Die Natur des Lichts fasziniert den Menschen seit jeher. In der Antike galt es als eine Eigenschaft der Materie, als etwas, das von Dingen ausgeht. Es wird auch mit der Sonne, dem Planetenkönig in den meisten Religionen und Weltanschauungen des frühen Menschen, und daher mit Wärme und Leben in Verbindung gebracht. Viele Menschen wissen es jedoch nicht wirklich Was ist Licht?.
Deshalb erklären wir in diesem Artikel, was Licht ist, welche Eigenschaften es hat und welche Bedeutung es hat.
Was ist Licht?
das Licht ist ein grundlegendes Naturphänomen, das es uns ermöglicht, die Welt um uns herum wahrzunehmen. Es handelt sich um eine Form von Strahlungsenergie, die sich in Form elektromagnetischer Wellen ausbreitet. Diese Wellen breiten sich mit extrem hoher Geschwindigkeit, der sogenannten Lichtgeschwindigkeit, durch den Weltraum aus. Licht ist Teil des elektromagnetischen Spektrums, das von Radiowellen bis hin zu Gammastrahlen reicht.
Eine wichtige Eigenschaft von Licht ist, dass es von verschiedenen Materialien emittiert, reflektiert, absorbiert oder durchgelassen werden kann. Objekte emittieren aufgrund der Wärmeenergie, die sie besitzen, Licht, ähnlich wie eine Flamme oder eine Glühbirne. Wenn Licht auf ein Objekt fällt, kann ein Teil davon vom Objekt absorbiert, ein Teil reflektiert und ein Teil durch das Objekt hindurchgelassen werden. Die Kombination aus reflektiertem und durchgelassenem Licht nehmen wir als Farbe und Helligkeit wahr.
Weißes Licht besteht, wie das Licht der Sonne, eigentlich aus einer Mischung von Farben. Dies liegt daran, dass weißes Licht beim Durchgang durch ein Prisma in verschiedene Wellenlängen zerfallen kann und so das Farbspektrum entsteht, das wir als Regenbögen kennen.
Neben seiner Rolle bei der visuellen Wahrnehmung spielt Licht auch in vielen Bereichen der Wissenschaft und Technik eine wesentliche Rolle. Es wird in der Kommunikation verwendet, z bei Radio- und Fernsehsignalen sowie bei der Datenübertragung über optische Fasern. Auch in der Fotografie, der Medizin (z. B. Lasertherapie), der astronomischen Forschung und vielen anderen Disziplinen ist es unverzichtbar.
etwas Geschichte
Die alten Griechen verstanden Licht als etwas, das der Wahrheit der Dinge nahe kam. Es wurde von Philosophen wie Empedokles und Euklid untersucht, die einige seiner physikalischen Eigenschaften entdeckt hatten. Vom Beginn der europäischen Renaissance bis zum XNUMX. Jahrhundert, mit der Entwicklung der modernen Physik und Optik, haben ihre Forschung und Anwendung im menschlichen Leben große Entwicklungsdynamik erlangt.
Anschließend Das Management der Elektrizität ermöglichte es, Häuser und Städte künstlich zu beleuchten, ohne auf die Sonne oder die Verbrennung von Brennstoffen angewiesen zu sein (Diesel- oder Petroleumlampen). Dies ist die Grundlage der im XNUMX. Jahrhundert entwickelten optischen Technik.
Dank Elektronik und Optik wurden Lichtanwendungen entwickelt, die noch vor wenigen Jahrhunderten undenkbar waren. Unser Verständnis darüber, wie es physikalisch funktioniert, hat sich verbessert, was zum Teil der Quantentheorie und den enormen Fortschritten in Physik und Chemie zu verdanken ist.
Dank des Lichts und seiner Forschung sind verschiedene Technologien entstanden, wie Laser, Kino, Fotografie, Fotokopieren oder Photovoltaikmodule.
Schlüsselmerkmale
Es bewegt sich immer geradlinig mit einer konstanten vorgegebenen Geschwindigkeit. Die Frequenz der Lichtwelle bestimmt das Energieniveau des Lichts und unterscheidet sichtbares Licht von anderen Strahlungsformen. Obwohl Licht im Allgemeinen (von der Sonne und Lampen) erscheint weiß und enthält Wellen mit Wellenlängen, die jeder Farbe im sichtbaren Spektrum entsprechen.
Dies lässt sich demonstrieren, indem man es auf ein Prisma richtet und es in Regenbogenfarben unterteilt. Objekte haben eine bestimmte Farbe, weil die Pigmente des Objekts bestimmte Wellenlängen absorbieren und andere reflektieren und so die Wellenlängen der Farben reflektieren, die wir sehen.
Wenn wir ein weißes Objekt sehen, Dies liegt daran, dass das Pigment das gesamte auf es emittierte Licht, also alle Wellenlängen, reflektiert. Wenn wir es hingegen schwarz sehen, liegt das daran, dass es das gesamte Licht absorbiert, nichts reflektiert wird und wir nichts sehen, das heißt, wir sehen schwarz. Unsere Augen nehmen Spektralfarben von Rot (Wellenlänge 700 nm) bis Violett (Wellenlänge 400 nm) wahr.
Lichtausbreitung
Licht bewegt sich im Vakuum geradlinig mit einer Geschwindigkeit von 299.792.4458 Metern pro Sekunde.. Wenn Sie durch ein dichtes oder komplexes Medium reisen müssen, bewegen Sie sich mit einer langsameren Geschwindigkeit. Der dänische Astronom Ole Roemer führte 1676 die erste ungefähre Messung der Lichtgeschwindigkeit durch. Seitdem hat die Physik den Messmechanismus stark verfeinert.
Das Schattenphänomen hängt auch mit der Lichtausbreitung zusammen: Wenn Licht auf ein undurchsichtiges Objekt fällt, projiziert das Licht seine Umrisse auf den Hintergrund und hebt die vom Objekt verdeckten Teile hervor. Es gibt zwei Schattierungsgrade: einen helleren Farbton namens Halbschatten, ein hellerer Farbton namens Penumbra und ein hellerer Farbton namens Penumbra. Die andere Farbe ist dunkler und wird Umbra genannt.
Geometrie war schon immer ein wichtiges Werkzeug, wenn es darum ging, die Ausbreitung von Licht zu untersuchen oder Geräte zur Erzielung bestimmter Effekte zu entwerfen, beispielsweise Teleskope und Mikroskope.
Natürliches Licht und künstliches Licht
Die traditionelle Lichtquelle der Menschheit ist die Sonne, die uns ständig mit sichtbarem Licht, Wärme, ultraviolettem Licht und anderen Arten von Strahlung beleuchtet.
Sonnenlicht ist für die Photosynthese und dafür, die Temperatur auf der Erde in einem für Leben geeigneten Bereich zu halten, unerlässlich. Es ähnelt dem Licht, das wir von anderen Sternen in unserer Galaxie beobachten, auch wenn sie Milliarden Kilometer voneinander entfernt sind.
Schon sehr früh hat der Mensch versucht, natürliche Lichtquellen nachzuahmen. Anfänglich, Dies gelingt ihm durch die Beherrschung des Feuers durch den Einsatz von Fackeln und Lagerfeuern, die brennbare Materialien erfordern und eine kurze Lebensdauer haben.
Später wurden Kerzen verwendet, die kontrolliert brannten, und viel später schuf er Laternenpfähle, die Öl oder andere Kohlenwasserstoffe verbrannten und so das erste städtische Beleuchtungsnetz bildeten, das später durch Erdgas ersetzt wurde. Letztlich wurde die Nutzung von Elektrizität entdeckt, die die sicherste und effizienteste Variante darstellt.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr darüber erfahren können, was Licht ist und welche Eigenschaften es hat.