Доброго времени суток!
Я решила начать объяснять физику подписчикам и читателям с такого раздела, как оптика.
В этом выпуске я расскажу, что такое свет и о волновых свойствах света.
Как можно просто и понятно выразиться о свете? Ну...это отсутствие тени. В физике ещё не решили, волна это или частица, так что для понимания давайте говорить, что это просто отсутствие тени.
У света есть волновые свойства, подробнее о них:
Интерференция — волновое свойство света. Описывает то, как свет распространяется.
На рисунке мы видим, как волна распространяется через отверстия в экране, и в правой части рисунка видим: свет распространяется, как волна от точечного источника света, и на отмеченные точки на первом экране справа попадают волны сразу из двух отверстий в экране посередине. Точечные источники света здесь, как и везде, отмечаются строчной латинской «s».
В общем, интерференция —волновое свойство света, причина того явления, когда лучи двух и более источников света распространяются, как волны и пересекаются в точках на экране, как на картинке.
Теперь о дифракции. Если просто и понятно выражаться, дифракция — это явление, когда свет нарушает законы геометрии и перестаёт идти по прямой, как на картинке.
Чтобы понять, что она из себя представляет, вспомните свой вид из дверного глазка на дверь соседа напротив или вашего гостя. Вы подходите к глазку(ему необязательно быть линзой, как это иногда бывает) или стоите от него в нескольких метрах. Обычно у глазка маленький диаметр, и у него маленькая площадь поверхности. Но это не мешает вам видеть дверь соседа или лицо гостя, а они ведь по площади точно превосходят ваш дверной глазок - лицо гостя и дверь соседа точно будут покрупнее вашего ответа в двери.
Всё это происходящее с участием вас, вашей двери с глазком, лицом гостя и дверью соседа существует только благодаря дифракции света —явлению, когда свет попадает туда, где по логике геометрии, должна быть тень.
Что такое дисперсия света? Самый простой и короткий ответ на этот вопрос — причина радуги. Все мы слышали, что смесь красного, оранжевого, жёлтого, зелёного, голубого, синего и фиолетового (в общем, цветов радуги) цветов в равных пропорциях создаёт белый свет.
То есть, дисперсия — разложение белого луча на 7 цветов радуги в прозрачных средах вроде воды(вы же видели в прозрачных стаканах воды радугу?) и воздухе(та же радуга, только в небе и после дождя)
Кстати, интересный факт: в некоторых средах, например, в парах иода, некоторые цвета видны лучше других.
Что такое поляризация света, в двух словах объяснить не получится. Свет же считается поперечной электромагнитной волной, и поляризация света - частный случай поляризации волн.
Поляризация применяется в 3D-эффектах кинотеатра — световые волны, направленные перпендикулярно друг другу, НЕ интерферируют. С волной происходит всё то же самое, что на картинке, и это разделяет изображение между вашими левым и правым глазами.
В общем, это явление, когда не происходит интерференции, и оно часто используется для создания 3D-эффектов в кино.
Поговорим об отражении света. Ну, всем нам знакомо это явление, когда мы смотримся в зеркало.
Чтобы отражение было точным, отражающая поверхность должна быть плоской. Мы в обычных неискривлённых зеркалах видим точное изображение предметов, потому что угол к перпендикуляру поверхности, под которым падает луч, равен углу к перпендикуляру, под которым он отражается.
В кривых зеркалах луч отражается несколько иначе, и изображение в них недостоверно.
В общем, рисунок отображает этот закон оптики о плоском зеркале: «УГОЛ ПАДЕНИЯ РАВЕН УГЛУ ОТРАЖЕНИЯ».
Подведём итог: отражение —свойство света, когда световая волна доходит до отражающей среды и возвращается обратно под строго определённым углом.
Ещё про отражение можно сказать одну интересную вещь. Осмотритесь вокруг себя: если вы не в полной темноте, вы увидите предметы разных цветов. Почти каждый этот предмет материален и непрозрачен. Он обладает оптическими свойствами и его материя - оптическая среда.
Многие такие среды хорошо поглощают свет одного цвета(одной частоты волны) и хорошо отражают свет другого цвета. Например, если посветить на зелёную бумагу зелёным светом, это будет не так заметно, как, например, если посветите каким-нибудь оранжевым или красным.
Именно из-за свойств оптической среды материи тела мы видим то, что называют цветом тела.
О преломлении света, линзах, камере-обскуре, глазе и световом проекторе я расскажу в следующих постах. Если вам этот пост был полезен и/или интересен, поддержите лайком и подпиской.
Всего вам доброго, успешной сдачи экзаменов, понимания оптики и не болейте!