Длины волн частотных диапазонов

Таблица 14.

Наименование частотного диапазона	Длина волны, нм
1	2
Радиочастотный диапазон	Более 100 000
Далекая инфракрасная область	100 000 - 10 000
Инфракрасная область	10 000 - 760
Видимая (оптическая) область	760 - 400
Ультрафиолетовая область	400 - 120
Крайняя ультрафиолетовая область	120 - 10
Низкоэнергетическое рентгеновское излучение	10 – 0,1
Высокоэнергетическое рентгеновское излучение	Менее 0,1

По своей природе солнечный спектр представляет собой электромагнитные волны длиной от 380 до 760 нм. Наше зрение обладает наибольшей чувствительностью к излучению с длиной волны 555 нм (желто-зеленый цвет), которая уменьшается к границам видимого спектра. В верхних слоях земной атмосферы кислород и озон полностью поглощают излучения с длиной волны менее 290 нм. Видимое и преимущественно инфракрасное излучение поглощается кислородом и водяным паром избирательно. Остальной диапазон излучения пропускается атмосферой и доходит до поверхности Земли, частично ослабляясь за счет воздуха, пыли и водяных капель. Доходящее до нас солнечное излучение зависит от многих факторов: климата, погоды, географических координат, сезона года, рельефа местности, запыленности и загазованности воздушного бассейна и др.

9.2. Геометрическая и волновая оптика

Оптика традиционно делится на следующие разделы:

1. Геометрическая (или лучевая) оптика. Этот раздел оптики исторически сформировался первым. Геометрическая оптика изучает законы распространения оптического излучения и формирования изображений предметов с помощью оптических систем на основе представления о световом луче как о прямой линии, не интересуясь природой самого света. Законы геометрической оптики справедливы при условии, что размеры предметов много больше длины волны света; среда, в которой распространяется свет, оптически однородна, а свойства ее не зависят от интенсивности света.

2. Физическая оптика изучает вопросы, связанные с процессами испускания света, природой света и световых явлений. К ним, в частности, относятся следующие явления:

• интерференция – это перераспределение интенсивности света в результате наложения (суперпозиции) нескольких когерентных световых волн. Это явление сопровождается чередующимися в пространстве максимумами и минимумами интенсивности;

• дифракция света – явление, которое проявляет себя, как отклонение от законов геометрической оптики при распространении волн;

• тепловое излучение – это электромагнитное излучение, возникающее за счёт внутренней энергии тела;

• люминесценция – нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Она привела к идее о возможности создания оптических квантовых генераторов (лазеров).

Создание лазеров, в свою очередь, послужило стимулом для развития нелинейной оптики — раздела физической оптики, в котором рассматривается взаимодействие вещества со светом большой интенсивности, при котором свойства вещества зависят от интенсивности света, т е. оно перестает быть оптически однородным и перестают работать законы геометрической оптики.

Благодаря лазерам стало возможным развитие голографии, которая сейчас используется, начиная с музеев (демонстрация голограмм ценных экспонатов) до заводов, где голографические методы применяются для выявления дефектов и напряжений деталей машин.

3. Физиологическая оптика изучает строение глаза человека как составной части всего аппарата зрения, а также и все остальное, что относится к механизму зрения. По результатам исследований, проводимых в этой области, строится теория зрения, а также теория восприятия света и цвета. Достижения физиологической оптики используются в медицине, физиологии, технике, при разработке различных устройств – от очков до телевидения.