Свет как электромагнитная волна.
При распространении света в каждой точке пространства происходят периодически повторяющиеся изменения электрического и магнитного полей. Эти изменения удобно изображать в виде колебаний векторов напряженности электрического поля Е и индукции магнитного поля В в каждой точке пространства.
Колебания векторов Е и В в каждой точке электромагнитной волны происходят в одинаковы фазах и по двум взаимно перпендикулярным направлениям в каждой точке пространства.
Период света как электромагнитной волны (частота) равен периоду (частоте) колебаний источника электромагнитных волн. Для электромагнитных волн справедливо соотношение
Свет, как и другие волны, распространяются прямолинейно в однородной среде, испытывают преломление при переходе из одной среды во вторую, отражаются от металлических преград. Для них характерны явления дифракции и интерференции.
Интерференция и дифракция света.
Интерференция света- это явление наложения когерентных волн. Свойственно волнам любой природы (механическим, электромагнитным и т.д.)
Когерентные волны - это волны, испускаемые источниками, имеющими одинаковую частоту и постоянную разность фаз.
Дифракция света- – это отклонение световых лучей от прямолинейного распространения при прохождении сквозь узкие щели, малые отверстия или при огибании малых препятствий.
Законы отражения и преломления света.
Закон отражения света:
Законы отражения света описывают взаимное расположение падающего луча, отраженного луча и перпендикуляра, опущенного к плоскости в точке падения. Для отраженного света, справедливы следующие утверждения:
луч, падающий, отраженный и перпендикуляр из точки падения лежат в одной плоскости
угол падения равен углу отражения
Закон преломления света:
Закон преломления описывается формулой:
,
где n- относительный показатель преломления второй среды относительно первой.
Падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восстановленный в точке падения, лежат в одной плоскости.
Полное внутреннее отражение- отражение без преломления света на границе. При прохождении света из более плотной среды (например, стекло) в менее плотную (вода или воздух) существует зона углов преломления, в которой свет не проходит через границу, а полностью отражается в плотную среду.
Дисперсия света- зависимость показателя преломления n вещества от частоты ν (длины волны λ) света или зависимость фазовой скорости световых волн от частоты.
Различные виды электромагнитных излучений, их свойства и практические применения.
Радиоволны
Радиоволны – это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света (300 000 км/сек). Радиоволны переносят через пространство энергию, излучаемую генератором электромагнитных колебаний. Радиоволны излучаются через антенну в пространство и распространяются в виде энергии электромагнитного поля. И хотя природа радиоволн одинакова, их способность к распространению сильно зависит от длины волны. Радиоволны применяют в радиолокации, радары для измерения скорости, дальномер(у строителей), эхолокатор(у рыбаков) и т. д.
Инфракрасное излучение (Тепловое)
Инфракрасное излучение (инфракрасные лучи) – это электромагнитное излучение, которое занимает спектральный диапазон между концом красного света (видимого излучения) и коротковолновым радиоизлучением. Применяют в медицине(инфракрасные лучи применяются в физиотерапии), при покраске(в промышленности для сушки лакокрасочных поверхностей), стерилизация пищевых продуктов(стерилизируют пищевые продукты с целью дезинфекции), проверка денег на подлинность(нанесенные на купюру как один из защитных элементов, специальные метамерные краски возможно увидеть исключительно в инфракрасном диапазоне).
Видимое излучение (Оптическое)
область спектра электромагнитных колебаний, непосредственно воспринимаемая человеческим глазом. Характеризуется длинами волн в диапазоне от 400 до 760 нм. Свойства: отражение, преломление, воздействует на глаз, способность к явлению дисперсии, интерференции, дифракции. В последние годы в лечебной практике появился новый вид светолечения - фототерапия полихроматическим поляризованным светом - биоптронтерапия. В результате поглощения тканями энергии видимого и инфракрасного излучения происходят молекулярные сдвиги в клетках, ускоряются физико-химические реакции, процессы регенерации и репарации, повышается температура облучаемого участка тела на 1-2 °С.