2.1. Природа світла

Поширююча (видима) енергія – енергія, яка поширюється у вигляді електромагнітних хвиль. Тип світла, що ми сприймаємо через нашу зорову систему (оптичні датчики (очі)), прийнято називати білим, що включає діапазон кольорів (ROYGB: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, синій) по діапазону довжин хвилі, або частот. Видиме (біле) світло – тільки маленька частина (діапазон довжин хвиль) всього спектра електромагнітного випромінювання. У діапазоні коротких довжин хвиль розташовані невидимі ультрафіолетові(УФ) промені світла. У ще більш коротких довжин хвиль, ніж УФ розташовані рентгенівські і гамма-промені. У зоні з більш довгими хвилями, в кінці того спектра розташовані інфрачервоні промені світла (ІЧ), які використовуються для вечірнього бачення і інших пристроїв з наведенням по тепловому променю. У більш довгих довжинах хвилі, ніж інфрачервоний - мікрохвильові печі (радар), і радіо / телевізійні хвилі.

Електромагнітна радіація класифікована згідно частоті (або довжина хвилі, яка є обернено пропорційною частоті) світла. Це застосовується (в разі збільшення частоти) в:

 радіохвилях,

 мікрохвильових печах,

 радіації терагерц,

 інфрачервоної радіації,

 видимих ​​легких ультрафіолетових випромінювачах, * рентгенівських і гамма випромінюваннях.

З них, радіохвилі мають найдовші довжини хвилі, і гамма-промені мають найкоротший. Маленький діапазон частот, названих видимим (або білим світлом), складає частину спектру, сприйманий неозброєним оком різних організмів.

Найпростіша передача пучка світла відбувається через його малоінерціальні властивості – відсутність маси. Звідки йде назва як легкий промінь. У силу цього промінь світла поширюється по прямій лінії. Легкі промені взаємодіють з матеріалами (рідини і тверді частинки) декількома різними способами; це у вигляді поглинання, відбиття або передачею об'єктом. У разі відображення, взаємодія залежить від фізичної та хімічної властивості речовини. Якщо поверхня матеріалів абсолютно гладка (наприклад дзеркало), промені світла усі разом піддаються повному відображенню (або дзеркальне відображення) під кутом відбиття з паралельними лініями між собою.

2.2. Легке розсіювання

Поверхні з грубою шорсткістю, з підвищеною мікронерівністю змушують промені світла відбиватися в багатьох випадкових напрямках. Цей тип відображення називають «розкиданим відображенням» і воно наочно характеризується широкою різноманітністю кутів відбиття. Більшість об'єктів, видимих ​​оку, ідентифіковано через розкидане відображення. Інший випадок, що часто використовується для цього типу відображенняь – «розсіювання світла». Розсіювання світлових променів від поверхонь об'єктів – наш початковий механізм спостереження з точки зору фізики процесу.

Рис.2.1.Розкидане відображення

Легке розсіювання в рідинах і твердих частинках логічно залежить від довжини хвилі розсіюваного світла. Межі оцінки видимості (використовуючий біле світло), тому виникають, залежно від частоти світлової хвилі і фізичного виміру (або просторовий масштаб) центру розсіювання. Наприклад, видиме світло з масштабом довжини хвилі при постановці експерименту величиною в мікрометр (мільйонна частка метра), розсіяні центри (або частки) всього в один мікрометр спостерігалися безпосередньо в оптичному мікроскопі з опорним світловим освітленням (наприклад, при броунівському русі).