Вопросы:
1) Можно ли зная скорость света в вакууме, вычислить скорость света в воде и в стекле?
2) Если смотреть через трёхгранную стеклянную призму на белую стену, будет ли эта стена окрашена во все цвета радуги?
3) Какое свойство инфракрасных лучей используют при сушке древесины, пищевых продуктов?
4) Почему в парниках ставят обыкновенное стекло, а колбы ртутных медицинских ламп делают из кварцевого стекла?
Чтобы ответить на эти вопросы нужно знать, о том, что электромагнитное излучение – это инфракрасные лучи, видимый свет, ультрафиолетовые, рентгеновские и радиоактивные лучи, по своей природе – это электромагнитные волны, которые в вакууме имеют предельную в природе скорость, её называют скоростью света .
Электромагнитные волны могут преломляться, интерферировать, дифрагировать, поляризоваться, и претерпевать дисперсию.
Свет – это электромагнитные волны с частотами, вызывающими в глазу человека зрительное ощущение или электромагнитные волны оптического диапазона частот. Частота и длина волны для света определяется по формуле .
Свет одной частоты или одного цвета, например, красный или зелёный, называется, монохроматическим. Чтобы получить такой свет, нужно белый свет пропустить через светофильтр. Свет при переходе из одной прозрачной среды в другую преломляется, т.е. у него изменяется скорость по величине и направлению или только по величине.
Каждая прозрачная для света среда отличается одна от другой показателями преломления света , которая показывает во сколько раз скорость света в вакууме будет больше чем скорость света в данной среде, чей показатель преломления определяется,
например: для вакуума n=1, для стекла n=1,5, для воды n=1,33.
Таким образом, чтобы узнать с какой скоростью свет движется, допустим в алмазе, нужно знать показатель преломления света для алмаза и по формуле вычислить: скорость света в вакууме , показатель преломления для любой прозрачной среды определён и помещён в таблицу:
“Показатель преломления света”.
Интерференция света это наложение когерентных световых волн с образованием устойчивой картины, где чередуется тёмные и светлые области. (Когерентные волны – это волны одной частоты и колебания в них происходят в одинаковых фазах). Если интерференция света проходит в монохроматическом свете, то светлые области окрашены в цвет монохроматического света (красный, зелёный и т.д.). Если же интерференция проходит в белом свете, то светлые области окрашены во все цвета радуги от красного до фиолетового.
Интерференцию можно наблюдать пропуская свет через бипризму Френеля или тонкую плёнку находящуюся на твёрдом теле, например, масленое пятно на мокром асфальте или стекле является тонкой плёнкой и окрашивается во все цвета радуги, имея самую причудливую форму.
(Бипризма – две призмы склеенные основаниями.)
Дифракция света – это огибание светом препятствий, размеры которого мало отличаются от длины световой волны. Поскольку длина световой волны имеет порядок 10-7 м, то дифракцию можно наблюдать используя тонкую нить, малое отверстие, узкую щель или систему щелей – дифракционную решётку. Заходя в область геометрической тени свет, интерферирует, поэтому дифракционная картина похожа на интерференцию.
Дисперсия света – это оптическое явление, которое заключается в зависи-мости показателя преломления света некоторого прозрачного тела от частоты или длины волны света, проходящего через него. Например, свет, проходя через трехгранную стеклянную призму, отклоняется призмой к ее основанию. Причем, чем больше частота света, тем на больший угол отклоняется свет к основанию призмы:
Дисперсия позволила установить, что белый свет сложный и состоит из семи простых или монохроматических: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Если мы будем смотреть через трехгранную призму на белую стену, то мы не увидим ее окраски во все цвета радуги; а вот если между источником света и белой стеной поместить трехгранную призму, то на стене, как на экране, увидим сплошной дисперсионный спектр излучения света, в котором плавно переходят один в другой, все семь цветов радуги.
Точно такой же спектр можно получить с помощью трехгранной стеклянной призмы от раскаленного твердого тела (вольфрамовый волосок горящей лампы накаливания); от раскаленной жидкости (кипящий металл в мартеновской печи); от солнца (раскаленного газового шара под очень большим давлением). Линейчатый дисперсионный спектр измерения дают раскаленные газы или пары в атомарном состоянии при нормальном атмосферном давлении, или давлении близком к нему или низком, т.е. разряженные газы.
Если раскаленный газ находится в молекулярном состоянии, то от него спектр будет полосатым.
У каждого химического элемента свой линейчатый или полосатый спектр излучения и его используют в спектральном анализе, позволяющем установить состав химически сложного вещества по спектру излучения или поглощения.
Виды электромагнитного излучения, такие как инфракрасные, ультрафиолетовые, рентгеновские и радиоактивные лучи имеют разную частоту или длину волны. Отсюда они имеют и различные физические свойства, например самую большую длину волны или самую маленькую частоту имеют инфракрасные лучи.
У них ясно выражено тепловое действие, отсутствие биологического, химического действия и проникающей способности. У радиоактивных лучей самая маленькая длина волны, а значит, очень большая частота и у них есть вредное биологическое и химическое действие, большая проникающая способность и другие свойства высокочастотного излучения.
Обыкновенное стекло пропускает все виды излучения, кроме ультрафиолетового, а кварцевое – и ультрафиолетовое.
Ультрафиолетовое излучение, обладает бактерицидным действием, и его используют в медицине для обеззараживания медицинских инструментов.

---

СОДЕРЖАНИЕ | СЛЕДУЮЩИЙ РАЗДЕЛ