Във физиката светлинните явления са оптични, тъй като принадлежат към този подраздел. Ефектите от това явление не се ограничават до правенето на видими обекти около хората. Освен това слънчевото осветление предава топлинна енергия в космоса, в резултат на което телата се нагряват. Въз основа на това бяха изтъкнати някои хипотези за естеството на това явление.
Преносът на енергия се извършва от тела и вълни, разпространяващи се в средата, като по този начин радиацията се състои от частици, наречени корпускули. Така Нютон ги нарича, след него се появяват нови изследователи, които подобряват тази система, са Хюйгенс, Фуко и др. Електромагнитната теория на светлината е изложена малко по-късно от Максуел.
Произходът и развитието на теорията за светлината
Благодарение на първата хипотеза, Нютон формира корпускулярна система, която ясно обяснявасъщността на оптичните явления. Различни цветни лъчения бяха описани като структурни компоненти, включени в тази теория. Интерференцията и дифракцията са обяснени от холандския учен Хюйгенс през 16 век. Този изследовател изложи и описа теорията за светлината, базирана на вълните. Всички създадени системи обаче не бяха оправдани, тъй като не обясняваха самата същност и основата на оптичните явления. В резултат на дълго търсене въпросите за истинността и автентичността на светлинните емисии, както и тяхната същност и основа, останаха неразрешени.
Няколко века по-късно няколко изследователи под ръководството на Фуко, Френел започват да излагат други хипотези, поради които се разкрива теоретичното предимство на вълните пред корпускулите. Тази теория обаче имаше и недостатъци и недостатъци. Всъщност това създадено описание предполага наличието на някаква субстанция, която се намира в космоса, поради факта, че Слънцето и Земята са на голямо разстояние едно от друго. Ако светлината пада свободно и преминава през тези обекти, тогава в тях има напречни механизми.
По-нататъшно формиране и усъвършенстване на теорията
Въз основа на цялата тази хипотеза се появиха предпоставките за създаване на нова теория за световния етер, който изпълва телата и молекулите. И като се вземат предвид характеристиките на това вещество, то трябва да е твърдо, в резултат на което учените стигнаха до заключението, че има еластични свойства. Всъщност етерът трябва да влияе на земното кълбо в космоса, но това не се случва. По този начин това вещество не е оправдано по никакъв начин, освен че през него протича светлинно излъчване и тоима твърдост. Въз основа на подобни противоречия тази хипотеза беше поставена под въпрос, безсмислено и по-нататъшно изследване.
Maxwell's Works
Вълновите свойства на светлината и електромагнитната теория на светлината може да се каже, че са се превърнали в едно, когато Максуел започва своите изследвания. В хода на изследването е установено, че скоростите на разпространение на тези количества съвпадат, ако са във вакуум. В резултат на емпирично обосноваване Максуел изложи и доказа хипотеза за истинската природа на светлината, която беше успешно потвърдена от години и други практики и опит. Така през предиминалия век е създадена електромагнитна теория за светлината, която се използва и до днес. По-късно ще бъде признат за класика.
Вълнови свойства на светлината: електромагнитна теория на светлината
Въз основа на новата хипотеза е получена формулата λ=c/ν, която показва, че дължината може да се намери при изчисляване на честотата. Светлинните емисии са електромагнитни вълни, но само ако са осезаеми за хората. Освен това те могат да се нарекат такива и се третират с флуктуации от 4 1014 до 7,5 1014 Hz. В този диапазон честотата на трептене може да варира и цветът на излъчването е различен и всеки сегмент или интервал ще има характерен и съответен цвят за него. В резултат на това честотата на посочената стойност е дължината на вълната във вакуум.
Изчислението показва, че излъчването на светлина може да бъде от 400 nm до 700 nm (виолетово ичервени цветове). При прехода оттенъкът и честотата се запазват и зависят от дължината на вълната, която варира в зависимост от скоростта на разпространение и е определена за вакуум. Електромагнитната теория на Максуел за светлината се основава на научна основа, където радиацията оказва натиск върху компонентите на тялото и директно върху него. Вярно е, че тази концепция по-късно беше тествана и доказана емпирично от Лебедев.
Електромагнитна и квантова теория на светлината
Емисията и разпределението на светещи тела по отношение на честотите на трептене не е в съответствие със законите, извлечени от хипотезата за вълната. Такова твърдение идва от анализ на състава на тези механизми. Германският физик Планк се опита да намери обяснение за този резултат. По-късно той стига до заключението, че излъчването се появява под формата на определени части - квант, тогава тази маса се нарича фотони.
В резултат на това анализът на оптичните явления доведе до заключението, че излъчването и абсорбцията на светлина са обяснени с помощта на масовия състав. Докато тези, които се разпространяват в средата, се обясняват с вълновата теория. По този начин е необходима нова концепция за пълно изследване и описание на тези механизми. Освен това новата система трябваше да обясни и комбинира различните свойства на светлината, тоест корпускулярна и вълнова.
Развитие на квантовата теория
В резултат на това произведенията на Бор, Айнщайн, Планк бяха в основата на тази подобрена структура, наречена квантова. Към днешна дата тази система описва и обясняване само класическата електромагнитна теория на светлината, но и други клонове на физическото познание. По същество новата концепция формира основата на много свойства и явления, случващи се в телата и пространството, и освен това предсказва и обяснява огромен брой ситуации.
По същество електромагнитната теория на светлината е описана накратко като феномен, базиран на различни доминанти. Например, корпускулните и вълновите променливи на оптиката имат връзка и се изразяват с формулата на Планк: ε=ℎν, има квантова енергия, колебания на електромагнитно излъчване и тяхната честота, постоянен коефициент, който не се променя за никакви явления. Според новата теория, оптична система с определени различни механизми се състои от фотони със сила. Така теоремата звучи така: квантовата енергия е право пропорционална на електромагнитното излъчване и неговите честотни флуктуации.
Планк и неговите писания
Аксиома c=νλ, в резултат на формулата на Планк се получава ε=hc / λ, така че може да се заключи, че горното явление е обратното на дължината на вълната с оптично влияние във вакуум. Експерименти, проведени в затворено пространство, показаха, че докато съществува фотон, той ще се движи с определена скорост и няма да може да забави темпото си. Въпреки това, той се абсорбира от частици от вещества, които среща по пътя, в резултат на това настъпва обмен и той изчезва. За разлика от протоните и неутроните, той няма маса на покой.
Електромагнитните вълни и теориите за светлината все още не обясняват противоречивите явления,например, в една система ще има изразени свойства, а в друга корпускулярна, но въпреки това всички те са обединени от радиация. Въз основа на концепцията за квант, съществуващите свойства присъстват в самата природа на оптичната структура и като цяло на материята. Тоест, частиците имат вълнови свойства, а те от своя страна са корпускулярни.
Източници на светлина
Основите на електромагнитната теория на светлината се основават на аксиомата, която гласи: молекулите, атомите на телата създават видимо излъчване, което се нарича източник на оптично явление. Има огромен брой обекти, които произвеждат този механизъм: лампа, кибрит, тръби и т.н. Освен това всяко такова нещо може да бъде разделено на еквивалентни групи, които се определят от метода на нагряване на частиците, които реализират излъчването.
Структурирани светлини
Оригиналният произход на сиянието се дължи на възбуждането на атоми и молекули поради хаотичното движение на частиците в тялото. Това се случва, защото температурата е достатъчно висока. Излъчената енергия се увеличава поради факта, че вътрешната им сила се увеличава и загрява. Такива обекти принадлежат към първата група източници на светлина.
Нажежаването на атоми и молекули възниква на базата на летящи частици от вещества и това не е минимално натрупване, а цял поток. Температурата тук не играе особена роля. Това сияние се нарича луминесценция. Тоест, винаги се случва поради факта, че тялото поглъща външна енергия, причинена от електромагнитно излъчване, химическореакция, протони, неутрони и др.
И източниците се наричат луминесцентни. Дефиницията на електромагнитната теория на светлината на тази система е следната: ако след поглъщането на енергия от тялото мине известно време, измеримо с опит, и след това то произвежда излъчване не поради температурни показатели, следователно, той принадлежи към горните група.
Подробен анализ на луминесценцията
Въпреки това, подобни характеристики не описват напълно тази група, поради факта, че тя има няколко вида. Всъщност, след като погълнат енергията, телата остават нажежени, след което излъчват радиация. Времето на възбуждане, като правило, варира и зависи от много параметри, често не надвишава няколко часа. По този начин методът на нагряване може да бъде няколко вида.
Разредения газ започва да излъчва радиация, след като постоянен ток преминава през него. Този процес се нарича електролуминесценция. Наблюдава се в полупроводниците и светодиодите. Това се случва по такъв начин, че преминаването на ток дава рекомбинация на електрони и дупки, поради този механизъм възниква оптичен феномен. Тоест енергията се преобразува от електрическа в светлина, обратният вътрешен фотоелектричен ефект. Силицият се счита за инфрачервен излъчвател, докато галиевият фосфид и силициевият карбид реализират видимия феномен.
Есенция на фотолуминесценцията
Тялото поглъща светлина, а твърдите вещества и течностите излъчват дълги дължини на вълната, които се различават във всички отношения от оригиналафотони. За нажежаване се използва ултравиолетово нажежаване. Този метод на възбуждане се нарича фотолуминесценция. Среща се във видимата част на спектъра. Излъчването се трансформира, този факт е доказан от английския учен Стоукс през 18 век и сега е аксиоматично правило.
Квантовата и електромагнитната теория на светлината описват концепцията на Стоукс, както следва: една молекула поглъща част от радиацията, след което я прехвърля към други частици в процеса на пренос на топлина, останалата енергия излъчва оптичен феномен. С формулата hν=hν0 – A се оказва, че честотата на излъчване на луминесценция е по-ниска от погълнатата честота, което води до по-голяма дължина на вълната.
Времева рамка за разпространение на оптичен феномен
Електромагнитната теория на светлината и теоремата на класическата физика показват факта, че скоростта на посочената величина е голяма. В крайна сметка той изминава разстоянието от Слънцето до Земята за няколко минути. Много учени са се опитвали да анализират правата линия на времето и как светлината се движи от едно разстояние на друго, но по същество са се провалили.
Всъщност, електромагнитната теория на светлината се основава на скоростта, която е основната константа на физиката, но не е предвидима, но възможна. Бяха създадени формули и след тестване се оказа, че разпространението и движението на електромагнитните вълни зависи от околната среда. Освен това тази променлива е дефиниранаабсолютният коефициент на пречупване на пространството, където се намира определената стойност. Светлинната радиация е в състояние да проникне във всяко вещество, в резултат на което магнитната пропускливост намалява, поради което скоростта на оптиката се определя от диелектричната константа.
