A fény hullám tulajdonságai 1
A fény az elektromágneses hullámok a frekvenciatartományban. amelyet az emberi szem érzékel, azaz a 380-770 nm hullámhosszon.
A fény az elektromágneses hullámok minden tulajdonságában rejlik: visszaverődés, fénytörés, interferencia, diffrakció, polarizáció. A fény nyomást gyakorolhat az anyagra, elnyeli a közeget, a fotoelektromos hatás jelenségét okozza. A végsebesség 300 000 km / s vákuumban terjed, és a közegben a sebesség csökken.
Leginkább a fény hullám tulajdonságait detektálják az interferencia és a diffrakció jelenségei. Interferencia a fény az úgynevezett térbeli újraelosztása a fény áramlásának alkalmazásának hatására két (vagy több) a koherens hullám, ami néhány helyen vannak maximumok és intenzitása minimumok a többi (interferencia minta). A fény interferenciája megmagyarázza a szappanbuborékok és vékony olajfilmek színét a vízen, bár a szappanoldat és az olaj színtelen. A fényhullámok részben vékony film felszínén visszaverődnek, részben behatolnak bele. A film második határán újra megjelenik a hullám részleges visszaverődése (46. A vékony film két felületén visszaverődő fényhullámok egy irányban haladnak, de különböző módon járnak. Az I-es útvonalkülönbség esetén ez egy egész számú hullámhossz többszöröse,
A fél-hullámok páratlan számának többszöröse közötti különbség esetén. interferencia minimumot észlel. Amikor a maximális feltétel teljesül a hullámhossz egyik hullámhosszánál, akkor nem tart más hullámokat. Ezért megvilágítva
fehér fény vékony színű átlátszó film festettnek tűnik. A vékony filmekben fellépő interferencia jelenségét az optikai tisztaság felületi kezelésének minőségének szabályozására használják.
Amikor a fény átmegy egy kis kerek lyukon, váltakozó sötét és könnyű gyűrűket figyeltek meg a képernyő központi fényében; ha a fény átmegy egy keskeny résen, egy mintát kap a váltakozó fény és a sötét sávok.
A fény elhajlásának jelenségét az elágazás egyenes vonalú irányától a gát szélén áthaladóan fényt diffrakciónak nevezzük. A diffrakciót azzal magyarázza, hogy a lyuk különböző pontjaitól a képernyő egy pontján való eltérés eredményeként keletkező fénysávok zavarják egymást. A fény diffrakcióját spektrális eszközökben használják, amelynek fő eleme a diffrakciós rács. A diffrakciós rács egy átlátszó lemez, amelynek párhuzamos, átlátszatlan sávjai egyenlő távolságra vannak egymástól.
Hagyja, hogy a monokromatikus (bizonyos hullámhosszú) fény a vonalra esik (47. Az egyes résen lévő diffrakció eredményeképpen a fény nem csak az eredeti irányba terjed, hanem minden más irányban is. Ha gyűjtőlencsét helyez a rács mögé, majd a képernyőn
fókusztávolságú síkban minden sugarat egy szalagba építenek.
A párhuzamos sugarak érkező élei a szomszédos rések van útkülönbség I = d sin f, ahol d - rácsállandó - közötti távolság megfelelő élei a szomszédos rések nevezett rácsos időszakban, vö - fény eltérés szögét a merőleges a rács síkja. Egy útvonal különbséggel egész hullámhosszú számmal. egy adott hullámhosszon interferencia maximuma figyelhető meg. Az interferencia maximális állapota minden hullámhosszon megfelel az φ diffrakciós szöggel. Ennek eredményeképpen, amikor egy diffrakciós rácson áthaladnak, egy fehér fénysugár szakad a spektrumba. A diffrakciós szög a legfontosabb a piros fénynél, mivel a piros fény hullámhossza nagyobb, mint a többi a látható fény tartományban. Az ibolyaszín fénydiffrakciós szög legalacsonyabb értéke.
A tapasztalatok azt mutatják, hogy néhány kristályon áthaladó fénysugár intenzitása, például Izland spar, a két kristály kölcsönös tájolásától függ. A kristályok ugyanilyen irányúak, a fény a második kristályon átcsúszás nélkül halad át.
Ha a második kristályt 90 ° -kal elforgatja, akkor a fény nem halad át rajta. A polarizációs jelenség, vagyis a kristály halad csak azok a hullámok, amelyek az elektromos mező vektora rezgés intenzitása készülnek egy síkban - .. A polarizációs síkját. A polarizáció jelensége a fény hullámosságát és a fényhullámok keresztirányú jellegét bizonyítja.
A keskeny párhuzamos nyaláb a fehér fény áthalad egy pohár prizma bontjuk fénysugarakat különböző színű, ahol a maximális eltérés, hogy a prizma bázis UV sugarak. Ez magyarázható bomlása fehér fény, így a fehér fény áll elektromágneses hullámok különböző hullámhosszúságú, és a törésmutató függ a hullámhossza. A törésmutató a fénysebességgel függ össze a közegben, ezért a fény sebessége a közegben a hullámhossztól függ. Ezt a jelenséget a fény diszperziójának nevezik.
Az elektromágneses hullámok sebességének kísérletileg mért értékeinek egybeesése alapján Maxwell azt javasolta, hogy a fény elektromágneses hullám. Ezt a hipotézist megerősíti a fény tulajdonságai.