Svjetlost
Izvor: Wikipedija
Svjetlost je elektromagnetsko zračenje koje je vidljivo ljudskom oku.
Sadržaj |
[uredi] Svjetlost - elektromagnetsko zračenje
Elektromagnetsko zračenje možemo predočiti kao roj čestica koje se nazivaju fotoni. Svaki foton nosi određenu količinu energije. Cjelokupni raspon zračenja koje nastaje u svemiru nazivamo elektromagnetski spektar.
Vrste elektromagnetskog zračenja:
- gama zračenje (γ-zrake)
- rendgensko zračenje (X-zrake)
- ultraljubičasto zračenje
- vidljivo zračenje (svjetlost)
- infracrveno zračenje
- mikrovalno zračenje
- radiovalovi
Elektromagnetska zračenja uzajamno se razlikuju jedino frekvencijom. Svjetlost nastaje kada se električni naboji kreću u elektromagnetskom polju. Atom odašilje svjetlost kada je neki od njegovih elektrona potaknut dodatnom energijom izvana. Zračenje pobuđenih elektrona predočavamo valom. Svjetlost manje energije ima manju učestalost ili frekvenciju, ali veću valnu duljinu, a ona s više energije ima veću frekvenciju ali manju valnu duljinu.
- Valna duljina = brzina svjetlosti / frekvencija
Brzina svjetlosti, kao i svih ostalih elektromagnetskih valova, iznosi 299 743 km/s.
[uredi] Boje
Ljudsko oko reagira samo na vrlo ograničeni raspon valnih duljina, na vidljivu svjetlost. Međutim, ono odlično raspoznaje i vrlo male razlike unutar tog raspona. Te male razlike nazivamo boje. Boje su dakle male frekvencijske razlike u području vidljive svjetlosti. Najkraću valnu duljinu imaju ljubičasta i plava svjetlost, a najdulju crvena svjetlost.
Spektar vidljivog zračenja čine:
- ljubičasta boja (najveća frekvencija, najkraća valna duljina)
- plava boja
- zelena boja
- žuta i narančasta boja
- crvena boja (najniža frekvencija, najdulja valna duljina)
Bijela svjetlost sastavljena je od kontinuiranog niza svih boja vidljivog spektra. U praksi pod bojom nekog tijela možemo smatrati boju koje tijelo reflektira kada je osvjetljeno bijelom svjetlošću, tj. tijelo će biti obojeno nekom bojom ako mu površina apsorbira bijelu svjetlost samo na određenom valnom području. Boja dakle ovisi o frekvenciji reflektiranog zračenja. Bijela površina je ona koja u jednakoj mjeri reflektira sva valna područja bijele svjetlosti. Crna površina je ona koja u potpunosti apsorbira bijelu svjetlost. Siva površina u jednakoj mjeri reflektira sva valna područja bijele svjetlosti, ali ih i djelomično apsorbira. Bijela, crna i siva su akromatske boje, a sve ostale boje su kromatske.
Osnovne karakteristike kromatskih boja:
- ton (pojam vezan za ime boje npr. crvena, zelena)
- svjetlina (ovisi o intenzitetu zračenja)
- zasićenost (ovisi o čistoći boje)
Kraće se valne duljine učinkovitije raspršuju po zraku nego dulje valne duljine. Nebo je plavo zato jer se kratke valne duljine (plava svjetlost) najradije raspršuju.
Mi gledamo vidljivu svjetlost iz dva razloga. Prvi je taj što je zrak proziran na vidljivu svjetlost, za razliku od drugih tvari pa tako svjetlost prolazi kroz atmosferu do nas. Drugi razlog je taj što Sunce isijava najviše energije upravo u vidljivom dijelu spektra. Vrlo vruća zvijezda emitira većinu svjetlosti u ultraljubičastom području. Vrlo hladna zvijezda većinu emitira u infracrvenom. Sunce, po mnogome prosječna zvijezda emitira većinu energije u vidljivom dijelu spektra.
Koja je tvar koje boje? Vegetacija upija crvenu i plavu svjetlost, a zrcali zelenu, pa nam stoga biljke izgledaju zeleno. Tvar koja upija plavo, a reflektira crveno izgleda nam crvena; koja upija crvenu svjetlost, a reflektira plavu je plava; koja podjednako reflektira svjetlost u svim bojama je bijela ili crna ili siva. Npr. ruža je crvena zato što se sve boje osim crvene upijaju unutar ruže, a samo se crvena boja reflektira. Crno i bijelo su u osnovi isto, a razlika je samo u količini reflektirane svjetlosti, a ne u njihovoj boji.
Sve boje koje vidimo na Zemlji i drugdje su samo pitanje koje se valne duljine sunčeve svjetlosti najbolje reflektiraju.
[uredi] Izvori svjetlosti
Svjetlosni izvori su tijela koja stvaraju svjetlost. Razlikujemo prirodne (npr.zvijezde) i umjetne (npr. žarulje) svjetlosne izvore. Svjetlost se od izvora na sve strane rasprostire pravocrtno. Pravci po kojima se rasprostire svjetlost nazivaju se svjetlosne zrake. Dio prostora iza nekog tijela nasuprot svjetlosnom izvoru u koji ne dolazi neposredna svjetlost izvora naziva se sjena. Odbijanje svjetlosti naziva se refleksija, a lom svjetlosti refrakcija. Razlaganje bijele svjetlosti u boje naziva se disperzija.
[uredi] Dopplerov efekt
Dopplerov efekt je promjena promatrane valne duljine vala zbog međusobnog približavanja ili udaljavanja izvora vala i promatrača. Valne duljine linija povećavaju se (pomiču prema crvenom području spektra) kada se izvor udaljava, a smanjuju se (pomiču prema plavom području spektra) kada se izvor približava promatraču.
