Croatian Physical Society - Student Section http://student.fizika.org : Server of Croatian Physics Students



Obilježja vala Valne pojave svjetlosti

Općenito o svjetlosti


Još od 1888. godine (kada je njemački fizičar Heinrich R. Hertz nizom sistematskih i vrlo pažljivih pokusa dokazao postojanje elektromagnetskih valova) pa sve do današnjih dana neprestalno traje proučavanje elektromagnetskih valova, njihovih svojstva i njihove moguće primjene. Valne duljine opaženih elektromagnetskih valova protežu se od sitnih metara pa sve do metara. U tom širokom valnom području, svoje je mjesto našla i svjetlost.
Svjetlost je elektromagnetski val, odnosno dio elektromagnetskog spektra u području valnih duljina od 380 nm do 780 nm (prikazano na slici 2.1). Svjetlost možemo shvatiti kao zračenje koje djeluje na mrežnicu oka i izaziva osjet vida. Ostale vrste elektromagnetskih zračenja (toplinsko, ultraljubičasto, mikrovalove, radiovalove) naše tijelo osjeća (registrira) na drugi način. Ponekad kažemo kako svjetlošću nazivamo svo zračenje koje emitiraju izvori svjetlosti (Sunce osim vidljivog "zračenja" emititra ultraljubičasto i infracrveno zračenje, užarena tijela emitiraju toplinsko zračenje itd...) pa kažemo da svjetlost obuhvaća ultraljubičasto, vidljivo i infracrveno zračenje.


Slika 2.1. Spektar vidljive svjetlosti.

Stoljećima su se ljudi pitali što je svjetlost, da li se ona ponaša kao val ili kao čestica. Isaac Newton je 1666. godine u svom radu Optica detaljno opisao svoje eksperimente sa svjetlošću te zaključke do kojih je došao. Prema Newtonu, svjetlost je snop čestica (vrlo malenih kuglica) koje izljeću iz nekog izvora gibajući se pravocrtno i vrlo velikom brzinom. Postoje razne vrste čestica koje odgovaraju različitim bojama u spektru svjetlosti. Tako je nastala korpuskularna (čestična) teorija svjetlosti.
Međutim, Christian Huygens imao je drugačije mišljenje od Isaaca Newtona. Naime, Huygens je smatrao kako je svjetlost impuls koji se širi kroz neko elastično sredstvo, te tako utemeljio undulatornu (valnu) teoriju svjetlosti. Potvrdu valne teorije pružili su u 19. stoljeću eksperimenti Thomasa Younga, koji je opazio interferenciju svjetlosti i objasnio ju valnom teorijom. Radovi Fressnela (matematički opisao svjetlost kao val) i Jamesa C. Maxwella (u svojoj teoriji elektromagnetizma promatra svjetlost kao val) dodatno su doprinjeli uvjerenju da je svjetlost valne prirode.
Fizika 20. stoljeća pokazala je da su obojica bila u pravu. Albert Einstein pretpostavio je da se svjetlost sastoji od kvanata svjetlosti (fotona) koji imaju i valna i čestična svojstva. Tako danas svjetlost ima dualnu (dvojnu) prirodu.
Užarena čvrsta tijela (npr. volframska nit žarulje) mogu služiti kao izvori svjetlosti. Plinovi i pare (npr. flourescentna svjetiljka, kseonska žarulja) u određenim uvjetima također mogu emitirati svjetlost. Tako neki izvori emitiraju bijelu svjetlost (npr. Sunce), neki približno bijelu svijetlost (npr. nit žarulje), a neki samo svjetlost određene boje (npr. natrijeva svjetiljka). Svjetlost sastavljenu od valova samo jedne valne duljne (jedne boje) nazivamo monokromatskom, a svjetlost sastavljenu od valova više valnih duljina (više boja) nazivamo polikromatskom svjetlošću.



Copyright: Saša Gracin

Kontakt