Fysiikassa valoilmiöt ovat optisia, koska ne kuuluvat tähän alaosaan. Tämän ilmiön vaikutukset eivät rajoitu ihmisten ympärillä olevien esineiden näkymiseen. Lisäksi aurinkovalaistus siirtää lämpöenergiaa avaruuteen, minkä seurauksena ruumiit kuumenevat. Tämän perusteella esitettiin tiettyjä hypoteeseja tämän ilmiön luonteesta.
Energian siirto tapahtuu väliaineessa etenevien kappaleiden ja a altojen avulla, joten säteily koostuu hiukkasista, joita kutsutaan verisoluiksi. Joten Newton kutsui heitä, hänen jälkeensä ilmestyi uusia tutkijoita, jotka paransivat tätä järjestelmää, olivat Huygens, Foucault jne. Maxwell esitti valon sähkömagneettisen teorian hieman myöhemmin.
Valoteorian alkuperä ja kehitys
Ensimmäisen hypoteesin ansiosta Newton muodosti verisuonijärjestelmän, joka selitti selvästioptisten ilmiöiden ydin. Erilaisia värisäteilyä kuvattiin tähän teoriaan sisältyneiksi rakennekomponenteiksi. Hollantilainen tiedemies Huygens selitti interferenssin ja diffraktion 1500-luvulla. Tämä tutkija esitti ja kuvasi valon teorian, joka perustuu aalloille. Kaikki luodut järjestelmät eivät kuitenkaan olleet perusteltuja, koska ne eivät selittäneet optisten ilmiöiden ydintä ja perustaa. Pitkän etsinnän tuloksena kysymykset valosäteilyn totuudesta ja aitoudesta sekä niiden olemuksesta ja perustasta jäivät ratkaisematta.
Muutamaa vuosisataa myöhemmin useat tutkijat Foucaultin, Fresnelin johdolla alkoivat esittää muita hypoteeseja, joiden ansiosta a altojen teoreettinen etu verisoluihin nähden paljastettiin. Tässä teoriassa oli kuitenkin myös puutteita ja puutteita. Itse asiassa tämä luotu kuvaus ehdotti jonkin avaruudessa olevan aineen läsnäoloa, koska aurinko ja maa ovat kaukana toisistaan. Jos valo putoaa vapaasti ja kulkee näiden kohteiden läpi, niissä on poikittaisia mekanismeja.
Teorian lisämuodostus ja parantaminen
Tämän hypoteesin pohj alta syntyivät edellytykset uuden teorian luomiselle kappaleita ja molekyylejä täyttävästä maailmaneetteristä. Ja ottaen huomioon tämän aineen ominaisuudet, sen on oltava kiinteä, minkä seurauksena tutkijat päättelivät, että sillä on elastisia ominaisuuksia. Itse asiassa eetterin pitäisi vaikuttaa maapalloon avaruudessa, mutta näin ei tapahdu. Siten tämä aine ei ole oikeutettu millään tavalla, paitsi että valosäteily virtaa sen läpi ja seon kovuus. Tällaisten ristiriitojen perusteella tämä hypoteesi asetettiin kyseenalaiseksi, merkityksettömäksi ja jatkotutkimukseksi.
Maxwellin teokset
Valon a altoominaisuuksien ja valon sähkömagneettisen teorian voidaan sanoa muodostuneen yhdeksi, kun Maxwell aloitti tutkimuksensa. Tutkimuksen aikana havaittiin, että näiden suureiden etenemisnopeudet ovat samat, jos ne ovat tyhjiössä. Empiirisen perustelun tuloksena Maxwell esitti ja todisti hypoteesin valon todellisesta luonteesta, jonka vuosit ja muut käytännöt ja kokemus onnistui vahvistamaan. Niinpä toisella vuosisadalla luotiin sähkömagneettinen valoteoria, jota käytetään edelleen. Myöhemmin se tunnustetaan klassikoksi.
Valon a altoominaisuudet: valon sähkömagneettinen teoria
Uuden hypoteesin perusteella johdettiin kaava λ=c/ν, joka osoittaa, että pituus löytyy taajuutta laskettaessa. Valopäästöt ovat sähkömagneettisia a altoja, mutta vain, jos ne ovat ihmisten havaittavissa. Lisäksi niitä voidaan kutsua sellaisiksi ja niitä käsitellään vaihteluilla välillä 4 1014 - 7,5 1014 Hz. Tällä alueella värähtelytaajuus voi vaihdella ja säteilyn väri on erilainen, ja jokaisella segmentillä tai intervallilla on sille tunnusomainen ja sitä vastaava väri. Tämän seurauksena määritetyn arvon taajuus on aallonpituus tyhjiössä.
Laskelma osoittaa, että valon emissio voi olla 400 nm - 700 nm (violetti japunaiset värit). Siirtymässä sävy ja taajuus säilyvät ja riippuvat aallonpituudesta, joka vaihtelee etenemisnopeuden mukaan ja on määritelty tyhjiölle. Maxwellin sähkömagneettinen valoteoria perustuu tieteelliseen perustaan, jossa säteily kohdistaa painetta kehon ainesosiin ja suoraan siihen. Totta, Lebedev testasi ja todisti tämän käsitteen myöhemmin empiirisesti.
Valon sähkömagneettinen ja kvanttiteoria
Valokappaleiden emissio ja jakautuminen värähtelytaajuuksilla ei ole yhdenmukainen a altohypoteesista johdettujen lakien kanssa. Tällainen lausunto tulee näiden mekanismien koostumuksen analyysistä. Saksalainen fyysikko Planck yritti löytää selityksen tälle tulokselle. Myöhemmin hän tuli siihen tulokseen, että säteilyä esiintyy tiettyjen osien - kvantin - muodossa, sitten tätä massaa kutsuttiin fotoneiksi.
Tämän seurauksena optisten ilmiöiden analyysi johti siihen johtopäätökseen, että valon emissio ja absorptio selitettiin massakoostumuksella. Vaikka ne, jotka etenivät väliaineessa, selitettiin a altoteorialla. Näin ollen tarvitaan uusi käsite näiden mekanismien täydelliseen tutkimiseen ja kuvaamiseen. Lisäksi uuden järjestelmän piti selittää ja yhdistää valon erilaiset ominaisuudet eli korpuskulaariset ja aallot.
Kvanttiteorian kehitys
Tämän seurauksena Bohrin, Einsteinin ja Planckin teokset olivat perusta tälle parannetulle rakenteelle, jota kutsuttiin kvantiksi. Tähän mennessä tämä järjestelmä kuvaa ja selittääei vain klassinen sähkömagneettinen valoteoria, vaan myös muut fyysisen tiedon osa-alueet. Pohjimmiltaan uusi käsite muodosti perustan monille kappaleissa ja avaruudessa esiintyville ominaisuuksille ja ilmiöille, ja tämän lisäksi se ennusti ja selitti v altavan määrän tilanteita.
Pohjimmiltaan valon sähkömagneettista teoriaa kuvataan lyhyesti ilmiöksi, joka perustuu erilaisiin dominanteihin. Esimerkiksi optiikan korpuskulaarisilla ja a altomuuttujilla on yhteys ja ne ilmaistaan Planckin kaavalla: ε=ℎν, on kvanttienergiaa, sähkömagneettisen säteilyn värähtelyjä ja niiden taajuutta, vakiokerroin, joka ei muutu millekään ilmiölle. Uuden teorian mukaan optinen järjestelmä, jossa on tietyt vaihtelevat mekanismit, koostuu fotoneista, joilla on voimakkuutta. Lause kuulostaa siis tältä: kvanttienergia on suoraan verrannollinen sähkömagneettiseen säteilyyn ja sen taajuusvaihteluihin.
Planck ja hänen kirjoituksensa
Aksiooma c=νλ, Planckin kaavan tuloksena syntyy ε=hc / λ, joten voidaan päätellä, että yllä oleva ilmiö on päinvastainen aallonpituudelle, jolla on optinen vaikutus tyhjiössä. Suljetussa tilassa tehdyt kokeet osoittivat, että niin kauan kuin fotoni on olemassa, se liikkuu tietyllä nopeudella eikä pysty hidastamaan vauhtiaan. Se kuitenkin imeytyy matkalla tapaamiin ainehiukkasiin, minkä seurauksena tapahtuu vaihtoa ja se katoaa. Toisin kuin protoneilla ja neutroneilla, sillä ei ole lepomassaa.
Sähkömagneettiset aallot ja valoteoriat eivät vieläkään selitä ristiriitaisia ilmiöitä,Esimerkiksi yhdessä järjestelmässä on korostettuja ominaisuuksia, ja toisessa korpuskulaarisia, mutta silti niitä kaikkia yhdistää säteily. Kvantin käsitteen perusteella olemassa olevat ominaisuudet ovat läsnä optisen rakenteen ja yleisen aineen luonteessa. Toisin sanoen hiukkasilla on a alto-ominaisuuksia, ja nämä puolestaan ovat korpuskulaarisia.
Valonlähteet
Valon sähkömagneettisen teorian perusteet perustuvat aksioomiin, joka sanoo: molekyylit, kappaleiden atomit luovat näkyvää säteilyä, jota kutsutaan optisen ilmiön lähteeksi. On olemassa v altava määrä esineitä, jotka tuottavat tämän mekanismin: lamppu, tulitikkuja, putkia jne. Lisäksi jokainen tällainen asia voidaan jakaa vastaaviin ryhmiin, jotka määritetään säteilyn toteuttavien hiukkasten lämmitysmenetelmällä.
Strukturoidut valot
Hehkun alkuperäinen alkuperä johtuu atomien ja molekyylien virityksestä, joka johtuu hiukkasten kaoottisesta liikkeestä kehossa. Tämä johtuu siitä, että lämpötila on tarpeeksi korkea. Säteilevä energia lisääntyy, koska niiden sisäinen vahvuus kasvaa ja lämpenee. Tällaiset esineet kuuluvat ensimmäiseen valonlähteiden ryhmään.
Atomien ja molekyylien hehkuminen syntyy lentävien ainehiukkasten pohj alta, eikä tämä ole pieni kertymä, vaan koko virta. Tässä lämpötilalla ei ole erityistä roolia. Tätä hehkua kutsutaan luminesenssiksi. Eli se tapahtuu aina siitä syystä, että keho imee sähkömagneettisen säteilyn aiheuttamaa ulkoista energiaa, kemikaaliareaktio, protonit, neutronit jne.
Ja lähteitä kutsutaan luminoiviksi. Tämän järjestelmän sähkömagneettisen valoteorian määritelmä on seuraava: jos kehon energian absorption jälkeen kuluu kokemuksella mitattavissa olevaa aikaa, ja sitten se tuottaa säteilyä, joka ei johdu lämpötila-indikaattoreista, niin se kuuluu edellä mainittuihin ryhmä.
Luminesenssin yksityiskohtainen analyysi
Tällaiset ominaisuudet eivät kuitenkaan täysin kuvaa tätä ryhmää, koska siinä on useita lajeja. Itse asiassa energian absorboitumisen jälkeen kehot pysyvät hehkuvina ja lähettävät sitten säteilyä. Viritysaika vaihtelee pääsääntöisesti ja riippuu monista parametreista, ei usein ylitä useita tunteja. Näin ollen lämmitysmenetelmää voi olla useita.
Harventunut kaasu alkaa lähettää säteilyä sen jälkeen, kun tasavirta on kulkenut sen läpi. Tätä prosessia kutsutaan elektroluminesenssiksi. Se havaitaan puolijohteissa ja LEDeissä. Tämä tapahtuu siten, että virran kulku antaa elektronien ja reikien rekombinaation, tämän mekanismin vuoksi syntyy optinen ilmiö. Eli energia muunnetaan sähköstä valoksi, käänteinen sisäinen valosähköinen vaikutus. Piitä pidetään infrapunasäteilijänä, kun taas galliumfosfidi ja piikarbidi toteuttavat näkyvän ilmiön.
Fotoluminesenssin olemus
Keho imee valoa, ja kiinteät aineet ja nesteet lähettävät pitkiä aallonpituuksia, jotka eroavat kaikilta osin alkuperäisestäfotonit. Hehkussa käytetään ultraviolettihehkua. Tätä herätemenetelmää kutsutaan fotoluminesenssiksi. Se esiintyy spektrin näkyvässä osassa. Säteily muuttuu, tämän tosiasian todisti englantilainen tiedemies Stokes 1700-luvulla, ja se on nykyään aksiomaattinen sääntö.
Valon kvantti- ja sähkömagneettinen teoria kuvaa Stokesin käsitettä seuraavasti: molekyyli absorboi osan säteilystä ja siirtää sen sitten muihin hiukkasiin lämmönsiirtoprosessissa, jäljelle jäävä energia lähettää optisen ilmiön. Kaavalla hν=hν0 – A, käy ilmi, että luminesenssin emissiotaajuus on pienempi kuin absorboitunut taajuus, jolloin aallonpituus on pidempi.
Optisen ilmiön leviämisen aikakehys
Valon sähkömagneettinen teoria ja klassisen fysiikan lause osoittavat, että ilmoitetun suuren nopeus on suuri. Loppujen lopuksi se kulkee etäisyyden Auringosta Maahan muutamassa minuutissa. Monet tiedemiehet ovat yrittäneet analysoida ajan suoraa linjaa ja valon siirtymistä etäisyydeltä toiselle, mutta he ovat periaatteessa epäonnistuneet.
Itse asiassa valon sähkömagneettinen teoria perustuu nopeuteen, joka on fysiikan päävakio, mutta ei ennustettavissa, mutta mahdollista. Kaavoja luotiin, ja testauksen jälkeen kävi ilmi, että sähkömagneettisten a altojen eteneminen ja liike riippuu ympäristöstä. Lisäksi tämä muuttuja on määriteltysen tilan absoluuttinen taitekerroin, jossa määritetty arvo sijaitsee. Valosäteily pystyy tunkeutumaan mihin tahansa aineeseen, minkä seurauksena magneettinen permeabiliteetti heikkenee, minkä vuoksi optiikan nopeus määräytyy dielektrisyysvakion mukaan.
