lampu

Fisik

2022

Kami menjelaskan segala sesuatu tentang cahaya, sejarah studinya, bagaimana ia menyebar dan karakteristik lainnya. Selain itu, cahaya alami dan buatan.

Cahaya adalah bentuk radiasi elektromagnetik yang terlihat oleh mata manusia.

Apa itu cahaya?

Apa yang kita sebut cahaya adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata manusia. Selain cahaya, ada berbagai bentuk radiasi elektromagnetik di semesta, yang menyebar melalui ruang angkasa dan transportasi Energi dari satu tempat ke tempat lain (seperti radiasi ultraviolet atau sinar-x), tetapi tidak satupun dari mereka dapat dirasakan secara alami.

Cahaya tampak terdiri dari foton (dari kata Yunani phos, "cahaya"), semacam partikel elemen kurang massa. Foton berperilaku dalam dua cara: sebagai gelombang dan sebagai partikel. Dualitas ini memberikan cahaya dengan sifat fisik yang unik.

Itu optik adalah cabang dari fisik yang mempelajari cahaya, sifat-sifatnya, perilakunya, interaksinya dan pengaruhnya terhadap urusan. Namun, cahaya adalah studi tentang banyak lainnya disiplin ilmu sebagai kimia, relativitas umum atau fisika kuantum, di antara yang lain.

Sejarah cahaya

Sifat cahaya telah menggelitik umat manusia selamanya. Pada zaman kuno itu dianggap sebagai milik materi, sesuatu yang terpancar dari benda-benda. Itu juga terkait dengan matahari, raja bintang di sebagian besar agama kamu pandangan dunia dari kemanusiaan primitif dan karena itu juga dengan panas dan dengan kehidupan.

Orang Yunani kuno memahami cahaya sebagai sesuatu yang dekat dengan kebenaran dari hal-hal. Itu dipelajari oleh para filsuf seperti Empedocles dan Euclides, yang telah menemukan beberapa sifat fisiknya. Dari Renaisans Di Eropa, pada abad kelima belas, studi dan penerapannya pada kehidupan manusia mendapat dorongan besar, dengan perkembangan fisika modern dan optik.

Selanjutnya, pengelolaan listrik diperbolehkan pencahayaan buatan rumah dan kota, berhenti bergantung pada Matahari atau terbakar bahan bakar (lampu solar atau minyak tanah). Dengan demikian, dasar-dasar rekayasa optik yang berkembang pada abad kedua puluh ditaburkan.

Berkat elektronik dan optik, dimungkinkan untuk mengembangkan aplikasi untuk cahaya yang berabad-abad lalu tidak terpikirkan. Pemahaman kita tentang cara kerja fisiknya meningkat, sebagian berkat teori kuantum dan kemajuan besar dalam fisika dan kimia yang terjadi berkat mereka.

Berkat cahaya dan studinya ada teknologi berbeda seperti laser, bioskop, itu Fotografi, fotokopi atau panel fotovoltaik.

Karakteristik cahaya

Semua warna terkandung dalam cahaya.

Cahaya adalah pancaran foton yang bergelombang dan korpuskular, yaitu, pada saat yang sama ia berperilaku seolah-olah terbuat dari ombak dan materi.

Itu selalu bergerak dalam garis lurus, dengan kecepatan yang ditentukan dan konstan. Itu frekuensi gelombang cahaya menentukan tingkat energi cahaya, dan itulah yang membedakan cahaya tampak dari bentuk radiasi lainnya.

Meskipun cahaya secara umum (baik dari Matahari dan dari lampu) terlihat putih, ia mengandung gelombang dengan panjang gelombang yang sesuai dengan setiap warna dalam spektrum yang terlihat.

Ini dapat dibuktikan dengan mengarahkannya ke prisma dan memecahnya menjadi nada-nada Pelangi. Bahwa suatu benda memiliki warna tertentu merupakan konsekuensi dari pigmen benda yang menyerap panjang gelombang tertentu dan memantulkan yang lain, memantulkan panjang gelombang benda tersebut. warna Apa yang kita lihat.

Jika kita melihat suatu benda berwarna putih, itu karena pigmen memantulkan semua cahaya yang dipancarkan padanya, semua panjang gelombang. Sebaliknya, jika kita melihatnya hitam, itu karena ia menyerap semua cahaya dan tidak ada yang dipantulkan, kita tidak melihat apa-apa, yaitu, kita melihat hitam.Warna spektrum yang dapat dilihat oleh mata kita berkisar dari merah (panjang gelombang 700 nanometer) hingga ungu (panjang gelombang 400 nanometer).

Perambatan cahaya

Cahaya merambat lurus dan dengan kecepatan 299.792.4458 meter per detik dalam ruang hampa. Jika harus melalui media padat atau kompleks, ia bergerak dengan kecepatan lebih lambat.

Astronom Denmark Ole Roemer membuat pengukuran kasar pertama dari kecepatan cahaya pada tahun 1676. Sejak itu, fisika telah menyempurnakan mekanisme pengukuran.

Fenomena bayangan juga berkaitan dengan propagasi cahaya: ketika mengenai objek buram, cahaya memproyeksikan siluetnya di latar belakang, menguraikan bagian yang terhalang oleh objek. Ada dua derajat naungan: yang lebih terang, yang disebut penumbra; dan satu lagi yang lebih gelap, yang disebut umbra.

Geometri telah menjadi alat penting ketika mempelajari perambatan cahaya atau merancang artefak untuk mendapatkan efek tertentu, misalnya, teleskop dan mikroskop.

Fenomena cahaya

Pembiasan pada gambar ini terjadi karena kecepatan cahaya berkurang saat melewati air.

Fenomena cahaya adalah perubahan yang dialaminya ketika dikenai media tertentu atau kondisi fisik tertentu. Banyak dari mereka terlihat setiap hari, bahkan jika kita tidak benar-benar tahu bagaimana mereka beroperasi.

  • Cerminan. Saat mengenai permukaan tertentu, cahaya mampu "memantul", yaitu mengubah lintasannya pada sudut tertentu dan dapat diprediksi. Sebagai contoh, jika benda yang dipukul pada sudut tertentu licin dan memiliki sifat reflektif (seperti permukaan cermin), cahaya akan dipantulkan pada sudut yang sama dengan datang, tetapi dalam arah yang berlawanan. Beginilah cara kerja cermin.
  • Pembiasan. Ketika cahaya melewati dari satu media transparan ke yang lain, dengan perbedaan kepadatan ada fenomena yang dikenal sebagai "pembiasan". Contoh klasiknya adalah lewatnya cahaya antara udara (kurang padat) dan Air (lebih padat), yang dapat dibuktikan dengan meletakkan alat makan di dalam segelas air dan memperhatikan bagaimana gambar alat makan tersebut seolah-olah terputus dan terduplikasi, seolah-olah ada “kesalahan” pada gambar tersebut. Ini karena air mengubah arah rambat ketika berpindah dari satu medium ke medium lainnya.
  • Difraksi. Ketika sinar cahaya mengelilingi suatu objek atau melewati bukaan pada benda buram, mereka akan mengalami perubahan lintasannya, menghasilkan efek bukaan, seperti yang terjadi pada lampu mobil di malam hari. Fenomena ini khas dari semua gelombang.
  • Dispersi. Sifat cahaya inilah yang memungkinkan kita memperoleh spektrum warna penuh dengan menghamburkan berkas cahaya, yaitu apa yang terjadi ketika kita membuatnya melalui prisma, atau apa yang terjadi ketika cahaya melewati tetesan air hujan di dalam prisma. suasana dan dengan demikian menghasilkan pelangi.
  • Polarisasi. Cahaya terdiri dari getaran Medan listrik kamu magnetis yang dapat memiliki alamat yang berbeda. Polarisasi cahaya adalah fenomena yang terjadi ketika, misalnya, dengan menggunakan polarizer (seperti kacamata hitam) arah osilasi diperkecil sehingga cahaya menyebar dengan intensitas yang lebih kecil.

Sinar matahari dan cahaya buatan

Sumber cahaya tradisional umat manusia adalah yang berasal dari Matahari, yang terus-menerus memancarkan cahaya tampak, panas, sinar ultraviolet, dan jenis radiasi lainnya.

Itu sinar matahari Hal ini penting untuk fotosintesis dan untuk menjaga suhu planet dalam rentang yang sesuai dengan kehidupan. Ini mirip dengan cahaya yang kita amati dari yang lain bintang dari galaksi, meskipun jarak mereka bermilyar-milyar.

Sejak awal manusia telah mencoba meniru sumber cahaya alami itu. Awalnya ia melakukannya dengan menguasai api, dengan obor dan api unggun yang membutuhkan bahan yang mudah terbakar dan tidak terlalu tahan lama.

Kemudian dia menggunakan lilin lilin yang menyala secara terkendali, dan jauh kemudian dia menciptakan lampu jalan yang membakar minyak atau lainnya hidrokarbon, memunculkan jaringan penerangan perkotaan pertama, yang kemudian digantikan oleh gas alam. Akhirnya sampai pada penggunaan listrik, versi yang lebih aman dan lebih efisien.

!-- GDPR -->