W fizyce zjawiska świetlne są optyczne, ponieważ należą do tego podrozdziału. Skutki tego zjawiska nie ograniczają się do uwidocznienia przedmiotów wokół ludzi. Dodatkowo oświetlenie słoneczne przekazuje energię cieplną w przestrzeni, w wyniku czego ciała nagrzewają się. Na tej podstawie wysunięto pewne hipotezy dotyczące natury tego zjawiska.
Transmisja energii jest realizowana przez ciała i fale rozchodzące się w ośrodku, dlatego promieniowanie składa się z cząstek zwanych korpuskułami. Tak nazwał ich Newton, po nim pojawili się nowi badacze, którzy ulepszyli ten system, byli Huygens, Foucault itd. Nieco później Maxwell przedstawił elektromagnetyczną teorię światła.
Początki i rozwój teorii światła
Dzięki pierwszej hipotezie Newton utworzył system korpuskularny, który jasno wyjaśniłistota zjawisk optycznych. Jako elementy strukturalne zawarte w tej teorii opisano różne promienie barwne. Interferencja i dyfrakcja zostały wyjaśnione przez holenderskiego naukowca Huygensa w XVI wieku. Badacz ten wysunął i opisał teorię światła opartą na falach. Jednak wszystkie stworzone systemy nie były uzasadnione, ponieważ nie wyjaśniały samej istoty i podstaw zjawisk optycznych. W wyniku długich poszukiwań kwestie prawdziwości i autentyczności emisji światła, a także ich istoty i podstawy pozostały nierozwiązane.
Kilka wieków później kilku badaczy pod przewodnictwem Foucaulta, Fresnel zaczął wysuwać inne hipotezy, dzięki którym ujawniono teoretyczną przewagę fal nad korpuskułami. Jednak ta teoria miała również wady i niedociągnięcia. W rzeczywistości ten stworzony opis sugerował obecność jakiejś substancji, która jest w kosmosie, ze względu na fakt, że Słońce i Ziemia znajdują się w dużej odległości od siebie. Jeśli światło pada swobodnie i przechodzi przez te obiekty, to są w nich mechanizmy poprzeczne.
Dalsze tworzenie i doskonalenie teorii
Na podstawie tej całej hipotezy powstały przesłanki do stworzenia nowej teorii o eterze świata, który wypełnia ciała i cząsteczki. Biorąc pod uwagę cechy tej substancji, musi ona być solidna, w wyniku czego naukowcy doszli do wniosku, że ma właściwości elastyczne. W rzeczywistości eter powinien wpływać na kulę ziemską w przestrzeni, ale tak się nie dzieje. Zatem ta substancja nie jest w żaden sposób uzasadniona, z wyjątkiem tego, że przepływa przez nią promieniowanie świetlne, a onama twardość. W oparciu o takie sprzeczności hipoteza ta została zakwestionowana, bezsensowne i dalsze badania.
Dzieła Maxwella
Można powiedzieć, że falowe właściwości światła i elektromagnetyczna teoria światła stały się jednym, gdy Maxwell rozpoczął swoje badania. W trakcie badań stwierdzono, że prędkości propagacji tych wielkości pokrywają się w próżni. W wyniku uzasadnienia empirycznego Maxwell wysunął i udowodnił hipotezę o prawdziwej naturze światła, która została z powodzeniem potwierdzona przez lata oraz inne praktyki i doświadczenia. W ten sposób w poprzednim stuleciu powstała elektromagnetyczna teoria światła, którą stosuje się do dziś. Później zostanie uznany za klasyczny.
Właściwości falowe światła: elektromagnetyczna teoria światła
Na podstawie nowej hipotezy wyprowadzono wzór λ=c/ν, który wskazuje, że długość można znaleźć podczas obliczania częstotliwości. Emisje światła to fale elektromagnetyczne, ale tylko wtedy, gdy są wyczuwalne dla człowieka. Ponadto można je nazwać takimi i podlegają wahaniom od 4 1014 do 7,5 1014 Hz. W tym zakresie częstotliwość oscylacji może się zmieniać, a kolor promieniowania jest inny, a każdy segment lub przedział będzie miał charakterystyczny i odpowiadający mu kolor. W rezultacie częstotliwość o określonej wartości jest długością fali w próżni.
Obliczenia pokazują, że emisja światła może wynosić od 400 nm do 700 nm (fiolet iczerwone kolory). Na przejściu odcień i częstotliwość są zachowywane i zależą od długości fali, która zmienia się w zależności od prędkości propagacji i jest określona dla próżni. Elektromagnetyczna teoria światła Maxwella opiera się na podstawach naukowych, w których promieniowanie wywiera nacisk na składniki ciała i bezpośrednio na nie. To prawda, że koncepcja ta została później przetestowana i udowodniona empirycznie przez Lebiediewa.
Elektromagnetyczna i kwantowa teoria światła
Emisja i rozkład ciał świetlnych pod względem częstotliwości drgań nie jest zgodny z prawami wyprowadzonymi z hipotezy falowej. Takie stwierdzenie pochodzi z analizy składu tych mechanizmów. Niemiecki fizyk Planck próbował znaleźć wyjaśnienie tego wyniku. Później doszedł do wniosku, że promieniowanie występuje w postaci pewnych porcji - kwantowej, wtedy tę masę nazwano fotonami.
W rezultacie analiza zjawisk optycznych doprowadziła do wniosku, że emisję i absorpcję światła wyjaśniono za pomocą składu masy. Natomiast te, które rozprzestrzeniły się w medium, wyjaśniała teoria fal. W związku z tym, aby w pełni zbadać i opisać te mechanizmy, potrzebna jest nowa koncepcja. Co więcej, nowy system miał wyjaśniać i łączyć różne właściwości światła, czyli korpuskularnego i falowego.
Rozwój teorii kwantowej
W rezultacie prace Bohra, Einsteina, Plancka stały się podstawą tej ulepszonej struktury, którą nazwano kwantową. Do tej pory ten system opisuje i wyjaśnianie tylko klasyczna elektromagnetyczna teoria światła, ale także inne gałęzie wiedzy fizycznej. W istocie nowa koncepcja stanowiła podstawę wielu właściwości i zjawisk zachodzących w ciałach i przestrzeni, a poza tym przewidziała i wyjaśniła ogromną liczbę sytuacji.
Zasadniczo elektromagnetyczna teoria światła jest krótko opisana jako zjawisko oparte na różnych dominantach. Na przykład zmienne korpuskularne i falowe optyki mają związek i są wyrażone wzorem Plancka: ε=ℎν, jest energia kwantowa, oscylacje promieniowania elektromagnetycznego i ich częstotliwość, stały współczynnik, który nie zmienia się dla żadnego zjawiska. Zgodnie z nową teorią układ optyczny o pewnych różnych mechanizmach składa się z fotonów o sile. Zatem twierdzenie brzmi tak: energia kwantowa jest wprost proporcjonalna do promieniowania elektromagnetycznego i jego wahań częstotliwości.
Planck i jego pisma
Aksjomat c=νλ, w wyniku formuły Plancka powstaje ε=hc / λ, można więc wnioskować, że powyższe zjawisko jest przeciwieństwem długości fali z wpływem optycznym w próżni. Eksperymenty przeprowadzone w zamkniętej przestrzeni wykazały, że dopóki foton istnieje, będzie poruszał się z określoną prędkością i nie będzie w stanie zwolnić swojego tempa. Jest jednak wchłaniany przez cząsteczki substancji, które napotyka po drodze, w wyniku czego następuje wymiana i znika. W przeciwieństwie do protonów i neutronów nie ma masy spoczynkowej.
Fale elektromagnetyczne i teorie światła nadal nie wyjaśniają sprzecznych zjawisk,na przykład w jednym systemie będą wyraźne właściwości, aw innym korpuskularnym, ale mimo to wszystkie są połączone promieniowaniem. Opierając się na koncepcji kwantu, istniejące właściwości są obecne w samej naturze struktury optycznej iw materii ogólnej. Oznacza to, że cząstki mają właściwości falowe, a te z kolei są korpuskularne.
Źródła światła
Podstawy elektromagnetycznej teorii światła opierają się na aksjomie, który mówi: cząsteczki, atomy ciał wytwarzają promieniowanie widzialne, które nazywa się źródłem zjawiska optycznego. Istnieje ogromna liczba obiektów, które wytwarzają ten mechanizm: lampa, zapałki, rurki itp. Co więcej, każdą taką rzecz można podzielić na równoważne grupy, które są określane przez sposób ogrzewania cząstek realizujących promieniowanie.
Oświetlenie strukturalne
Pierwotne pochodzenie blasku jest spowodowane wzbudzeniem atomów i cząsteczek w wyniku chaotycznego ruchu cząsteczek w ciele. Dzieje się tak, ponieważ temperatura jest wystarczająco wysoka. Wypromieniowana energia jest zwiększona dzięki temu, że ich wewnętrzna wytrzymałość wzrasta i nagrzewa się. Takie obiekty należą do pierwszej grupy źródeł światła.
Rozżarzenie atomów i molekuł powstaje na bazie latających cząsteczek substancji i nie jest to minimalna akumulacja, ale cały strumień. Temperatura tutaj nie odgrywa szczególnej roli. Ten blask nazywa się luminescencją. Oznacza to, że zawsze występuje ze względu na fakt, że organizm pochłania energię zewnętrzną spowodowaną promieniowaniem elektromagnetycznym, chemicznymreakcja, protony, neutrony itp.
Źródła nazywane są luminescencyjnymi. Definicja elektromagnetycznej teorii światła tego układu jest następująca: jeśli po pochłonięciu energii przez ciało upłynie jakiś czas mierzalny doświadczeniem, a następnie wytwarza promieniowanie nie ze względu na wskaźniki temperatury, to należy do ww. grupa.
Szczegółowa analiza luminescencji
Jednak takie cechy nie opisują w pełni tej grupy, ponieważ występuje w niej kilka gatunków. W rzeczywistości po wchłonięciu energii ciała pozostają rozżarzone, a następnie emitują promieniowanie. Czas wzbudzenia z reguły jest różny i zależny od wielu parametrów, często nie przekracza kilku godzin. W związku z tym metoda ogrzewania może być kilku rodzajów.
Rozrzedzony gaz zaczyna emitować promieniowanie po przepłynięciu przez niego prądu stałego. Proces ten nazywa się elektroluminescencją. Obserwuje się to w półprzewodnikach i diodach LED. Dzieje się to w taki sposób, że przepływ prądu powoduje rekombinację elektronów i dziur, dzięki temu mechanizmowi powstaje zjawisko optyczne. Oznacza to, że energia jest przekształcana z energii elektrycznej w światło, co jest odwrotnym wewnętrznym efektem fotoelektrycznym. Krzem jest uważany za emiter podczerwieni, podczas gdy fosforek galu i węglik krzemu realizują widoczne zjawisko.
Esencja fotoluminescencji
Korpus pochłania światło, a ciała stałe i ciecze emitują fale o długich długościach, które różnią się pod każdym względem od oryginałufotony. W przypadku żarzenia stosuje się żarzenie ultrafioletowe. Ta metoda wzbudzenia nazywana jest fotoluminescencją. Występuje w widzialnej części widma. Promieniowanie ulega przekształceniu, fakt ten udowodnił angielski naukowiec Stokes w XVIII wieku i jest obecnie regułą aksjomatyczną.
Kwantowa i elektromagnetyczna teoria światła opisuje koncepcję Stokesa w następujący sposób: cząsteczka pochłania część promieniowania, a następnie przekazuje ją innym cząsteczkom w procesie wymiany ciepła, pozostała energia emituje zjawisko optyczne. Ze wzoru hν=hν0 – A okazuje się, że częstotliwość emisji luminescencji jest mniejsza niż częstotliwość pochłaniana, co skutkuje dłuższą długością fali.
Ramy czasowe dla propagacji zjawiska optycznego
Elektromagnetyczna teoria światła i twierdzenie fizyki klasycznej wskazują na to, że prędkość wskazanej wielkości jest duża. Przecież odległość od Słońca do Ziemi pokonuje w kilka minut. Wielu naukowców próbowało przeanalizować prostą linię czasu i sposób, w jaki światło przemieszcza się z jednej odległości na drugą, ale w zasadzie im się nie powiodło.
W rzeczywistości elektromagnetyczna teoria światła opiera się na prędkości, która jest główną stałą fizyki, ale nie przewidywalną, ale możliwą. Powstały formuły, a po testach okazało się, że propagacja i ruch fal elektromagnetycznych zależy od środowiska. Ponadto ta zmienna jest zdefiniowanabezwzględny współczynnik załamania przestrzeni, w której znajduje się określona wartość. Promieniowanie świetlne jest w stanie wniknąć w każdą substancję, w wyniku czego przepuszczalność magnetyczna zmniejsza się, w związku z tym prędkość optyki jest określona przez stałą dielektryczną.
