Svetloba
Svetloba je oblika elektromagnetnega sevanja z valovno dolžino, ki jo lahko zazna človeško oko. Je majhen del elektromagnetnega spektra in sevanje, ki ga oddajajo zvezde, kot je sonce. Svetlobo lahko vidijo tudi živali. Raziskovanje svetlobe, imenovano optika, je pomembno raziskovalno področje v sodobni fiziki. Ko svetloba pade na neprosojen predmet, nastane senca.
Svetloba je elektromagnetno sevanje, ki ima lastnosti valovanja in delcev. Svetloba obstaja v majhnih paketih energije, imenovanih fotoni. Vsako valovanje ima valovno dolžino ali frekvenco. Človeško oko vidi vsako valovno dolžino kot različno barvo. Mavrica prikazuje celoten spekter vidne svetlobe. Posamezne barve, ki se približujejo od zunanjih robov, so običajno rdeča, oranžna, rumena, zelena, modra, indigo in vijolična. Druge barve lahko vidimo le s posebnimi kamerami ali instrumenti: Valovne dolžine pod frekvenco rdeče barve imenujemo infrardeča, valovne dolžine nad frekvenco vijolične barve pa ultravijolična.
Druge glavne lastnosti svetlobe so jakost, polarizacija, faza in orbitalni kotni moment.
V fiziki se izraz svetloba včasih nanaša na elektromagnetno sevanje katere koli valovne dolžine, vidno ali ne. Ta članek govori o vidni svetlobi. Za splošni koncept preberite članek o elektromagnetnem sevanju.
Zakon o odboju nam omogoča, da vidimo predmet, ki se zrcali v ogledalu.
Žarki svetlobe skozi kovinske vzorce svetijo na železniško postajo
O svetlobi
V vakuumu se svetloba giblje s svetlobno hitrostjo, ki znaša 299 792 458 metrov na sekundo (ali približno 186 282 milj na sekundo). To pomeni, da svetloba od Sonca do Zemlje prispe v približno 8 minutah. V steklu se giblje približno dve tretjini hitreje.
Svetloba se giblje v ravni črti in ustvarja sence, kadar je pot svetlobe ovirana. Bolj trdne stvari bodo imele temnejšo senco, bolj jasne stvari bodo imele svetlejšo senco, prozorne stvari pa ne bodo imele sence ali pa bo ta zelo majhna. Svetloba najlažje prehaja skozi prozorne stvari. Kadar svetloba ni v vakuumu, potuje počasneje, kot je njena največja svetlobna hitrost. Najpočasnejša svetloba, ki je bila kdaj koli zabeležena, se je gibala s hitrostjo 39 milj na uro. Naše oči se odzivajo na svetlobo; ko nekaj vidimo, vidimo svetlobo, ki jo odseva, ali svetlobo, ki jo oddaja. Svetilka na primer oddaja svetlobo, vse drugo v istem prostoru kot svetilka pa njeno svetlobo odbija.
Vsaka barva svetlobe ima različno valovno dolžino. Čim krajša je valovna dolžina, tem več energije ima svetloba. Hitrost gibanja svetlobe ni odvisna od njene energije. Prehajanje skozi delno prozorne predmete lahko svetlobo upočasni za zelo majhno količino.
Bela svetloba je sestavljena iz več različnih barv svetlobe, ki se seštevajo. Ko bela svetloba sveti skozi prizmo, se razdeli na različne barve in postane spekter. Spekter vsebuje vse valovne dolžine svetlobe, ki jih lahko vidimo. Rdeča svetloba ima najdaljšo valovno dolžino, vijolična svetloba pa najkrajšo.
Svetloba z valovno dolžino, krajšo od vijolične, se imenuje ultravijolična svetloba. Rentgenski in gama žarki so prav tako oblike svetlobe s še krajšo valovno dolžino od ultravijolične. Svetloba z valovno dolžino, daljšo od rdeče, se imenuje infrardeča svetloba. Radijski valovi so oblika elektromagnetnega sevanja z valovno dolžino, ki je še daljša od infrardeče svetlobe. Mikrovalovi, ki se uporabljajo za segrevanje hrane v mikrovalovni pečici, so prav tako oblika elektromagnetnega sevanja. Te vrste energije naše oči ne vidijo, vendar obstajajo fotoaparati, ki jih lahko vidijo. Različne oblike svetlobe, tako vidne kot nevidne, sestavljajo elektromagnetni spekter.
Ko se svetloba lomi v dežnih kapljicah, nastane mavrica. Dežna kaplja deluje kot prizma in lomi svetlobo, dokler ne vidimo barv spektra.
Barva
Svetloba in barva sta obliki analognih informacij. Elektronski fotoaparati in računalniški zasloni pa delujejo z digitalnimi informacijami. Elektronski fotoaparati ali optični bralniki dokumentov ustvarijo digitalno različico barvne slike tako, da polno barvno sliko ločijo na ločene rdeče, zelene in modre slike. Kasneje digitalni zaslon uporablja piksle samo teh treh barv. Računalniški zasloni uporabljajo samo te tri barve v različnih stopnjah svetlosti. Možgani jih združijo, da vidijo vse druge barve na sliki.
Ljudje menijo, da imajo predmeti barvo. To je zato, ker molekule, ki sestavljajo predmet, absorbirajo določene svetlobne valove, drugi svetlobni valovi pa se od njih odbijajo. Človeško oko vidi valovne dolžine vseh svetlobnih valov, ki niso bili absorbirani, in kombinacija teh valovnih dolžin v možganih ustvari vtis barve.
Laserski žarki
Mavrica v Budimpešti prikazuje barve vidnega spektra.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je svetloba?
O: Svetloba je oblika elektromagnetnega sevanja, ki ima valovno dolžino, ki jo lahko vidi človeško oko. Ima tudi lastnosti valovanja in delcev ter je oblika energije, sestavljena iz majhnih paketov, imenovanih fotoni.
V: Kako se imenuje preučevanje svetlobe?
O: Študij svetlobe je znan kot optika.
V: Kako svetloba deluje na neprosojne predmete?
O: Ko svetloba pade na neprosojen predmet, ustvari senco.
V: Kako svetloba deluje na prozorne predmete?
O: Ko svetloba pade na prozoren predmet, gre skoraj v celoti skozi njega, ne da bi naredila senco.
V: Katere barve so v mavrici od zunanjega roba do notranjega roba?
O: Barve v mavrici od zunanjih robov do notranjih robov so rdeča, oranžna, rumena, zelena, modra, indigo in vijolična.
V: Kako se imenujejo valovne dolžine pod frekvenco rdeče barve?
O: Valovne dolžine pod frekvenco rdeče se imenujejo infrardeče.
V: Kaj je glavni vir svetlobe na Zemlji?
O: Glavni vir svetlobe na Zemlji je Sonce.
