93. O que são chamadas de fontes de luz (§49)?

Todos os corpos dos quais a luz emana são chamados fontes de luz. Existem fontes de luz térmica e luminescente, fontes de luz refletida:

- fontes de luz térmica emitem luz porque têm alta temperatura (o sol, as estrelas, a chama, o filamento da lâmpada elétrica); os corpos começam a emitir luz a uma temperatura de cerca de 800 ° C; inventou a lâmpada elétrica Alexander Nikolaevich Lodygin (1847-1923, Rússia), visual moderno para a lâmpada transmitida Thomas Edison (1847-1931, EUA);

- fontes de luz luminescente- são fontes de luz fria, cuja radiação não depende da temperatura (lâmpadas fluorescentes e a gás, tela de TV, monitor de computador, display de dispositivos eletrônicos, LEDs, podridão, vaga-lumes, alguns animais marinhos);

- fontes de luz refletida não se irradiem; eles brilham apenas quando a luz incide sobre eles de alguma fonte. Por exemplo, a Lua, planetas e seus satélites, satélites artificiais da Terra refletem a luz do Sol; À noite, os objetos são visíveis porque refletem a luz da lua ou a luz de fontes térmicas e luminescentes.

94. Como a luz se propaga em um meio homogêneo (§50)?

Em um meio homogêneo consistindo da mesma substância (por exemplo, ar, vidro, água), a luz se propaga para a frente.

A propagação retilínea da luz foi estabelecida pelo fundador da geometria Euclides (325-265 aC, Dr. Grécia).

95. O que é um feixe de luz e um feixe de luz (§51)?

- raio de luzé um fluxo luminoso estreito e limitado; feixes de luz podem ser isolados usando pequenos orifícios em placas opacas chamadas diafragmas.

O feixe de luz pode ser paralelo(uma), divergente(b), convergente(dentro).

Feixes de luz de diferentes fontes não dependem um do outro e não afetam a propagação um do outro. Essa propriedade é chamada independência dos feixes de luz.

- raio de luz- Esta é uma linha que indica a direção de propagação da luz e é usada para representar os feixes de luz.

96. O que é uma fonte pontual de luz (§52)?

Fonte de luz pontualé uma fonte cujas dimensões são pequenas em comparação com a distância dela ao observador.

97. O que é sombra e penumbra (§52).

- Sombra Uma região do espaço atrás de um objeto que não é exposta à luz de uma fonte. A sombra dos objetos é formada quando eles são iluminados por fontes de luz pontuais.

- Penumbraé a área que recebe luz de apenas parte da fonte de luz.

Quando os objetos são iluminados por fontes de luz estendidas, uma área é formada sombras e sombras. Por exemplo, quando a Lua está entre o Sol e a Terra, uma região de sombra (eclipse solar total) e penumbra (eclipse solar parcial) cai da Lua para a Terra.

98. Qual é a lei da reflexão da luz (§53)?

Lei da reflexão da luz coisa é:

O ângulo de reflexão da luz é igual ao ângulo de incidência:

O raio incidente, o raio refletido e a perpendicular levantada no ponto de incidência do raio até a interface entre dois meios estão no mesmo plano.

Os raios incidente e refletido são reversíveis. Por exemplo, se um feixe de luz incide sobre um espelho na direção de AO, ele será refletido na direção de OB; se a luz incide no espelho na direção BO, então o feixe OA será refletido.

99. O que é reflexão especular e difusa da luz (§53)?

- Espelhado Tal reflexão é chamada quando uma superfície lisa (espelho) permanece paralela mesmo após a reflexão. Espelhos refletem superfícies polidas lisas, espelhos, superfície da água.

- difuso Tal reflexão é chamada quando um feixe paralelo de luz incidente em uma superfície áspera é refletido difusamente, ou seja, raios serão direcionados em direções diferentes. Graças à reflexão difusa (dispersa), vemos os objetos ao nosso redor, o mundo ao nosso redor.

100. De acordo com que leis um objeto é representado em um espelho plano (§54)?

- espelho plano dá uma imagem direta e imaginária do objeto.

A imagem de um objeto em um espelho plano tem as mesmas dimensões que o objeto.

A distância do objeto ao espelho plano é igual à distância do espelho à imagem, ou seja, o objeto e sua imagem são simétricos em relação ao espelho.

O espelho plano dá imaginário(inválida, aparente) imagem de um objeto.

101. Que espelhos esféricos você conhece e por quais parâmetros eles são caracterizados (§55)?

- Espelhos esféricos fazem parte da superfície da esfera oca. Os espelhos esféricos são côncavo e convexo. Para um espelho côncavo, a superfície côncava interna da esfera oca é espelhada. Para um espelho convexo, a superfície do espelho é a superfície convexa externa da esfera oca.

Os espelhos esféricos são caracterizados pólo, centro óptico, raio, eixo óptico principal, foco principal e distância focal.

Na figura: o ponto C é o pólo do espelho; v. O - centro óptico; СО é o raio do espelho; CO direto é o eixo óptico principal do espelho; o ponto F é o foco principal do espelho; distância FC é a distância focal do espelho.

Espelhos côncavos são usados:

Quando você precisa criar um feixe de luz paralelo. Para fazer isso, uma lâmpada luminosa é colocada no foco do espelho. Isso é usado em lanternas, faróis de carros, holofotes:

Quando você precisa coletar em foco um feixe de raios paralelos incidentes em um espelho. Isso é usado em um telescópio refletor.

102. O que é chamado de refração da luz ($57)?

A mudança na direção de propagação da luz ao passar de um meio para outro é chamada de refração da luz.

103. O que caracteriza a densidade óptica de um meio (§57)?

Densidade óptica do meio caracterizado pela velocidade de propagação da luz nele. Quanto maior a velocidade de propagação da luz, menor a densidade óptica do meio. Por exemplo, a densidade óptica do vácuo, onde a velocidade da luz é máxima e = 300.000 km/s, é igual a 1.

104. Como é formulada a lei da refração da luz (§57)?

- Se um feixe de luz passa de um meio opticamente menos denso para um opticamente mais denso (por exemplo, do ar para a água), então o ângulo de refração é menor que o ângulo de incidência (< ).

Se a luz passa de um meio opticamente mais denso para um opticamente menos denso (por exemplo, da água para o ar), então o ângulo de refração é maior que o ângulo de incidência ( > ).

Os raios incidente e refratado, bem como a perpendicular levantada no ponto de incidência do raio até a interface entre dois meios, estão no mesmo plano.

- O seno do ângulo de incidência refere-se ao seno do ângulo de refração tanto quanto a velocidade da luz no primeiro meio para a velocidade da luz no segundo meio: .

105. O que é chamado de ângulo limite da reflexão interna total (§58)?

Fenômeno reflexão interna total observado quando um feixe de luz passa de um meio opticamente mais denso para um meio opticamente menos denso. O ângulo de incidência no qual ocorre a reflexão interna total é chamado ângulo limite de reflexão interna total.

O fenômeno da reflexão interna total é usado, por exemplo, em prismas para mudar a direção dos raios de luz. Tais prismas são usados ​​em binóculos, periscópios.

106. O que é chamado de guia de luz e fibra ótica (§59)?

As hastes de vidro flexíveis, nas quais um feixe de luz que entra de uma extremidade, experimentando repetidamente a reflexão interna total, sai completamente da outra extremidade, é chamada de guia de luz. Um novo ramo da óptica baseado no uso de guias de luz para transmitir informações é chamado de fibra óptica.

107. O que é chamado de lente? Quais são os tipos de lentes (§60)?

Lente chamado de corpo transparente delimitado por duas superfícies esféricas. As lentes são convexa (coleção) e côncava (dispersão).

108. O que é chamado de centro óptico, foco principal e distância focal da lente (§60)?

- Eixo óptico principalé uma linha que passa pelos centros das superfícies esféricas que delimitam a lente.

- Centro óptico da lenteé o ponto pelo qual os raios de luz passam sem refração. Os raios passam pelo centro óptico da lente sem refração.

- Foco da lente principal- este é o ponto em que, após a refração, os raios de luz que incidem sobre a lente paralelamente ao eixo óptico principal se reúnem.

109. O que é chamado de potência óptica de uma lente (§60)?

O recíproco da distância focal é chamado potência óptica da lente: . A potência óptica é medida em dioptrias(dpt). 1 dioptria = 1/m.

110. Como é lida a fórmula da lente (§61)?

A soma das distâncias recíprocas do objeto à lente e da lente à imagem é igual ao recíproco da distância focal: .

111. Qual é a ampliação de uma lente ($61)?

Ampliação da lenteé igual à razão entre a distância da lente à imagem e a distância do objeto à lente: .

112. De que partes consiste o olho ($63)?

Olho uma pessoa tem uma forma esférica com um diâmetro de 25 cm. Por fora é coberta com uma forte concha branca chamada esclera (1) . A parte anterior transparente da esclera é chamada córnea (2) . Atrás da córnea está íris (3), determinando a cor dos olhos. No centro da íris está aluno, seguido por um transparente lente (4), em forma de lente convergente. O sistema óptico do olho dá em sua parede posterior, chamada retina (5), imagem real, reduzida e invertida do objeto.

113. Como se chama (§63): acomodação do olho? ângulo de visão? melhor distância de visão?

- acomodação do olho chamado de adaptação do olho a uma mudança na distância do objeto, regulando a curvatura da lente.

- ângulo de visão chamado de ângulo em que um objeto é visto a partir do centro óptico do olho.

- Melhor distância de visão em um olho adulto normal é de 25 cm, em crianças - cerca de 10 cm.

114. Qual é a diferença entre miopia e hipermetropia (§64)?

Existem duas deficiências visuais principais: miopia e hipermetropia.

Uma imagem clara de um objeto em pessoas míopes é obtida na frente da retina, em pessoas míopes - atrás da retina.

A miopia é corrigida usando óculos com lentes divergentes (côncavas), hipermetropia - com lentes coletoras (convexas).

115. Nomear dispositivos ópticos e suas finalidades (§64).

Dispositivos ópticos chamados dispositivos, cuja ação se baseia no uso de lentes. Isso é:

- óculos usado para corrigir miopia e hipermetropia;

- lupa- uma lente com uma distância focal pequena (de 1 a 10 cm), usada para visualizar pequenos objetos;

- microscópio, projetado para examinar corpos microscópicos;

- binóculos observar corpos distantes;

- telescópio para o estudo dos corpos celestes;

- periscópio para observação por trás da cobertura;

- Câmera obter imagens fotográficas nítidas de objetos;

- dispositivos de projeção - retroprojetor, projetor de filme, projetor gráfico- projetado para obter uma imagem ampliada de um objeto na tela.

116. Como se calcula a ampliação de uma lupa (§64)?

lupa- Esta é uma lente com uma distância focal pequena (de 1 a 10 cm), usada para visualizar pequenos objetos.

Lupaé igual à razão entre a distância da melhor visão e a distância focal da lupa: .

117. O que é chamado de espectro da cor branca (§65)?

O branco é complexo; consiste em sete cores simples.

O espectro do branco é uma faixa multicolorida obtida como resultado da decomposição da luz branca e composta por sete cores simples: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, índigo e violeta (todo caçador quer saber onde está o faisão sentado).

Se um feixe de luz paralelo é direcionado para um prisma triédrico, uma faixa multicolorida é obtida na tela, chamada de espectro de luz branca. O espectro surge porque feixes de cores diferentes são refratados de forma diferente por um prisma. Os raios vermelhos são refratados mais fracamente, enquanto os raios violetas são refratados mais fortemente. O resto das cores estão no meio.

Um exemplo do espectro da luz solar é um arco-íris, formado pela decomposição da luz branca em gotas de chuva transparentes.

118. Que cores são chamadas (§66): complementares? básico?

- Adicional As cores que se somam ao branco são chamadas.

- Três cores espectrais - vermelho, verde e azul - são chamadas de primárias. Porque nenhuma delas pode ser obtida adicionando outras cores do espectro; a adição dessas três cores pode resultar em branco; dependendo da proporção em que essas cores são adicionadas, você pode obter cores e tons diferentes.

119. Explique a origem (§67): a) a incolor dos corpos, b) a transparência dos corpos, c) a cor da superfície dos corpos.

Três fenômenos ocorrem na interface entre dois meios: reflexão (espalhamento), refração e absorção de luz. A cor de um corpo iluminado por luz branca depende da cor da luz que este corpo espalha, transmite ou absorve.

Corpos transparentes ou incolores (por exemplo, vidro, água, ar) refletem fracamente e deixam passar todas as cores da luz branca.

O vidro vermelho absorve todas as cores, exceto o vermelho. O vidro verde absorve todas as cores, exceto o verde.

A cor de um corpo iluminado pela luz branca é determinada pela cor que ele reflete. Por exemplo, um corpo vermelho reflete o vermelho e absorve outras cores.

O corpo branco (papel, neve, tela) reflete todas as cores.

Permite determinar a localização e o movimento dos planetas, o Sol, a Lua e outros luminares. Observamos fenômenos de luz na natureza em todos os lugares. Nossos olhos nos ajudam nisso, assim como dispositivos especiais que possibilitam aprender sobre a estrutura dos corpos celestes, mesmo aqueles que estão a bilhões de quilômetros da Terra. Observações através de um telescópio e fotografia dos planetas permitiram estudar a cobertura de nuvens, a velocidade de rotação, as características da superfície.

A natureza do planeta Terra nos dá fenômenos naturais únicos, raros, belos e incríveis.

Variedades de efeitos de iluminação

Aqui estão apenas alguns deles:

arco circun-horizontal. Também é chamado de "arco-íris de fogo". Quando a luz passa pelos cristais de gelo das nuvens cirros, o céu fica coberto de listras coloridas, e o céu parece coberto por um "filme arco-íris". Tais fenômenos de luz são muito raros, pois um fenômeno natural ocorre apenas quando os cristais de gelo e os raios do sol em relação uns aos outros estão em um determinado ângulo.

Nuvens de arco-íris. Este efeito também depende de como o Sol está localizado nas gotículas de água das nuvens. As cores são determinadas por diferentes comprimentos de onda da luz.

"Fantasma do Brocken". Surpreendentes fenômenos de luz são observados em algumas áreas do nosso planeta: se o sol se põe ou nasce atrás de uma pessoa que está em uma colina ou montanha, ela pode descobrir que sua sombra, que cai sobre as nuvens, aumenta para tamanhos incríveis. Isso se deve à refração dos raios do sol pelas menores gotas de neblina. Tal efeito é observado regularmente no topo do Brocken na Alemanha.

Aréola. Às vezes, círculos brancos aparecem ao redor da Lua e do Sol. Isso ocorre como resultado da reflexão ou refração da luz pela neve ou cristais de gelo. Em climas gelados, halos, formados por cristais de neve e gelo no solo, refletem a luz e a espalham em diferentes direções, resultando em um efeito chamado "pó de diamante".

Parélio. A palavra "parélio" significa "sol falso". É uma espécie de auréola: existem vários Sóis adicionais no céu, localizados no mesmo nível do atual.

Todo mundo conhece um fenômeno atmosférico como um arco-íris, que ocorre após a chuva - o fenômeno atmosférico mais bonito.

Aurora boreal. Fenômenos de luz semelhantes são observados nas regiões polares. Supõe-se que o mesmo fenômeno exista na atmosfera de outros planetas, Vênus, por exemplo. Os cientistas acreditam que as auroras resultam do bombardeio da camada atmosférica superior por partículas carregadas que se movem em direção à Terra paralelamente às linhas do campo geomagnético do espaço sideral, chamada de camada de plasma.

A polarização é a orientação no espaço das oscilações eletromagnéticas das ondas de luz. Esse fenômeno ocorre quando a luz atinge uma superfície em um determinado ângulo e se torna polarizada após a reflexão. Tal céu pode ser visto usando um filtro de câmera.

Trilha da estrela. O fenômeno pode ser capturado por uma câmera, mas é impossível fazê-lo a olho nu.

A coroa ao redor do Sol são as pequenas coroas coloridas ao redor de um determinado planeta ou objetos brilhantes. Eles são ocasionalmente observados nos casos em que as fontes de luz estão escondidas atrás de nuvens translúcidas e ocorrem quando os raios de luz são espalhados por pequenas gotículas de água que formam uma nuvem.

Miragem - este efeito óptico, que se deve à refração dos raios de luz ao passar por camadas de ar com diferentes densidades. É expresso pelo aparecimento de uma imagem enganosa. As miragens são mais frequentemente observadas em climas quentes, principalmente em desertos. Às vezes, eles exibem objetos inteiros que estão a uma grande distância do observador.

Pilares de luz. Esses são fenômenos de luz quando a luz é refletida pelos cristais de gelo e pilares luminosos verticais são formados, como se emergindo da superfície da terra. A fonte neste caso é a Lua, o Sol ou luzes artificiais.

É difícil superestimar. Toda a atividade humana depende dela desde os períodos iniciais até os dias atuais. Para os fluxos de luz, a atmosfera da Terra, que está em constante movimento, é uma espécie de sistema óptico em que os parâmetros mudam constantemente.

Exemplos de fenômenos de luz na atmosfera

As camadas da concha gasosa do nosso planeta se misturam, mudando sua densidade, transparência, parte da luz é refletida nelas, iluminando a superfície da Terra. Em certos casos, o caminho dos raios é dobrado, criando os fenômenos mais surpreendentes e coloridos na atmosfera. Alguns deles são muito comuns, enquanto outros não são bem conhecidos pelas pessoas.

Nem todos os fenômenos físicos são acessíveis aos nossos olhos. Os padrões de luz de um rastro de estrelas, por exemplo, só podem ser detectados com uma câmera de longa exposição que captura como as estrelas deixam rastros únicos no céu enquanto a Terra gira em seu eixo. Portanto, dispositivos ópticos especiais são frequentemente usados.

Os fenômenos atmosféricos naturais, que são a interação do jogo da luz e da concha gasosa do nosso planeta, são surpreendentes em beleza e acessíveis para observação. Na maioria das vezes eles surgem devido ao espalhamento de raios, sua refração e difração quando contornam os limites de corpos opacos. No artigo, consideramos exemplos únicos de fenômenos de luz que ocorrem na atmosfera.

Arco-íris

Nos tempos antigos, era considerada uma ponte que ligava a terra e o céu. O filósofo Descartes fundamentou a teoria do aparecimento do arco-íris, com base na refração dos raios de luz. No entanto, nem ele nem Newton, que complementou seu conhecimento, puderam explicar a origem de vários desses fenômenos observados simultaneamente no céu. E somente no século 19, o astrônomo Erey conseguiu dar uma explicação para esse fenômeno: ele considerou a cortina de chuva como uma estrutura na qual ocorria a difração da luz. Sua teoria ainda é relevante hoje. Um arco-íris é observado quando os raios do sol iluminam o véu de chuva, localizado no lado do céu oposto à luminária. Muitas vezes, não um, mas vários arco-íris aparecem aos olhos do espectador admirado, mas o arranjo de cores neles é sempre o mesmo.

Tais fenômenos de luz na natureza viva são observados não apenas na névoa da chuva, mas também nas gotas de água nas fontes, e a lua, o sol e um holofote comum servem como fonte de luz. Curiosamente, os cientistas que se propuseram a reproduzir o fenômeno em condições artificiais receberam cerca de dezenove imagens.

Sem dúvida, todos viram o arco-íris de sempre, mas o da noite é considerado um fenômeno natural raro. Ao luar, parece branco, mas assim que as gotas de chuva ficam maiores, imediatamente se transforma em cor. Esse fenômeno ainda é frequentemente observado sobre cachoeiras em queda.

arco-íris de fogo

Os cientistas o atribuem ao mais raro, aparece com um arranjo especial do sol acima do horizonte contra o fundo de cristais de gelo, cujas faces são paralelas à terra. Somente sob tais condições, a luz passa na face vertical, refrata e sai na horizontal. E então as nuvens aparecem aos nossos olhos atônitos, lembrando um fogo multicolorido em chamas, o céu parece estar coberto com um filme iridescente.

poste de luz

Nos tempos antigos, os fenômenos de luz criados pelo sol eram frequentemente confundidos com presságios místicos. A física, por outro lado, explica tais pilares pelo jogo da luz do sol com os cristais de gelo formados nos superiores.Um fenômeno natural sempre terá a cor da fonte luminosa, podendo ser o sol, a lua ou qualquer lâmpada. Mas se eles são formados por luminárias naturais, essas colunas acabam sendo muito mais longas.

Fenômenos de som e luz acompanham o aparecimento da aurora, porque os flashes brilhantes são acompanhados por ruídos e crepitações que afetam os transmissores de rádio, como resultado da interrupção ou completa interrupção da comunicação.

Finalmente

A natureza física dos fenômenos de luz tem sido objeto de pesquisa por pessoas desde os tempos antigos. Os efeitos ópticos que ocorrem nas camadas atmosféricas da Terra são considerados e fundamentados do ponto de vista científico. Os exemplos de fenômenos de luz na física dados na revisão, e não apenas eles, tornaram-se repetidamente um choque real para uma pessoa, no entanto, mesmo as imagens mais complexas e bizarras estão agora encontrando sua explicação. E muitos fenômenos se repetiram em condições artificiais. O jogo de luz há muito atrai e por muito tempo será objeto de admiração de outras gerações observando como um raio de sol ou luar dá ao nosso planeta uma aparência única.

Fenômenos ópticos atmosféricos surpreendem a imaginação com a beleza e variedade de ilusões criadas. Os mais espetaculares são pilares de luz, falsos sóis, cruzes de fogo, uma gloria e um fantasma quebrado, que muitas vezes são confundidos por pessoas ignorantes com um Milagre ou Epifania.

Arco quase horizontal, ou "arco-íris de fogo". A luz passa através de cristais de gelo em nuvens cirros. Uma ocorrência muito rara, uma vez que os cristais de gelo e a luz solar devem estar em um certo ângulo entre si para criar o efeito "arco-íris de fogo".

"Fantasma do Brocken". O fenômeno recebeu o nome do topo do Brocken na Alemanha, onde esse efeito pode ser observado regularmente: uma pessoa de pé em uma colina ou montanha, atrás da qual o sol nasce ou se põe, descobre que sua sombra, que caiu nas nuvens , torna-se incrivelmente enorme. Isso se deve ao fato de que as menores gotas de neblina refratam e refletem a luz solar de uma maneira especial.

arco circunzenital. Um arco centrado no zênite, localizado aproximadamente 46° acima do Sol. Raramente é visível e apenas por alguns minutos, tem cores vivas, contornos claros e está sempre paralelo ao horizonte. Para um observador externo, ela lembrará o sorriso do Gato de Cheshire ou um arco-íris invertido.

Arco-íris "nevoento". O halo enevoado parece um arco-íris incolor. A neblina que dá origem a esse halo é composta por partículas menores de água, e a luz, refratada em minúsculas gotículas, não a colore.

Glória. Este efeito só pode ser observado em nuvens que estão diretamente à frente do observador ou abaixo dele, em um ponto que está do lado oposto à fonte de luz. Assim, Glória só pode ser vista de uma montanha ou de um avião, e as fontes de luz (o Sol ou a Lua) devem estar diretamente atrás do observador.

Halo a 22º. Os círculos brancos de luz ao redor do Sol ou da Lua, que resultam da refração ou reflexão da luz por cristais de gelo ou neve na atmosfera, são chamados de halos. Durante a estação fria, halos formados por cristais de gelo e neve na superfície da Terra refletem a luz solar e a espalham em diferentes direções, formando um efeito chamado "pó de diamante".

Nuvens de arco-íris. Quando o Sol está em um determinado ângulo em relação às gotículas de água que compõem a nuvem, essas gotículas refratam a luz do sol e criam um efeito incomum de "nuvem arco-íris", transformando-a em todas as cores do arco-íris.

Arco-íris lunar (arco-íris noturno)- um arco-íris gerado pela lua em maior extensão do que o sol. O arco-íris lunar é comparativamente mais pálido do que o normal. Isso ocorre porque a lua produz menos luz do que o sol. O arco-íris lunar está sempre no lado oposto do céu da lua.

Parélio- uma das formas de halo, na qual uma ou mais imagens adicionais do Sol são observadas no céu.
O Conto da Campanha de Igor menciona que antes da ofensiva dos polovtsianos e da captura de Igor, "quatro sóis brilharam sobre a terra russa". Os guerreiros tomaram isso como um sinal de um grande problema iminente.

Aurora boreal- o brilho das camadas superiores das atmosferas dos planetas com uma magnetosfera devido à sua interação com partículas carregadas do vento solar.

fogo de santo elmo- uma descarga na forma de feixes luminosos ou borlas que ocorrem nas pontas afiadas de objetos altos (torres, mastros, árvores solitárias, topos de rochas pontiagudas, etc.) com alta intensidade de campo elétrico na atmosfera.

Luz Zodiacal. O brilho difuso do céu noturno, criado pela luz solar refletida pelas partículas de poeira interplanetária, também é chamado de luz zodiacal. A luz zodiacal pode ser observada à noite no oeste ou pela manhã no leste.

Pilares de luz. Cristais de gelo planos refletem a luz na atmosfera superior e formam pilares verticais de luz que parecem emergir da superfície da Terra. As fontes de luz podem ser a Lua, o Sol ou luzes de origem artificial.

Trilha da estrela. Invisível a olho nu, pode ser capturado em uma câmera.

Arco-íris branco. Foto tirada na ponte Golden Gate em San Francisco

Buda Luz. O fenômeno é semelhante ao fantasma de Brocken. Os raios do sol são refletidos nas gotas de água atmosféricas sobre o mar e a sombra do avião no meio do círculo do arco-íris...

Feixe verde."Quando o sol poente está completamente fora de vista, o último vislumbre parece surpreendentemente verde. O efeito só pode ser visto de lugares onde o horizonte é baixo e distante. Dura apenas alguns segundos."

Miragem, um fenômeno natural bem conhecido...

lua arco-íris- este é um fenômeno bastante raro na atmosfera da Terra e aparece apenas quando a lua está cheia. Para o aparecimento de um arco-íris lunar, é necessário: a lua cheia, não coberta por nuvens, e a queda de chuva forte. Um verdadeiro arco-íris lunar tem metade do tamanho do céu.

sombra da montanha, observado contra o fundo de nuvens noturnas:

Dos cinco sentidos, a visão nos dá mais informações sobre o mundo ao nosso redor. Mas só podemos ver o mundo ao nosso redor porque a luz entra em nossos olhos. Assim, começamos o estudo da luz, ou óptica (grego optikos - visual), fenômenos, ou seja, fenômenos associados à luz.

Observando fenômenos de luz

Encontramos fenômenos de luz todos os dias, porque eles fazem parte do ambiente natural em que vivemos.

Alguns fenômenos ópticos nos parecem um verdadeiro milagre, por exemplo, miragens no deserto, auroras. Mas você deve admitir que fenômenos de luz mais familiares: o brilho de uma gota de orvalho em um raio de sol, um caminho iluminado pela lua na água, uma ponte de arco-íris de sete cores após uma chuva de verão, relâmpagos em nuvens de trovoada, estrelas cintilantes no céu noturno também são incrível, porque eles tornam o mundo ao nosso redor lindo, cheio de beleza mágica e harmonia.

Entendendo as fontes de luz

Fontes de luz são corpos físicos cujas partículas (átomos, moléculas, íons) emitem luz.

Olhe ao redor, consulte a sua experiência - e você sem dúvida nomeará muitas fontes de luz: uma estrela, um relâmpago, uma chama de vela, uma lâmpada, um monitor de computador, etc. (veja, por exemplo, Fig. 9.1) . Os organismos também podem emitir luz: os vaga-lumes são pontos de luz brilhantes que podem ser vistos nas noites quentes de verão na grama da floresta, alguns animais marinhos, radiolários, etc.

Em uma noite clara de luar, pode-se ver muito bem objetos iluminados pelo luar. No entanto, a Lua não pode ser considerada uma fonte de luz, pois não emite, mas apenas reflete a luz vinda do Sol.

É possível chamar um espelho de fonte de luz, com a ajuda da qual você inicia um "raio de sol"? Explique sua resposta.

Distinção de fontes de luz

Arroz. 9.2. Fontes poderosas de luz artificial - lâmpadas halógenas nos faróis de um carro moderno

Arroz. 9.3. Os sinais dos semáforos modernos são claramente visíveis mesmo com sol forte.

Nesses semáforos, as lâmpadas incandescentes são substituídas por LEDs.

Dependendo da origem, distinguem-se fontes de luz naturais e artificiais (feitas pelo homem).

As fontes de luz natural incluem o Sol e as estrelas, lava quente e aurora, alguns organismos vivos (chocos do fundo do mar, bactérias luminosas, vaga-lumes), etc.

Mesmo nos tempos antigos, as pessoas começaram a criar fontes de luz artificial. No início eram fogueiras, tochas, depois - tochas, velas, lamparinas a óleo e querosene; no final do século XIX. a lâmpada elétrica foi inventada. Hoje, diferentes tipos de lâmpadas elétricas são usadas em todos os lugares (Fig. 9.2, 9.3).

Que tipos de lâmpadas elétricas são usadas em edifícios residenciais? Quais lâmpadas são usadas para iluminação multicolorida?

Existem também fontes de luz térmica e fluorescente.

As fontes de calor emitem luz devido ao fato de terem alta temperatura (Fig. 9.4).

Para o brilho das fontes de luz luminescentes, não é necessária uma temperatura alta: a radiação da luz pode ser bastante intensa, enquanto a fonte permanece relativamente fria. Exemplos de fontes de luz fluorescente são aurora e plâncton marinho, tela de telefone, lâmpada fluorescente, sinal de trânsito fluorescente, etc.

Arroz. 9.4. Algumas fontes de luz térmica

Ponto de estudo e fontes de luz estendidas

Uma fonte de luz que emite luz igualmente em todas as direções e cujas dimensões, dada a distância ao ponto de observação, podem ser desprezadas, é chamada de fonte de luz pontual.

Um exemplo claro de fontes pontuais de luz são as estrelas: nós as observamos da Terra, ou seja, de uma distância milhões de vezes maior que o tamanho das próprias estrelas.

As fontes de luz que não são pontuais são chamadas de fontes de luz estendidas. Na maioria dos casos, estamos lidando com fontes de luz estendidas. Esta é uma lâmpada fluorescente, uma tela de celular, uma chama de vela e uma fogueira.

Dependendo das condições, a mesma fonte de luz pode ser considerada estendida e pontual.

Na fig. 9.5 mostra uma lâmpada para iluminação de jardins paisagísticos. O que você acha, em que caso esta lâmpada pode ser considerada uma fonte pontual de luz?

Caracterizamos os receptores de luz

Os receptores de luz são dispositivos que alteram suas propriedades sob a influência da luz e com a ajuda dos quais a radiação da luz pode ser detectada.

Os receptores de luz são artificiais e naturais. Em qualquer receptor de luz, a energia da radiação luminosa é convertida em outros tipos de energia - térmica, que se manifesta no aquecimento dos corpos que absorvem a luz, elétrica, química e até mecânica. Como resultado de tais transformações, os receptores reagem de certa forma à luz ou à sua mudança.

Por exemplo, alguns sistemas de segurança operam em receptores de luz fotoelétricos - fotocélulas. Feixes de luz que penetram no espaço ao redor do objeto protegido são direcionados para fotocélulas (Fig. 9.6). Se um desses feixes estiver bloqueado, a fotocélula não receberá energia luminosa e imediatamente “relatará” isso.

Nos painéis solares, as células fotovoltaicas convertem a energia luminosa em energia elétrica. Muitas usinas solares modernas são grandes "campos de energia" de painéis solares.

Por muito tempo, apenas detectores fotoquímicos de luz (filme fotográfico, papel fotográfico) foram usados ​​para tirar fotografias, nas quais certas reações químicas ocorrem como resultado da ação da luz (Fig. 9.7).

Da estrela mais próxima de nós, Alpha Centauri, a luz viaja para a Terra por quase 4 anos. Então, quando olhamos para esta estrela, vemos como era há 4 anos. Mas existem galáxias que estão a milhões de anos-luz de distância de nós (ou seja, a luz viaja até elas por milhões de anos!). Imagine que existe uma civilização de alta tecnologia em tal galáxia. Então acontece que eles veem nosso planeta como era na época dos dinossauros!

Nas câmeras digitais modernas, em vez de filme, é usada uma matriz composta por um grande número de fotocélulas. Cada um desses elementos recebe "sua" parte do fluxo de luz, converte-o em um sinal elétrico e transmite esse sinal para um determinado local da tela.

Os receptores naturais de luz são os olhos dos seres vivos (Fig. 9.8). Sob a influência da luz, certas reações químicas ocorrem na retina do olho, surgem impulsos nervosos, como resultado do qual o cérebro forma uma ideia do mundo ao nosso redor.

Aprenda sobre a velocidade da luz

Quando você olha para o céu estrelado, dificilmente pode adivinhar que algumas estrelas já se apagaram. Além disso, várias gerações de nossos ancestrais admiravam as mesmas estrelas, e essas estrelas ainda não existiam! Como pode haver luz de uma estrela, mas não há estrela em si?

O fato é que a luz se propaga no espaço a uma velocidade finita. A velocidade c de propagação da luz é enorme e, no vácuo, é de cerca de trezentos mil quilômetros por segundo:

A luz percorre quilômetros de distância em milésimos de segundo. É por isso que, se a distância da fonte de luz ao receptor for pequena, parece que a luz se propaga instantaneamente. Mas de estrelas distantes, a luz viaja até nós por milhares e milhões de anos.

Resumindo

Corpos físicos cujos átomos e moléculas emitem luz são chamados de fontes de luz. As fontes de luz são térmicas e luminescentes; naturais e artificiais; ponto e estendido. Por exemplo, a aurora é uma fonte de luz luminescente naturalmente estendida.

Dispositivos que alteram seus parâmetros como resultado da ação da luz e com a ajuda dos quais a radiação da luz pode ser detectada são chamados de receptores de luz. Nos receptores de luz, a energia da radiação luminosa é convertida em outros tipos de energia. Os órgãos de visão dos seres vivos são receptores naturais de luz.

A luz se propaga no espaço a uma velocidade finita. Velocidade

a propagação da luz no vácuo é aproximadamente: c = 3 10 m/s. perguntas do teste

1. Qual é o papel da luz na vida humana? 2. Defina uma fonte de luz. Dar exemplos. 3. A lua é uma fonte de luz? Explique sua resposta. 4. Dê exemplos de fontes de luz natural e artificial. 5. O que as fontes de luz térmica e fluorescente têm em comum? Qual é a diferença? 6. Em que condições uma fonte de luz é considerada um ponto? 7. Quais dispositivos são chamados de receptores de luz? Dê exemplos de receptores de luz natural e artificial. 8. Qual é a velocidade de propagação da luz no vácuo?

Exercício número 9

1. Estabeleça uma correspondência entre a fonte de luz (veja a figura) e seu tipo.

A Térmico natural B Térmico artificial C Luminescência natural D Luminescência artificial

2. Para cada linha, determine a palavra ou frase "extra".

a) chama de vela, sol, estrela, lua, lâmpada LED;

b) a tela do computador ligado, relâmpago, lâmpada incandescente, lanterna;

c) lâmpada fluorescente, chama de queimador de gás, fogo, radiolaria.

3. Por quanto tempo aproximado a luz percorre a distância do Sol à Terra - 150 milhões de km?

4. Em qual dos casos indicados o Sol pode ser considerado uma fonte pontual de luz?

a) observar um eclipse solar;

b) observação do Sol a partir de uma nave espacial voando fora do sistema solar;

c) determinar o tempo usando um relógio de sol.

5. Uma das unidades de comprimento usadas em astronomia é o ano-luz. Quantos metros é um ano-luz se for igual à distância que a luz percorre no vácuo em um ano?

6. Use fontes adicionais de informação e descubra quem e como mediu pela primeira vez a velocidade de propagação da luz.

Este é um material didático.