АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Природа и свойства света

Читайте также:
  1. I. Определение, классификация и свойства эмульсий
  2. II. Хозяйственная природа науки
  3. III. Химические свойства альдегидов и кетонов
  4. Natur und Umwelt - Природа і довкілля
  5. а) наименьшая частица вещества, которая сохраняет его химические свойства.
  6. Абиотические ( не живая природа )
  7. АЗОТИСТЫЙ АНГИДРИД, СТРОЕНИЕ, ПОЛУЧЕНИЕ, СВОЙСТВА.
  8. АЗОТНЫЙ АНГИДРИД, СВОЙСТВА, СТРОЕНИЕ, СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ.
  9. АММИАК, ЕГО СТРОЕНИЕ, СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ И СВОЙСТВА.
  10. АРСЕНИДЫ, ИХ СВОЙСТВА И СТРОЕНИЕ.
  11. Березовые почки. Полезные свойства
  12. Бериллий, Свойства и параметры бериллия

Видимый свет является одной из разновидностей электромагнитного излучения (ЭМИ). К ЭМИ относятся также ультрафиолетовое (УФ) и инфракрасное (ИК) виды излучения, рентгеновские и g-лучи, радиоволны. Все эти виды излучения проявляют свойства электромагнитной волны и свойства потока частиц – фотонов.

Рассмотрим основные характеристики ЭМИ.

В каждой точке пространства, до которой дошел свет, возникают электрическое и магнитное поля, напряженность которых периодически изменяется (рис 1)

 

Рисунок 1. Графики изменения напряженности электрического поля света во времени (а) и пространстве (б).

 

Основными характеристиками света являются:

  • период (Т) – время одного полного колебания напряженностей электрического или магнитного поля.
  • длина волны (l) - [ламбда] – расстояние, которое проходит волна за время одного периода.
  • частота (n) – количество колебаний напряженностей электрического или магнитного поля за одну секунду,
  • энергия фотона (Еф).

Период измеряется в секундах (с)

Длина волны – в нанометрах (нм), ангстремах (Ǻ) или микрометрах (мкм).

1нм = 10-9 м. 1Ǻ =10-10 м. 1 мкм = 10-6 м. 1 нм = 10 Ǻ.

Частота измеряется в Герцах. Единица измерения - с-1.

Связь между длиной волны и частотой выражается уравнением:

(1)

l – длина волны,

с – скорость света в вакууме (с = 3 ·108 м/с),

n – частота.

Частица света называется фотоном. Каждый фотон несет энергию. Энергия фотона Еф прямо пропорциональна частоте излучения и может быть подсчитана по формуле:

(2)

Еф - энергия фотона, единица измерения - эВ (электронвольт),

h – постоянная величина (Постоянная Планкаh = 4,14×10 -15 эВ×c),

n - частота.

Можно энергию фотона выразить через длину волны

(3)

Энергия фотона неделима, он может отдать ее только полностью, либо не отдавать совсем.

Под интенсивностью света с точки зрения квантовой теории понимают энергию, которую в единицу времени проносят фотоны через единичную площадку:

(4)

I - интенсивность спектральной линии

Nф - число фотонов

hn - энергия каждого фотона.

Различные виды ЭМИ отличаются друг от друга длиной волны (следовательно, и частотой и энергией фотонов)

Излучение, разложенное по длинам волн, называется спектром.

Все виды ЭМИ расположенные в порядке увеличения длины волны составляют полный спектр электромагнитных излучения (ЭМИ).

 

Таблица Спектр электромагнитных волн

Вид излучения Длина волны
g -излучение <10-2 нм
Рентгеновское 10-2 – 5 нм
Ультрафиолетовое (УФ) 5 – 400 нм
Видимое 400 – 750 нм
Инфракрасное (ИК) 750 нм – 300 мкм
Микроволновое 300 мкм – 300 мм
Радиоволновое От 300 мм до нескольких км.

 

УФ, видимое и ИК виды излучения принято называть оптическими. (В дальнейшем оптическое излучение будем называть светом).

Цвет видимого излучения зависит от его длины волны.

Наиболее коротковолновыми являются фиолетовые лучи, а наиболее длинноволновыми – красные.

С увеличением длины волны усиливаются волновые свойства света и наоборот. Коротковолновые лучи в большей степени проявляют корпускулярные свойства, т.е. свойства потока частиц – фотонов.

 

УФ принято разделять на ближнее (230–400 нм), дальнее (180–230 нм) и вакуумное (1–180 нм) излучение.

Наибольший интерес для спектрального анализа представляет ближний УФ, т.к. в этой области работают основные спектральные приборы.

 


1 | 2 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)