но знаменательные открытия, сделанные за последние 150 лет, лишили свет его тайны. На самом деле мы более или менее знаем, что это такое.

Сегодняшние физики не только понимают природу света, но и учатся управлять им с еще большей точностью, а это означает, что вскоре свет может быть использован удивительными новыми способами. Это одна из причин, по которым Организация Объединенных Наций провозгласила 2015 год Международным годом света.

Есть много способов описать свет. Но это может помочь начать с этого: свет — это форма излучения .

Только в конце девятнадцатого века ученые открыли точную идентичность светового излучения.

Надеюсь, это имеет некоторый смысл. Все мы знаем, что слишком много солнечного света может вызвать рак кожи. Мы также знаем, что радиационное воздействие может повысить риск развития некоторых форм рака, поэтому совместить их несложно.

Но не все формы излучения одинаковы. Только в конце девятнадцатого века ученые открыли точную идентичность светового излучения.

Странно то, что это открытие произошло не в результате изучения света. Вместо этого он появился в результате десятилетий работы над природой электричества и магнетизма.

Электричество и магнетизм кажутся совершенно разными вещами. Но такие ученые, как Ганс Кристиан Эрстед и Майкл Фарадей, установили, что они глубоко связаны.

Эрстед обнаружил, что электрический ток, проходящий через провод, отклоняет стрелку магнитного компаса. Между тем, Фарадей обнаружил, что перемещение магнита рядом с проводом может генерировать электрический ток в проводе.

Максвелл показал, что электрические и магнитные поля распространяются в виде волн.

Математики того времени начали использовать эти наблюдения для создания теории, описывающей это странное новое явление, которое они назвали «электромагнетизмом».Но полная картина возникла только после того, как Джеймс Клерк Максвелл рассмотрел проблему.

Вклад Максвелла в науку огромен. Альберт Эйнштейн, которого вдохновил Максвелл, сказал, что он навсегда изменил мир. Среди прочего, его расчеты помогли объяснить, что такое свет.

Максвелл показал, что электрические и магнитные поля распространяются как волны, и что эти волны движутся по существу со скоростью света. Это позволило Максвеллу предсказать, что сам свет переносится электромагнитными волнами, а это означает, что свет является формой электромагнитного излучения .

В конце 1880-х годов, через несколько лет после смерти Максвелла, немецкий физик Генрих Герц стал первым, кто официально продемонстрировал правильность теоретической концепции Максвелла об электромагнитной волне.

В 1861 году он представил первую долговечную цветную фотографию

«Я убежден, что если бы Максвелл и Герц дожили до эры Нобелевской премии, они наверняка разделили бы одну», — говорит Грэм Холл из Университета Абердина. Великобритания — где Максвелл работал в конце 1850-х годов.

Максвелл занимает место в анналах световой науки по другой, более практической причине. В 1861 году он представил первую долговечную цветную фотографию, созданную с использованием системы трехцветных фильтров, которая до сих пор составляет основу многих форм цветной фотографии.

Тем не менее, идея о том, что свет — это форма электромагнитного излучения, не может иметь большого значения. Но эта идея помогает объяснить то, что мы все понимаем: свет — это спектр цветов .

Это наблюдение восходит к работе Исаака Ньютона.Мы видим этот цветовой спектр во всей красе всякий раз, когда радуга висит в небе, и эти цвета напрямую связаны с концепцией Максвелла об электромагнитных волнах.

Многие животные действительно могут видеть ультрафиолет, и некоторые люди тоже.

Красный свет вдоль одного края радуги — это электромагнитное излучение с длиной волны от 620 до 750 нанометров; фиолетовый свет вдоль противоположного края — это излучение с длиной волны от 380 до 450 нм.

Но электромагнитное излучение — это гораздо больше, чем эти видимые цвета.Свет с длиной волны немного больше, чем видимый нами красный свет, называется инфракрасным. Свет с длиной волны немного короче фиолетового называется ультрафиолетовым.

Многие животные действительно могут видеть ультрафиолет, и некоторые люди тоже, говорит Элефтериос Гулиельмакис из Института квантовой оптики Макса Планка в Гархинге, Германия. В некоторых случаях люди могут видеть даже инфракрасное излучение. Возможно, именно поэтому нередко и ультрафиолет, и инфракрасный свет описываются как формы света.

Любопытно, однако, что если перейти к еще более длинным или более коротким длинам электромагнитных волн, мы перестанем использовать слово «свет».

За пределами ультрафиолета длины электромагнитных волн могут быть короче 100 нм. Это область рентгеновских и гамма-лучей. Вы не часто слышите, как рентгеновские лучи описывают как форму света.

Нет реальной физической разницы между радиоволнами и видимым светом

«Ученый не сказал бы:« Я освещаю цель рентгеновским светом ». Он сказал бы:« Я использую рентгеновские лучи. ‘, — говорит Гулиелмакис.

Между тем, выходя за рамки инфракрасного и электромагнитного излучения, длина волны простирается до 1 см и даже до тысяч километров.Эти электромагнитные волны получили знакомые названия, такие как микроволны и радиоволны. Может показаться странным думать о радиоволнах, используемых в радиовещании, как о свете.

«С точки зрения физики нет реальной физической разницы между радиоволнами и видимым светом», — говорит Гулиельмакис. «Вы бы описали их точно такими же уравнениями и математикой». Только наш повседневный язык рассматривает их как разные.

Итак, у нас есть другое определение света.Наши глаза действительно могут видеть очень узкий диапазон электромагнитного излучения. Другими словами, свет — это субъективный ярлык, который мы используем только потому, что наши чувства ограничены .

Чтобы получить больше доказательств того, насколько субъективно наше представление о свете, вспомните радугу.

Большинство людей узнают, что спектр света состоит из семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, индиго и фиолетового. Нам даже даются удобные мнемоники и песни, чтобы их запомнить.

Посмотрите на яркую радугу, и вы, вероятно, сможете убедить себя, что здесь представлены все семь цветов. Однако сам Ньютон изо всех сил пытался увидеть их все.

Фактически, теперь исследователи подозревают, что он разделил радугу только на семь цветов, потому что число семь было очень важным в древнем мире: например, в музыкальной шкале семь нот и семь дней в неделе.

Работа Максвелла по электромагнетизму позволила нам пройти мимо всего этого и показать, что видимый свет является частью более широкого спектра излучения.Это также, казалось, наконец объяснило природу света.

На протяжении веков ученые пытались определить реальную форму, которую принимает свет в фундаментальном масштабе, когда он проходит от источника света к нашим глазам.

Ньютон понял, что лучи света подчиняются очень строгим геометрическим правилам.

Некоторые думали, что свет распространяется в форме волн или ряби через воздух или более туманный «эфир». Другие считали эту волновую модель ошибочной и представляли свет как поток крошечных частиц.

Ньютон предпочел второй вариант, особенно после серии экспериментов, которые он провел с использованием света и зеркал.

Он понял, что лучи света подчиняются очень строгим геометрическим правилам. Посветите лучом в зеркало, и он отразится точно так же, как если бы мяч был брошен в зеркало. Он рассуждал, что волны не обязательно движутся по таким предсказуемым прямым линиям, поэтому свет должен переноситься какой-то формой крошечных невесомых частиц.

Проблема в том, что были не менее убедительные доказательства того, что свет — это волна.

Одна из самых известных демонстраций этого произошла в 1801 году. «Эксперимент с двумя щелями» Томаса Янга — это эксперимент, который каждый может повторить дома.

Возьмите лист толстой открытки и осторожно проделайте в нем два тонких вертикальных разреза. Затем возьмите «когерентный» источник света, который излучает свет только определенной длины волны: лазер подойдет. Теперь направьте свет через две щели на другую поверхность.

На этой второй поверхности можно было ожидать увидеть две яркие вертикальные линии, где часть света прошла через две щели. Но когда Янг провел эксперимент, он увидел последовательность светлых и темных линий, скорее напоминающую штрих-код.

Когда свет проходит через тонкие щели, он ведет себя так же, как волны воды, проходящие через узкое отверстие: они дифрагируют и распространяются в виде полусферической ряби.

Там, где «светлая рябь» от двух щелей сталкивается друг с другом не в фазе, они компенсируются, образуя темные полосы. Если рябь соприкасается по фазе, они складываются в яркие вертикальные линии.

Эксперимент Юнга был убедительным доказательством волновой модели, и работа Максвелла поставила эту идею на прочную математическую основу. Свет — волна .

Но затем произошла квантовая революция.

Во второй половине девятнадцатого века физики пытались понять, как и почему одни материалы поглощают и излучают электромагнитное излучение лучше, чем другие.

В 1900 году Макс Планк решил проблему

Это может показаться немного нишевым, но в то время развивалась электрическая легкая промышленность, поэтому материалы, которые могли излучать свет, были большим делом.

К концу девятнадцатого века ученые обнаружили, что количество электромагнитного излучения, испускаемого объектом, изменяется в зависимости от его температуры, и измерили эти изменения. Но никто не знал, почему это произошло.

В 1900 году Макс Планк решил проблему. Он обнаружил, что расчеты могут объяснить эти изменения, но только если предположить, что электромагнитное излучение содержится в крошечных дискретных пакетах. Планк назвал эти «кванты» множественным числом от «квант».

Несколько лет спустя Эйнштейн использовал эту идею для объяснения еще одного загадочного эксперимента.

Физики обнаружили, что кусок металла становится положительно заряженным, когда он находится в видимом или ультрафиолетовом свете. Они назвали это «фотоэлектрическим эффектом».

Это не имеет особого смысла, если свет — это просто волна.

Объяснение было в том, что атомы в металле теряли отрицательно заряженные электроны. Судя по всему, свет доставил металлу достаточно энергии, чтобы некоторые из них вырвались наружу.

Но детали того, что делают электроны, были странными. Их можно заставить переносить больше энергии, просто изменив цвет света. В частности, электроны, выпущенные из металла, залитого фиолетовым светом, несут больше энергии, чем электроны, выпущенные металлом, залитым красным светом.

Это не имеет особого смысла, если свет — это просто волна.

Вы обычно изменяете количество энергии в волне, делая ее выше — подумайте о разрушительной силе высокого цунами — а не делая саму волну длиннее или короче.

Каждый квант упаковывает дискретный энергетический удар

В целом, лучший способ увеличить энергию, передаваемую светом электронам, — это сделать световые волны выше, то есть сделать свет ярче. Изменение длины волны и, следовательно, цвета не должно иметь большого значения.

Эйнштейн понял, что фотоэлектрический эффект легче понять, если рассматривать свет в терминах квантов Планка.

Он предположил, что свет переносится в крошечных квантовых пакетах. Каждый квант упаковывает дискретный энергетический удар, который зависит от длины волны: чем короче длина волны, тем плотнее энергетический удар. Это могло бы объяснить, почему пакеты фиолетового света с относительно короткой длиной волны несут больше энергии, чем пакеты красного света, с относительно более длинной.

Это также объяснило, почему простое увеличение яркости света оказывает меньшее влияние.

Более яркий источник света доставляет на металл больше световых пакетов, но не меняет количество энергии, которое содержит каждый световой пакет.Грубо говоря, один пакет фиолетового света может передать больше энергии одному электрону, чем любое количество пакетов красного света.

Ученые решили, что свет одновременно ведет себя как волна и как частица.

Эйнштейн назвал эти энергетические пакеты фотонами, и теперь они признаны фундаментальными частицами. Видимый свет переносится фотонами, как и все другие виды электромагнитного излучения, такие как рентгеновские лучи, микроволны и радиоволны. Другими словами, свет — это частица .

На этом физики решили положить конец спорам о том, ведет себя свет как волна или как частица. Обе модели были настолько убедительны, что ни от одной из них нельзя было отказаться.

К удивлению многих нефизиков, ученые решили, что свет одновременно ведет себя как волна и как частица. Другими словами, свет — это парадокс .

Однако у физиков нет проблем с расщепленной идентичностью света.Во всяком случае, это делает свет вдвойне полезным. Сегодня, опираясь на работу светил — буквально «светоносцев» — таких как Максвелл и Эйнштейн, мы выживаем из света еще больше.

Оказывается, уравнения, используемые для описания света как волны и света как частицы, работают одинаково хорошо, но в некоторых случаях использовать одно проще, чем другое. Таким образом, физики переключаются между ними, как мы используем метры для описания нашей собственной высоты, но переключаемся на километры для описания поездки на велосипеде.

Запутанные частицы могут использоваться для передачи информации

Некоторые физики пытаются использовать свет для создания зашифрованных каналов связи: например, для денежных переводов. Для них имеет смысл рассматривать свет как частицы.

Это из-за другой странной особенности квантовой физики. Две фундаментальные частицы, как и пара фотонов, могут быть «запутаны». Это означает, что они имеют общие свойства независимо от того, насколько далеко они друг от друга, поэтому их можно использовать для передачи информации между двумя точками на Земле.

Еще одной особенностью этой запутанности является то, что квантовое состояние фотонов изменяется при их считывании. Это означает, что если кто-то попытается подслушать канал, зашифрованный с использованием квантовых свойств света, он теоретически немедленно выдаст свое присутствие.

Другие, например Гулиельмакис, используют свет в электронике. Для них гораздо полезнее думать о свете как о серии волн, которые можно приручить и контролировать.

Современные устройства, называемые «синтезаторами светового поля», могут загонять световые волны в идеальную синхронизацию друг с другом.В результате они создают световые импульсы, которые намного более интенсивны, непродолжительны и направлены, чем свет от обычной лампочки.

Они буквально фотографировали движущиеся световые волны.

За последние 15 лет эти устройства использовались для необычайного приручения света.

В 2004 году Гулиельмакису и его коллегам удалось получить невероятно короткие импульсы рентгеновского излучения. Каждый импульс длился всего 250 аттосекунд, или 250 квинтиллионтов секунды.

Используя эти крошечные импульсы, подобные вспышке фотокамеры, им удалось захватить изображения отдельных волн видимого света, которые колеблются гораздо медленнее. Они буквально сфотографировали движущиеся световые волны.

«Со времен Максвелла мы знали, что свет представляет собой колеблющееся электромагнитное поле, но никто и не мечтал, что мы сможем улавливать этот колебательный свет», — говорит Гулиельмакис.

Наблюдение за этими отдельными световыми волнами — первый шаг к их контролю и моделированию, говорит он, так же, как мы уже лепим гораздо более длинные электромагнитные волны, такие как радиоволны, несущие радио- и телевизионные сигналы.

Столетие назад фотоэлектрический эффект показал, что видимый свет влияет на электроны в металле. Гулиелмакис говорит, что должна быть возможность точно манипулировать этими электронами, используя видимые световые волны, которые были созданы для взаимодействия с металлами точно определенным образом. «Мы можем управлять светом, и через него мы можем управлять материей», — говорит он.

Человеческие глаза — это детекторы фотонов, которые используют видимый свет для изучения мира вокруг нас.

Это может произвести революцию в электронике, что приведет к появлению новых поколений оптических компьютеров, которые меньше и быстрее тех, что есть у нас сегодня.«Речь идет о приведении электронов в движение так, как мы хотим, о создании электрических токов внутри твердых тел, используя свет вместо обычной электроники».

Итак, есть еще один способ описания света: свет — это инструмент .

В этом нет ничего нового. Жизнь использует свет с тех пор, как первые примитивные организмы развили светочувствительные ткани. Человеческие глаза — это детекторы фотонов, которые используют видимый свет, чтобы узнать об окружающем мире.

Современные технологии просто развивают эту идею.В 2014 году Нобелевская премия по химии была присуждена исследователям, которые построили световой микроскоп настолько мощный, что он считался физически невозможным. Оказалось, что при небольшом уговоре свет покажет нам то, что, как мы думали, мы никогда не увидим.

5 вещей, которые должен знать каждый человек о свете

Последние три свойства взаимосвязаны. Скорость волны равна произведению длины волны на частоту.

Итак, свет — это волна.Это означает, что он обладает всеми вышеперечисленными свойствами и может делать волнообразные вещи, такие как:

  • Расширяться и излучать во всех направлениях (как лампочка или волны в воде, вызванные камнем).
  • Помехи другим волнам.
  • Загибайте углы (да, свет делает это, но это плохо видно).
  • Переносит энергию и импульс.
  • Взаимодействовать с материей.

Все это делает свет.

Свет — это электромагнитная волна

Вы можете создать свою собственную волну.Возьмите длинный удлинитель и протяните его на земле. Теперь встряхните один конец вертикально. У вас должно получиться что-то вроде этого (эта гифка в замедленном темпе):

Теперь уберите удлинитель и повторите демонстрацию. Да ничего не происходит. Если у вас нет среды для распространения волны, значит, волны не будет. А что насчет света? Свет — это волна, правда? Да, действительно (как я описал выше). Итак, как же свет проходит через пустое пространство от Солнца к Земле? Что является средой для световой волны?

Оказывается, в электрическом и магнитном полях есть два важных аспекта.Во-первых, вот провод, по которому проходит электрический ток по магнитному компасу. Электрический ток создает магнитное поле, которое заставляет стрелку компаса поворачиваться.

Но вам даже не нужен электрический ток для создания магнитных полей. Оказывается, изменяющееся электрическое поле также создает магнитное поле. Вот катушка провода, подключенная к лампочке (без батареи). Когда его помещают в это изменяющееся магнитное поле, создается изменяющееся электрическое поле, которое возбуждает ток.

Итак, у нас есть изменяющееся электрическое поле, которое создает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле создает электрическое поле. Соедините эти две идеи вместе, и вы получите две волны (и волну электрического поля, и волну магнитного поля), которые заставят другую распространяться. Электромагнитным волнам не нужна среда, потому что в каком-то смысле они сами по себе.

Световые волны различной длины по-разному взаимодействуют с веществом

Во-первых, это электромагнитный спектр.Вы можете создать электромагнитную волну всех длин волн — от более 1 метра (радиоволны) до менее 10 пикометров (гамма-лучи — но они все равно остаются волнами). Вот общая классификация электромагнитного спектра от больших длин волн до малых.

  • Радио
  • Микроволны
  • Инфракрасные
  • Видимый свет
  • Ультрафиолет
  • Рентгеновские лучи (но это волны)
  • Гамма-лучи

Все это электромагнитные волны, и все они движутся с одинаковой скоростью ( скорость света).Однако они по-разному взаимодействуют с веществом. Если вы находитесь внутри, ваш мобильный телефон все еще может получать данные с вышки сотовой связи, поскольку эти радиоволны проходят через большинство стен. Вы можете видеть сквозь стены? Нет. Видимый свет не проходит через большинство стен. Рентгеновские лучи в основном проходят через вашу кожу, но вы не можете видеть (в видимом свете) через кожу — это было бы просто странно.

Технически взаимодействие со светом и веществом зависит от частоты света, но поскольку частота и длина волны связаны, мы можем просто говорить о длине волны.

Когда свет попадает в глаз, вы видите вещи

Хорошо, дело не только в свете, но и в том, как работают люди.

Определение света Merriam-Webster

\ ˈlīt \

1a : то, что делает возможным зрение

b : ощущение, вызываемое стимуляцией зрительных рецепторов

c : электромагнитное излучение любой длины волны, которая распространяется в вакууме со скоростью 299 792 458 метров (около 186 000 миль) в секунду, в частности, : , такое излучение, которое видно человеческому глазу 2a : , дневной свет каждое утро вставал с первым светом — Фрэнк О’Коннор

3 : источник света: например,

a : небесное тело С наступлением ночи огни в небе умножились.

b : свеча зажечь окно

c : электрический свет

4a : цвет заметной легкости : светлый или бледный цвет — обычно множественное число. Бартлетт позволяет своей предварительной стирке или гризайле высохнуть, а затем наносит прозрачные слои нарушенного цвета. В эту стирку он добавляет светлые и темные тона, как они были обозначены внизу. — Harley Bartlett

b освещает множественное число : одежду светлых тонов. всегда омывал свой свет отдельно от его темноты

6a : духовное озарение свет светит во тьме, и тьма не преодолела его — Иоанна 1: 5 (Пересмотренная стандартная версия)

c : Просветление протягивает и нащупывает путь к свету — Б.Н. Кардозо

7a : общественные сведения выявленные факты

b : особый аспект или внешний вид, представленный для просмотра увидел дело в ином свете

8 : конкретное освещение

9 : то, что просветляет или сообщает пролить свет на проблему

10 : Среда (например, окно), через которую проходит свет

11 источников света во множественном числе : Набор принципов, стандартов или мнений поклонение в соответствии со своим светом — Адриенн Кох

12 : заслуживающий внимания человек в определенном месте или области литературный свет среди нынешних писателей — см. также ведущий свет

13 : особое выражение взгляда слушала с огненным светом, горящим в ее глазах — Шервуд Андерсон

15 : изображение света в искусстве

16 : пламя для зажигания чего-то (например, сигареты)

в свете

1 : с точки зрения

2 или в свете : с учетом В свете их результатов были установлены новые процедуры.

1 : имеющий свет : яркий светлый просторный номер 2a : не темный, интенсивный или смуглый по цвету или окраске : бледный b цветов : средний по насыщенности и высокий по светлоте голубой

3 чашки кофе : подается с дополнительным молоком или сливками

зажженный \ ˈlit \ или зажженный; освещение

непереходный глагол

1 : , чтобы стать светлее : ярче — обычно используется с вверх ее лицо горит вверх

3 : чтобы зажечь что-нибудь (например, сигарету) — часто используется с и выше

1a : с небольшим весом : не тяжелым

b : разработан для перевозки сравнительно небольшого груза легкий грузовик

c : , имеющий относительно небольшой вес по сравнению с массой алюминий — это легкий металл

d : , имеющий вес меньше допустимого, стандартного или обычного светлая монета

2a : маловажная : обычная

b : не очень большая небольшой дождь легкий обед

3a : легко нарушить a чутко спящий

b : приложение минимальной силы или давления : нежное легкое прикосновение c : в результате очень легкого давления : слабый светлый отпечаток

4a : легко переносится легкая болезнь

b : , требующая небольших усилий легкая работа

5 : способна передвигаться быстро или проворно свет на ногах

b : слабая стабильность : переменчивый свет мнения

c : беспорядочные половые связи

8 : менее мощный, но обычно более подвижный, чем обычно для своего вида легкая кавалерия легкий крейсер

9a : с более низким содержанием калорий или с меньшим количеством ингредиентов (например, соли, жира или алкоголя), чем обычно

b : с относительно мягким вкусом

10a : легко усваивается легкий суп

b : хорошо заквашенный светлая корка

11 : крупная и песчаная или легко измельчаемая легкий грунт

13 : предназначен в основном для развлечения легкий стих легкая комедия

14a : с небольшим грузом или без груза судно вернуло свет

b : производит товары для непосредственного потребления потребителем легкая промышленность

15 : без напряжения или акцента светлый слог

16 : с чистым мягким качеством легкий голос

17 : быть в долгу перед банком в игре в покер три чипа света

2 : с небольшим багажом дорожный фонарь

горит \ горит \ или горит; освещение

непереходный глагол

3 : неожиданно упасть — обычно используется с на или на

4 : для случайного прибытия : случается — обычно используется с на или на загорается на растворе светится на

: для мощной атаки Я, , закипал в той еде, пока не прикончил пятку хлеба — Хелен Юстис

Что такое ультрафиолетовый свет? | Живая наука

Ультрафиолет — это тип электромагнитного излучения, которое заставляет светиться плакаты с черным светом и вызывает летний загар и солнечные ожоги. Однако слишком сильное воздействие УФ-излучения вредит живым тканям.

Электромагнитное излучение исходит от Солнца и передается волнами или частицами с разными длинами волн и частотами. Этот широкий диапазон длин волн известен как электромагнитный (ЭМ) спектр. Спектр обычно делится на семь областей в порядке уменьшения длины волны и увеличения энергии и частоты. Обычные обозначения — это радиоволны, микроволны, инфракрасный (ИК), видимый свет, ультрафиолет (УФ), рентгеновские лучи и гамма-лучи.

Ультрафиолетовый (УФ) свет попадает в диапазон ЭМ-спектра между видимым светом и рентгеновскими лучами. Он имеет частоты от 8 × 10 14 до 3 × 10 16 циклов в секунду, или герц (Гц), и длины волн от около 380 нанометров (1,5 × 10 −5 дюймов) до около 10 нм (4 × 10 −7 дюймов). Согласно «Руководству по ультрафиолетовому излучению» ВМС США, УФ обычно делится на три поддиапазона:

  • UVA или ближний УФ (315–400 нм)
  • UVB или средний УФ (280–315 нм)
  • УФС, или дальний УФ (180–280 нм)

В руководстве говорится: «Излучение с длинами волн от 10 до 180 нм иногда называют вакуумом или экстремальным УФ. «Эти длины волн блокируются воздухом, и они распространяются только в вакууме.

Ионизация

УФ-излучение обладает достаточной энергией, чтобы разорвать химические связи. Из-за своей более высокой энергии УФ-фотоны могут вызывать ионизацию, процесс, в котором отрываются электроны образовавшаяся вакансия влияет на химические свойства атомов и заставляет их образовывать или разрывать химические связи, которые в противном случае они бы не сделали. Это может быть полезно для химической обработки или может повредить материалы и живые ткани.Это повреждение может быть полезным, например, при дезинфекции поверхностей, но оно также может быть вредным, особенно для кожи и глаз, на которые наиболее неблагоприятно воздействуют УФ-В и УФ-лучи более высокой энергии.

УФ-эффекты

Большинство естественного УФ-излучения, с которым сталкиваются люди, исходит от солнца. Однако, по данным Национальной токсикологической программы (NTP), только около 10 процентов солнечного света — это ультрафиолетовое излучение, и только около одной трети его проникает в атмосферу и достигает земли. Из солнечной ультрафиолетовой энергии, которая достигает экватора, 95 процентов — это УФ-А и 5 процентов — УФ-В.Никакое измеримое УФС от солнечного излучения не достигает поверхности Земли, потому что озон, молекулярный кислород и водяной пар в верхних слоях атмосферы полностью поглощают ультрафиолетовые волны самой короткой длины. Тем не менее, «ультрафиолетовое излучение широкого спектра [UVA и UVB] является самым сильным и наиболее разрушительным для живых существ», согласно 13-му отчету NTP по канцерогенным веществам.

Загар

Загар — это реакция на вредные лучи UVB. По сути, загар является результатом срабатывания естественного защитного механизма организма.Он состоит из пигмента под названием меланин, который вырабатывается клетками кожи, называемыми меланоцитами. Меланин поглощает ультрафиолетовый свет и рассеивает его в виде тепла. Когда тело ощущает повреждение от солнца, оно отправляет меланин в окружающие клетки и пытается защитить их от новых повреждений. Пигмент заставляет кожу темнеть.

«Меланин — это естественный солнцезащитный крем», — сказал в интервью Live Science Гэри Чуанг, доцент дерматологии медицинского факультета Университета Тафтса. Однако продолжительное воздействие УФ-излучения может подавить защитные силы организма.Когда это происходит, возникает токсическая реакция, приводящая к солнечному ожогу. УФ-лучи могут повредить ДНК в клетках организма. Тело ощущает это разрушение и заливает пораженный участок кровью, чтобы помочь процессу заживления. Также возникает болезненное воспаление. Обычно через полдня чрезмерного пребывания на солнце характерный для загара вид красного лобстера начинает проявляться и ощущаться.

Иногда клетки с ДНК, мутировавшими под воздействием солнечных лучей, превращаются в проблемные клетки, которые не умирают, но продолжают размножаться в виде рака.«Ультрафиолетовый свет вызывает случайные повреждения ДНК и процесса репарации ДНК, так что клетки приобретают способность избежать смерти», — сказал Чуанг.

Результат — рак кожи, наиболее распространенная форма рака в Соединенных Штатах. Люди, которые неоднократно получают солнечные ожоги, подвергаются гораздо более высокому риску. По данным Фонда рака кожи, риск самой смертельной формы рака кожи, называемой меланомой, увеличивается вдвое для тех, кто получил пять или более солнечных ожогов.

Другие источники УФ-излучения

Разработан ряд искусственных источников для получения УФ-излучения.По данным Общества физиков здоровья, «искусственные источники включают кабины для загара, черные фонари, лампы для отверждения, бактерицидные лампы, ртутные лампы, галогенные лампы, разрядные лампы высокой интенсивности, люминесцентные и лампы накаливания, а также некоторые типы лазеров».

Один из наиболее распространенных способов получения ультрафиолетового света — пропускать электрический ток через испаренную ртуть или другой газ. Лампы этого типа обычно используются в соляриях и для дезинфекции поверхностей. Лампы также используются в черном свете, который заставляет светиться флуоресцентные краски и красители. Светоизлучающие диоды (светодиоды), лазеры и дуговые лампы также доступны в качестве источников УФ-излучения с различными длинами волн для промышленных, медицинских и исследовательских приложений.

Флуоресценция

Многие вещества, включая минералы, растения, грибы и микробы, а также органические и неорганические химические вещества, могут поглощать УФ-излучение. Поглощение заставляет электроны в материале переходить на более высокий энергетический уровень. Затем эти электроны могут вернуться на более низкий энергетический уровень серией более мелких шагов, излучая часть своей поглощенной энергии в виде видимого света.Материалы, используемые в качестве пигментов в красках или красителях, которые проявляют такую ​​флуоресценцию, кажутся ярче под солнечным светом, потому что они поглощают невидимый УФ-свет и повторно излучают его в видимых длинах волн. По этой причине они обычно используются для знаков, защитных жилетов и других приложений, в которых важна высокая видимость.

Флуоресценция также может использоваться для обнаружения и идентификации определенных минералов и органических материалов. Согласно Thermo Fisher Scientific, Life Technologies, «флуоресцентные зонды позволяют исследователям обнаруживать отдельные компоненты сложных биомолекулярных структур, таких как живые клетки, с исключительной чувствительностью и селективностью.«

В люминесцентных лампах, используемых для освещения,« ультрафиолетовое излучение с длиной волны 254 нм производится вместе с синим светом, который излучается, когда электрический ток проходит через пары ртути », — сообщает Университет Небраски.« Это ультрафиолетовое излучение. излучение невидимо, но содержит больше энергии, чем излучаемый видимый свет. Энергия ультрафиолетового света поглощается флуоресцентным покрытием внутри люминесцентной лампы и переизлучается в виде видимого света ». Подобные трубки без такого же флуоресцентного покрытия излучают ультрафиолетовый свет, который можно использовать для дезинфекции поверхностей, так как ионизирующее воздействие ультрафиолетового излучения может убить большинство бактерий.

В трубках черного света обычно используются пары ртути для получения длинноволнового УФА-света, вызывающего флуоресценцию некоторых красителей и пигментов. Стеклянная трубка покрыта фильтрующим материалом темно-фиолетового цвета, который блокирует большую часть видимого света, благодаря чему флуоресцентное свечение кажется более выраженным. Эта фильтрация не требуется для таких приложений, как дезинфекция.

УФ-астрономия

Помимо Солнца, существует множество небесных источников УФ-излучения. По данным НАСА, очень большие молодые звезды излучают большую часть своего света в ультрафиолетовых длинах волн.Поскольку атмосфера Земли блокирует большую часть этого УФ-излучения, особенно на более коротких длинах волн, наблюдения проводятся с использованием высотных аэростатов и орбитальных телескопов, оснащенных специализированными датчиками изображения и фильтрами для наблюдений в УФ-области электромагнитного спектра.

По словам Роберта Паттерсона, профессора астрономии из Университета штата Миссури, большинство наблюдений проводится с использованием устройств с зарядовой связью (ПЗС), детекторов, чувствительных к коротковолновым фотонам. Эти наблюдения могут определить температуру поверхности самых горячих звезд и выявить наличие промежуточных газовых облаков между Землей и квазарами.

Лечение рака

Хотя воздействие ультрафиолетового света может привести к раку кожи, некоторые кожные заболевания можно лечить с помощью ультрафиолетового света, согласно данным Cancer Research UK. В процедуре, называемой лечением псораленом ультрафиолетовым светом (ПУВА), пациенты принимают лекарство или наносят лосьон, чтобы сделать кожу чувствительной к свету. Затем на кожу попадает ультрафиолетовый свет.ПУВА используется для лечения лимфомы, экземы, псориаза и витилиго.

Может показаться нелогичным лечить рак кожи тем же препаратом, который его вызвал, но ПУВА может быть полезной из-за воздействия ультрафиолетового света на производство клеток кожи. Он замедляет рост, который играет важную роль в развитии болезни.

Ключ к происхождению жизни?

Недавние исследования показывают, что ультрафиолетовый свет мог сыграть ключевую роль в возникновении жизни на Земле, особенно в происхождении РНК. В статье 2017 года в Astrophysics Journal авторы исследования отмечают, что красные карлики могут не излучать достаточно ультрафиолетового света для запуска биологических процессов, необходимых для образования рибонуклеиновой кислоты, необходимой для всех форм жизни на Земле. Исследование также предполагает, что это открытие может помочь в поисках жизни в другом месте Вселенной.

Дополнительные ресурсы

Квантовая теория света | Грандинетти Групп

Квантовая теория говорит нам, что свет и материя состоят из крошечных частиц, которые обладают волнообразными свойствами, ассоциированными с ними. Свет состоит из частиц, называемых фотонами, а материя состоит из частиц, называемых электронами, протонами, нейтронами. Ее волнообразные свойства проявляются только тогда, когда масса частицы становится достаточно маленькой.

Чтобы понять все это, давайте посмотрим, как свет ведет себя как волна и как частица.

Волнообразное поведение света

В 1600-х годах голландский физик Христиан Гюйгенс показал, что свет ведет себя как волна.

Одно поведение волн — Дифракция

По мере того, как ширина щели становится больше длины волны, волна дифрагирует меньше.

Другое поведение волн — Помехи

Джеймс Клерк Максвелл в 1800-х годах показал, что свет — это электромагнитная волна, движущаяся в пространстве со скоростью света. Частота света связана с его длиной волны согласно

.

Рассмотрим пример расчета.

Голубое свечение ртутных уличных фонарей имеет длину волны λ = 436 нм. Какая у него частота?

Единица s -1 настолько распространена, когда говорят о волнах, что ей дали название Hertz.То есть 1 с -1 = 1 Гц. Таким образом, мы бы сказали, что свет с длиной волны 436 нм соответствует частоте 6,88 × 10 14 Гц.

Область от λ ≈ 400-750 нм видна человеческому глазу и поэтому называется видимой областью электромагнитного излучения. Как мы видели в примере выше, синий свет близок к высокочастотной границе наших глаз. Красный свет с длиной волны около 750 нм находится на границе низких частот наших глаз. Свет, содержащий все частоты видимого диапазона, будет выглядеть как белый свет.

В более общем смысле, разные области электромагнитного спектра имеют разные названия. Ниже приведены названия различных регионов (диапазонов частот) света в соответствии с их диапазоном частот.

Поведение света, подобное частицам

Здесь вы можете подумать, что совершенно очевидно, что свет ведет себя как волна. Итак, откуда мы знаем, что свет на самом деле состоит из частиц, называемых фотонами? Эта идея подтверждается экспериментом, который называется фотоэффект .

Важной особенностью этого эксперимента является то, что электрон испускается из металла с определенной кинетической энергией (, то есть с определенной скоростью).

Теперь любой, кто знаком с поведением волн, знает, что энергия, связанная с волной, связана с ее амплитудой или интенсивностью. Например, в океане чем больше волна, тем выше энергия, связанная с волной. Вас сбивают не маленькие волны, а большие волны! Итак, все, кто думал, что свет — это просто волна, были действительно сбиты с толку, когда интенсивность света была увеличена (более яркий свет), а кинетическая энергия испускаемого электрона не изменилась.Что происходит, так это то, что по мере того, как вы делаете свет ярче, излучается больше электронов, но все они имеют одинаковую кинетическую энергию.

Ну, они думали, что кинетическая энергия испускаемого электрона должна от чего-то зависеть. Таким образом, они изменили частоту света, и это изменило кинетическую энергию испускаемого электрона.

Однако для каждого металла существует критическая частота ν 0 , ниже которой электроны не испускаются. Это говорит нам о том, что кинетическая энергия равна частоте света, умноженной на константу ( i. е. , наклон линии). Эта постоянная называется постоянной Планка и обозначается символом h.

h = 6,63 × 10 -34 Дж · с ← Постоянная Планка

Теперь мы можем написать уравнение для кинетической энергии испускаемого электрона.

Этот результат не согласуется с изображением света как волны. Объяснение, которое согласуется с этой картиной, состоит в том, что свет приходит в дискретных пакетах, называемых фотонами, и каждый фотон должен иметь достаточно энергии, чтобы выбросить один электрон.В противном случае ничего не происходит. Итак, энергия одиночного фотона равна:

Когда это впервые поняли, результат был поразительный. Альберт Эйнштейн первым объяснил фотоэлектрический эффект, и за эту работу он получил Нобелевскую премию по физике.

Итак, в общем, свет — это частица с волнообразным поведением.

Домашнее задание от
Chemisty, The Central Science, 10-е изд.

6.5, 6. 8, 6.9, 6.11, 6.13, 6.15, 6.17, 6.19, 6.21, 6.23, 6.25, 6.27, 6.29

Canon: Технология Canon | Canon Science Lab

Для этого сайта требуется браузер с поддержкой JavaScript.

Свет — это волна или частица?

Какова истинная природа света? Это волна или, может быть, поток очень мелких частиц? Эти вопросы давно озадачили ученых. Давайте путешествуем по истории, изучая этот вопрос.

Около 1700 года Ньютон пришел к выводу, что свет — это группа частиц (корпускулярная теория).Примерно в то же время были другие ученые, которые думали, что свет может быть волной (теория волн). Свет распространяется по прямой линии, и поэтому для Ньютона было вполне естественно думать о нем как о чрезвычайно маленьких частицах, которые испускаются источником света и отражаются объектами. Однако корпускулярная теория не может объяснить волновые световые явления, такие как дифракция и интерференция. С другой стороны, волновая теория не может объяснить, почему фотоны вылетают из металла, который подвергается воздействию света (это явление называется фотоэлектрическим эффектом, который был открыт в конце 19 века). Таким образом, великие физики на протяжении веков продолжали дискутировать и демонстрировать истинную природу света.

Свет — это частица! (Сэр Исаак Ньютон)

Известный своим Законом всемирного тяготения, английский физик сэр Исаак Ньютон (1643–1727) понял, что свет имеет частотные свойства, когда он использовал призму для разделения солнечного света на составляющие его цвета. Тем не менее, он думал, что свет был частицей, потому что периферия создаваемых им теней была чрезвычайно резкой и четкой.

Свет — это волна! (Гримальди и Гюйгенс)

Волновая теория, утверждающая, что свет — это волна, была предложена примерно в то же время, что и теория Ньютона. В 1665 году итальянский физик Франческо Мария Гримальди (1618–1663) открыл явление дифракции света и указал, что оно похоже на поведение волн. Затем, в 1678 году, голландский физик Кристиан Гюйгенс (1629–1695) установил волновую теорию света и объявил принцип Гюйгенса.

Свет — это однозначно волна! (Френель и Янг)

Примерно через 100 лет после Ньютона французский физик Огюстен-Жан Френель (1788–1827) утверждал, что световые волны имеют чрезвычайно короткую длину волны, и математически доказал световую интерференцию. В 1815 году он также разработал физические законы для отражения и преломления света. Он также предположил, что пространство заполнено средой, известной как эфир, потому что волнам нужно что-то, что могло бы их передавать. В 1817 году английский физик Томас Янг (1773–1829) вычислил длину волны света по интерференционной картине, тем самым не только выяснив, что длина волны составляет 1 мкм (1 мкм = одна миллионная метра) или меньше, но и установил ручку на правда, что свет — это поперечная волна. В этот момент теория частиц света потеряла популярность и была заменена волновой теорией.

Свет — это волна — электромагнитная волна! (Максвелл)

Следующая теория была предложена гениальным шотландским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом (1831–1879). В 1864 году он предсказал существование электромагнитных волн, существование которых не было подтверждено до того времени, и из его предсказания возникла концепция о том, что свет является волной, или, более конкретно, типом электромагнитной волны. До этого момента магнитное поле, создаваемое магнитами и электрическими токами, и электрическое поле, создаваемое между двумя параллельными металлическими пластинами, подключенными к заряженному конденсатору, считались не связанными друг с другом.Максвелл изменил это мышление, когда в 1861 году представил уравнения Максвелла: четыре уравнения электромагнитной теории, показывающие, что магнитные поля и электрические поля неразрывно связаны. Это привело к введению концепции электромагнитных волн, отличных от видимого света, в исследования света, которые ранее были сосредоточены только на видимом свете.

Термин «электромагнитная волна» обычно ассоциируется с волнами, излучаемыми сотовыми телефонами, но на самом деле электромагнитные волны — это волны, производимые электричеством и магнетизмом.Электромагнитные волны всегда возникают там, где течет электричество или радиоволны. Уравнения Максвелла, ясно показавшие существование таких электромагнитных волн, были объявлены в 1861 году, став самым фундаментальным законом электромагнетизма. Эти уравнения непросто понять, но давайте рассмотрим их подробнее, поскольку они касаются истинной природы света.

Что такое уравнения Максвелла?

Четыре уравнения Максвелла стали самым фундаментальным законом в электромагнетизме.Первое уравнение формулирует закон электромагнитной индукции Фарадея, согласно которому изменяющиеся магнитные поля генерируют электрические поля, производящие электрический ток.

Второе уравнение называется законом Ампера-Максвелла. Он дополняет закон Ампера, который гласит, что электрический ток, протекающий по проводу, создает вокруг себя магнитное поле, и другой закон, согласно которому изменяющееся магнитное поле также порождает свойство, подобное электрическому току (ток смещения), и это тоже создает вокруг себя магнитное поле.Термин «ток смещения» на самом деле является ключевым моментом.

Третье уравнение — это закон, утверждающий, что в источнике электрического поля есть электрический заряд.

Четвертое уравнение — это закон магнитного поля Гаусса, согласно которому магнитное поле не имеет источника (магнитного монополя), эквивалентного источнику электрического заряда.

Что такое ток смещения?

Если вы возьмете две параллельные металлические пластины (электроды) и подключите одну к положительному полюсу, а другую — к отрицательному полюсу батареи, вы получите конденсатор.Электричество постоянного тока просто собирается между двумя металлическими пластинами, и между ними не будет тока. Однако, если вы подключите переменный ток (AC), который резко изменится, электрический ток начнет течь по двум электродам. Электрический ток — это поток электронов, но между этими двумя электродами нет ничего, кроме пространства, и поэтому электроны не текут.

Макселлу было интересно, что это могло значить. Затем до него дошло, что приложение переменного напряжения к электродам создает изменяющееся электрическое поле в пространстве между ними, и это изменяющееся электрическое поле действует как изменяющийся электрический ток.Этот электрический ток мы имеем в виду, когда используем термин ток смещения.

Что такое электромагнитные волны и электромагнитные поля?

Самый неожиданный вывод можно сделать из идеи тока смещения. Короче говоря, электромагнитные волны могут существовать. Это также привело к открытию того, что в космосе есть не только объекты, которые мы можем видеть своими глазами, но и нематериальные поля, которые мы не можем видеть. Впервые обнаружено существование полей.Решение уравнений Максвелла раскрывает волновое уравнение, и решение этого уравнения приводит к волновой системе, в которой электрические и магнитные поля создают друг друга во время путешествия в пространстве.

Форма электромагнитных волн выражалась математической формулой. Магнитные поля и электрические поля неразрывно связаны, и существует также сущность, называемая электромагнитным полем, которая несет единоличную ответственность за их появление.

Каков принцип генерации электромагнитных волн?

А теперь взглянем на конденсатор.Приложение переменного напряжения между двумя металлическими электродами создает изменяющееся электрическое поле в пространстве, которое, в свою очередь, создает ток смещения, заставляя электрический ток течь между электродами. В то же время ток смещения создает вокруг себя изменяющееся магнитное поле в соответствии со вторым уравнением Максвелла (закон Ампера-Максвелла).

Результирующее магнитное поле создает вокруг себя электрическое поле в соответствии с первым из уравнений Максвелла (Закон электромагнитной индукции Фарадея).Основываясь на том факте, что изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле таким образом, электромагнитные волны, в которых попеременно появляются электрическое поле и магнитное поле, создаются в пространстве между двумя электродами и распространяются в их окружение. Антенны, излучающие электромагнитные волны, созданы на основе этого принципа.

Насколько быстры электромагнитные волны?

Максвелл вычислил скорость распространения волн, то есть электромагнитных волн, выявленных его математическими формулами.Он сказал, что скорость равна единице квадратного корня из электрической диэлектрической проницаемости в вакууме, умноженной на магнитную проницаемость в вакууме. Когда он присвоил «9 x 10 9 / 4π для электрической проницаемости в вакууме» и «4π x 10 -7 для магнитной проницаемости в вакууме», оба из которых были известными значениями в то время, его расчет дал 2,998. x 10 8 м / сек. Это в точности соответствовало ранее открытой скорости света. Это привело Максвелла к уверенному утверждению, что свет — это разновидность электромагнитной волны.

Свет — тоже частица! (Эйнштейн)

Теория света как частицы полностью исчезла до конца 19 века, когда ее возродил Альберт Эйнштейн. Теперь, когда была доказана двойственная природа света как «частицы и волны», его основная теория получила дальнейшее развитие от электромагнетизма к квантовой механике. Эйнштейн считал, что свет — это частица (фотон), а поток фотонов — это волна. Суть теории квантов света Эйнштейна заключается в том, что энергия света связана с частотой его колебаний.Он утверждал, что у фотонов есть энергия, равная «постоянной Планка, умноженной на частоту колебаний», и эта энергия фотона является высотой частоты колебаний, а интенсивность света — количеством фотонов. Различные свойства света, который представляет собой тип электромагнитной волны, обусловлены поведением чрезвычайно маленьких частиц, называемых фотонами, которые невидимы невооруженным глазом.

Что такое фотоэлектрический эффект?

Немецкий физик Альберт Эйнштейн (1879–1955), известный своей теорией относительности, провел исследование фотоэлектрического эффекта, при котором электроны вылетают из поверхности металла, подверженной воздействию света.Странность фотоэлектрического эффекта заключается в том, что энергия электронов (фотоэлектронов), вылетающих из металла, не меняется, является ли свет слабым или сильным. (Если бы свет был волной, сильный свет заставил бы фотоэлектроны вылетать с большой мощностью.) Еще одна загадочная проблема — это то, как фотоэлектроны размножаются при воздействии сильного света. Эйнштейн объяснил фотоэлектрический эффект тем, что «сам свет — частица», и за это получил Нобелевскую премию по физике.

Что такое фотон?

Легкая частица, задуманная Эйнштейном, называется фотоном. Суть его теории квантов света — это идея, что энергия света связана с частотой его колебаний (известной как частота в случае радиоволн). Частота колебаний равна скорости света, деленной на его длину волны. У фотонов есть энергия, равная их частоте колебаний, умноженной на постоянную Планка. Эйнштейн предположил, что, когда электроны в веществе сталкиваются с фотонами, первые забирают энергию последних и вылетают, и что чем выше частота колебаний ударяющих фотонов, тем больше энергия электронов, которые вылетят.

Короче говоря, он говорил, что свет — это поток фотонов, энергия этих фотонов — это высота их частоты колебаний, а интенсивность света — это количество его фотонов.

Эйнштейн доказал свою теорию, доказав, что постоянная Планка, которую он получил на основе своих экспериментов по фотоэлектрическому эффекту, точно соответствует постоянной 6,6260755 x 10 -34 (постоянная Планка), которую немецкий физик Макс Планк (1858-1947) получил в 1900 году через его исследования электромагнитных волн. Это тоже указывало на тесную взаимосвязь между свойствами и частотой колебаний света как волны и свойствами и импульсом (энергией) света как частицы, или, другими словами, двойственной природой света как частицы и волны.

Становятся ли волнами другие частицы, помимо фотонов?

Французский физик-теоретик Луи де Бройль (1892–1987) продвинул такие исследования волновой природы частиц, доказав, что помимо фотонов существуют частицы (электроны, протоны и нейтроны), которые обладают свойствами волны.Согласно де Бройлю, все частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, приобретают свойства и длину волны волны в дополнение к свойствам и импульсу частицы. Он также вывел соотношение «длина волны x импульс = постоянная Планка».

С другой стороны, можно было бы сказать, что суть двойственной природы света как частицы и волны уже можно найти в постоянной Планка. Развитие этой идеи способствует разнообразным научным и техническим достижениям, в том числе разработке электронных микроскопов.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *