В чем измеряется частота света
Перейти к содержимому

В чем измеряется частота света

  • автор:

Спектр частот света или спектр волн света?

Прежде чем читать и разбираться с этой статьёй, необходимо ознакомиться со статьёй ”Что такое волна?“.
http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/chtotakoewolna.shtml
Эта статья Ссылки находятся внизу в разделе РЕЦЕНЗИИ

А теперь давайте разбираться, что такое частотный спектр света и как в данном вопросе нас специально дурачат? В астрономии от светящегося объекта наблюдатель принимает спектр частот. Вот пример. Солнечный луч света – это множество цветных линий, которые мы наблюдаем как радугу. Каждая тоненькая линия – это монохроматическая частота (одна частота). Каждую монохроматическую частоту приносят частицы фотоны, обладающие этой одной частотой. Вы заметили, что наблюдать можно только линии частот (радуга), а наблюдать длину волны невозможно потому, что её у фотонов просто нет. Фотоны – это частицы, а у частиц волн нет. Частицы могут только совершать колебания. А это не одно и тоже. У фотонов нет также и характеристики длина волны. У фотонов речь может идти только о частотах или спектрах частот.
Необходимо понимать, что эффект зрения основан на частотах, которые переносятся частицами фотонами и которые колеблются, а не волнуются.
Но везде, где речь заходит о частотах света или спектрах частот, то обязательно сразу в качестве единиц измерения применяют единицы длины волны.
Например. Для человека видимый спектр: от 380нм — фиолетовый цвет до 760нм — красный цвет. Вне этого диапазона наше зрение не видит. Но задумайтесь, ведь глаза видят частоты в виде монохроматических частот, либо смеси частот в виде спектра. А никаких длин волн глаза не видят.
Вот ещё пример. Везде, где графики со спектрами частот, размерность должна быть в Гц. Однако Вас везде обманывают и специально вместо частот всегда пишут размерность длины волны, которой на самом деле у фотонов нет. Например, график солнечного спектра частот, а по оси абсцисс пишут размерность длин волн. Кроме того, одна из главных характеристик солнечного спектра специально называется максимальная длина волны (л) излучения (формула Вина л = b/T) вместо максимальной частоты излучения.
ПРИМЕЧАНИЕ. Назовите прибор, который измеряет длину волны? Таких приборов нет, даже для акустических измерений. В акустике и электромеханике измеряется только частота. Затем все обязаны по акустической формуле V=лv рассчитать длину волны и для акустики и для электромеханики, где V — скорость звука, а л — длина волны. Применение формулы С=лv для излучения, где C — скорость света. Это обман и просто невежественно. Сжимается только акустическая волна V=лv. Фотон – это частица с поперечными колебаниями, и сжать фотон невозможно.
Фотон – частица света. Характеристиками фотонов являются: масса, частота, амплитуда и инерция (энергия).
На рисунке изображена спектральная кривая солнечного излучения. Рисунок взят из справочника. Во всех остальных справочниках и учебниках то же самое. Вы нигде не найдёте рисунок спектра с единицами измерения частоты в Гц, везде по оси абсцисс будут единицы измерения в единицах длины.

Этот обман нужен для того, чтобы подтверждались математические теории Эйнштейна, в которых свет (фотоны) является волной. И, чтобы Вы не забывали, везде Вас обманывают. Где только можно. Везде, где излучение упоминание о частотах будет исключено. Например, микроволновка и так далее.
ПРИМЕЧАНИЕ. На всех графиках, где изображаются частотные спектры, в данном случае, частотный спектр Солнца, по оси абсцисс пишут вместо частот размерность длины волны, которой на самом деле у фотонов нет. Это делается всегда и везде (с 1905 года, года вы-хода в свет СТО Эйнштейна) и специально, чтобы этим подтверждались математические теории Эйнштейна, в которых свет (фотоны) является волной. А свет не волна и пересчитывать всегда частоту в длину волны по акустической формуле С=лv просто обман. Спектр частотный, а не волновой. Спектр частот, но не волн.
Посмотрите на частоты видимого света от 750 ТГц (380нм) до 385 ТГц (760нм). Некоторые видят их впервые потому, что негласно их писать запрещено. Зато в единицах длины все помнят. Как это делается. В утверждённой программе образования можно писать только длины волн и это обязательно для всех. Подумайте, нужна Вам такая утверждённая про-грамма образования?
Не разрешайте себя зомбировать утверждённой программой образования, думайте о том, что Вас заставляют заучивать. Там очень много ошибочного, специально для Вас под-сунутого.
Об ошибках в физике здесь более 100 статей
http://samlib.ru/n/nikolaew_s_a/

Документы по борьбе с инакомыслием в науке.
1. Постановление ЦК ВКП(б) от 25.01.1931г.
Запрещение рассмотрения проблем физических взаимодействий на механической, ма-териалистической основе.
2. Специальное постановление ЦК ВКП(б) от 1934г.
О дискуссии о релятивизме.
Жертвами этого постановления стали Н.А.Козырев и Н.П.Бронштейн.
3. Постановление ЦК ВКП(б) от 05.12.1942г.
4. Постановление Президиума АН от 1964г.
В этом постановлении предписывалось объявлять параноиками всех, кто критикует теории относительности Эйнштейна.
Сразу было выявлено 24 параноика среди учёных.
5. Постановление Президиума РАН от 1998г.
О создании комиссии по борьбе с лженаукой и фальсификации научных исследований во главе с академиком Э.П.Кругляковым.
Комиссия исправно функционирует.
Комиссия не скрывает, что следует принципу: ”Всё, что противоречит теориям Эйнштейна и теории ”Большого Взрыва“, является лженаукой“.
Главные идеологи этого мракобесия С.И.Вавилов, А.Ф.Иоффе, В.Л.Гинзбург.

ДОПОЛНЕНИЕ. Кроме того, частоту собственных колебаний фотонов невозможно экспериментально измерить ни в одном диапазоне.
Во-первых, нет эффектов, позволяющих измерить собственную частоту фотонов (света).
Во-вторых, нет таких частотомеров, которые могли бы измерить, например, собственную частоту фотонов видимого света, которая равна 10 в 15 степени Гц.
Есть только прибор пирометр, который определяет электрическим способом цвет, а да-лее по цвету и выдуманной фальшивой формуле Вина, пожалуйста, Вам и частота.
Все частоты в шкале электромагнитных излучений фальшивые. Например, в радиодиапазоне вместо собственной частоты радиофотонов подсунута частота следования фотонов. Однако это не одно и то же.
Это очень ёмкий вопрос и он изложен в книге С.А.Николаева "Ложь об электромагнит-ной волне и шкале электромагнитных излучений", СПб, 2014г.
А также в 8 издании книги С.А.Николаева "Эволюционный круговорот материи во Вселенной", СПб, 2015г.

Электростатика. Свет.

Свет — это электромагнитное излучение, образно его получиться изобразить как бегущую волну.

Волна формируется колебаниями электрического и магнитного полей. Чем значительнее частота колебаний, тем большую энергию переносит излучение. Одновременно с этим излучение характеризуется как поток частиц — фотонов. Свет дает возможность увидеть наш мир во всём его буйстве красок.

Для фиксации длины волны света употребляют нанометры. 1 нанометр (нм) — единица измерения длины, которая равна одной миллиардной доле метра (10 -9 м). Один миллиметр равен миллиону нанометров.

Человеческий глаз усваивает электромагнитное излучение исключительно в небольшом отрезке длин волн, от 380 до 740 нанометров. Этот участок принято называть диапазоном видимого света.

Его излучает фотосфера — относительно тонкая (менее 300км толщиной) оболочка Солнца. Когда разделяем «белый» солнечный свет по длинам волн, то образуется видимый спектр — или просто радуга. Люди воспринимают радугу как набор цветов от красного (620 — 740 нм) до фиолетового (380 — 450 нм). Излучение с длиной волны более 740 нм (инфракрасный) и менее 380—400 нм (ультрафиолетовый) человеческий глаз не видит.

Для того чтобы человек смог наблюдать произвольный предмет, необходимо, чтобы свет первоначально попал на этот предмет, а уже потом на сетчатку глаза. Человек видит предметы, лишь по одной причине — они отражают свет. Свет, поглощённый (впитанный) предметом, глаз увидеть не сможет. Так, сажа впитывает практически всё излучение и видится людям как чёрная. Снег, наоборот, равномерно отражает практически весь падающий на него свет и потому воспринимается как белый. При попадании солнечного света на окрашенную синим цветом стену от неё отразятся только синие лучи, а все прочие будут поглощены.

Причины, по которым один свет поглощается, а другой нет, обусловлены строением молекул, формирующих вещество. Схема взаимодействия вещества со световым излучением заключается в том, что за один приём одна молекула «заглатывает» лишь одну порцию излучения, говоря по другому, один квант света или фотон.

Энергия фотона напрямую взаимосвязана с частотой излучения (чем значительнее энергия — тем выше частота). Поглотив фотон, молекула переходит на более высокий энергетический уровень. Энергия молекулы возрастает не плавно, а скачком. Этим объясняется, что молекула поглощает не всякие электромагнитные волны, а лишь те, которые подходят ей по величине «порции».

Из этого делаем вывод, что цвет образуется благодаря избирательному поглощению веществом видимого света.

Основные единицы измерения в светотехнике

является мерой длина волнывзвешенный мощность выпущен источник света в определенном направлении на единицу телесный угол, на основе функция светимости, стандартизированная модель чувствительности человеческий глаз. В единицей силы света является кандела (cd), Базовая единица СИ.

Фотометрия занимается измерением видимого света, воспринимаемого человеческими глазами. Человеческий глаз видит свет только в видимый спектр и имеет разную чувствительность к свет разных длин волн в спектре. При адаптации к ярким условиям (фотопическое зрение), глаз наиболее чувствителен к зеленовато-желтому свету с длиной волны 555 нм. Свет с таким же интенсивность излучения на других длинах волн имеет меньшую силу света. Кривая, измеряющая реакцию человеческого глаза на свет, представляет собой определенный стандарт, известный как функция светимости. Эта кривая, обозначенная V

(λ) или у ¯ ( λ ) < displaystyle textstyle < overline > ( lambda)> , основан на среднем значении сильно различающихся экспериментальных данных, полученных от ученых, использующих разные методы измерения. Например, измеренные реакции глаза на фиолетовый свет различались в десять раз.[
нужна цитата
]

Отношение к другим показателям

Сила света не следует путать с другой фотометрической единицей, световой поток, которая представляет собой общую воспринимаемую мощность, излучаемую во всех направлениях. Сила света — это воспринимаемая мощность на единицу телесного угла

. Если лампа имеет колбу 1 люмен и оптика лампы настроена так, чтобы равномерно фокусировать свет в 1 люмен стерадиан луч, то луч будет иметь силу света 1 кандела. Если бы оптику изменили, чтобы сконцентрировать луч на 1/2 стерадиана, то источник имел бы силу света 2 канделы. В результате луч становится уже и ярче, но его световой поток остается неизменным.

Сила света также не такая, как у интенсивность излучения, соответствующая цель физическое количество используется в измерительной науке радиометрия.

Характеристики светового потока

В чем измеряется освещенность

Приобретая лампочки, покупатели часто не знают или не задумываются над ответом на вопрос, в чем измеряется свет, а между тем таких показателей довольно много:

  • Светоотдача;
  • Сила света;
  • Интенсивность;
  • Яркость.

Все это физические свойства светового потока, которые могут быть измерены специальными приборами, их следует учитывать в обязательном порядке при планировании освещения помещения (осуществляя расчет необходимого количества приборов освещения в каждой комнате или кабинете), ведь это влияет на здоровье глаз и нервной системы.

Светоотдача

Световая отдача является самым важным параметром. Она отражает соотношение светового потока, который излучается лампочкой или другим прибором, к потребляемой им мощности. Соответственно, его единицами измерения являются люмены на ватт (лм/Вт). Данный параметр позволяет оценить экономическую эффективность способа освещения.

Световая отдача различных приборов

Световая отдача различных приборов

Чем выше световая отдача, тем более эффективно расходуется энергия, а значит, оптимизируются расходы на коммунальные услуги, что приобретает особую актуальность в условиях постоянного роста тарифов. По этой причине высокой популярностью пользуются энергосберегающие лампы, которые обеспечивают одно из самых высоких соотношений лм/Вт.

Сила света

Характеристикой излучения является не только световая отдача, но и сила, с которой его энергия перемещается из одной точки пространства в другую в течение определенного временного промежутка. Необходимо учитывать, что сила света может изменять направление движения в зависимости от условий, задаваемых прибором, формирующим поток.

Яркость и насыщенность света

Измерить данный параметр можно в канделах.

Важно! Выбирая лампу, на описываемый параметр следует также обращать внимание, только зависимость не настолько прямая, как в случае со световой отдачей. Уровень силы следует подбирать, исходя из нормативного значения, которое должна иметь единица яркости светящейся поверхности. Данный показатель можно найти в различных стандартах, а также строительных нормах и правилах. Он изменяется в зависимости от назначения помещения, его конфигурации и так далее.

Интенсивность освещения

Данная характеристика часто называется освещенностью или насыщенностью. Она представляет собой соотношение светового потока к площади объекта, на который он падает. Данная единица яркости светящейся поверхности измеряется в люксах.

Яркость

Сила света, деленная на единицу площади, называется яркостью. Измеряется она в канделах на квадратный метр. Источник распространяет излучение, которое освещает определенную площадь. Чем выше такая площадь, тем, соответственно, больше яркость света. Данный параметр также характеризует эффективность источника освещения, а ее измерение требуется, чтобы посчитать необходимое количество световых приборов в помещении и, соответственно, спроектировать их расположение и проводку.

Свет высокой яркости

Таким образом, у светового потока есть несколько параметров, и не всегда понятно, на какие из них обращать внимание в процессе приобретения приборов освещения. Рядовому потребителю сложно разобраться, что такое световая отдача, чем отличается насыщенность от яркости и так далее. Более того, единицы измерения, которые указаны на коробках, тоже являются малоинформативными для непосвященного человека: лм/Вт, кд, кд/кв.м, все это похоже на иероглифы, из которых не понятно, сколько лампочек и с какими характеристиками необходимо приобрести. Поэтому, чтобы рассчитать количество приборов освещения, рекомендуется либо воспользоваться услугами профессионалов, либо специальным калькулятором, который можно найти в сети Интернет.

Единицы

Как и другие базовые единицы системы СИ, кандела имеет Рабочее определение- он определяется описанием физического процесса, который будет производить одну канделу силы света. По определению, если создать источник света, который излучает монохроматический зеленый свет с частотой 540 ТГц и интенсивностью излучения 1/683 на стерадиан в заданном направлении этот источник света будет излучать одну канделу в заданном направлении.[1]

Частота света, используемая в определении, соответствует длине волны в вакууме 555 нм, что близко к пику реакции глаза на свет. Если источник испускается равномерно во всех направлениях, общая лучистый поток будет около 18,40 мВт, поскольку в сфере 4π стерадиана. Типичная свеча дает примерно одну канделу силы света.

До определения канделы в разных странах использовались различные единицы измерения силы света. Обычно они основывались на яркости пламени «стандартной свечи» определенного состава или яркости нити накаливания определенной конструкции. Одним из самых известных стандартов был английский стандарт: свеча. Одна свеча — это свет, производимый чистым спермацет свеча весом одну шестую фунта, горящая со скоростью 120зерна в час. Германия, Австрия и Скандинавия использовали Хефнеркерзе, блок, основанный на выходе Лампа Хефнера.[2] В 1881 г. Жюль Виоль предложил Violle

как единица силы света, и она была известна как первая единица силы света, которая не зависела от свойств конкретной лампы. Все эти единицы были заменены определением канделы.

Основные единицы измерения в светотехнике

Свет и излучение Под светом понимают электромагнитное излучение, вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идет об излучении в диапазоне от 360 до 830 нм, занимающем мизерную часть всего известного нам спектра электромагнитного излучения. Световой поток Ф Единица измерения: люмен* [лм]. Световым потоком Ф называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека. Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминесцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм. Световой поток Солнца равен 3,8 ? 1028 лм. Сила света I Единица измерения: кандела** [кд]. Источник света излучает световой поток Ф в разных направлениях с различной интенсивностью. Интенсивность излучаемого в определенном направлении света называется силой света I. Освещенность Е Единица измерения: люкс*** [лк]. Освещенность Е отражает соотношение падающего светового потока к освещаемой площади. Освещенность равна 1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади 1м2 Яркость L Единица измерения: кандела на квадратный метр [кд/м2]. Яркость света L источника света или освещаемой площади является главным фактором для уровня светового ощущения глаза человека. Цветовая температура Единица измерения: Кельвин**** [K]. Цветовая температура источника света определяется путем сравнивания с так называемым «черным телом» и отображается «линией черного тела». Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 K, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света — 6000 K.

Распространенные цветности света Существуют следующие три главные цветности света: тепло-белая < 3300 K, нейтрально-белая 3300 — 5000 K, белая дневного света > 5000 K.

Цветопередача В зависимости от места установки ламп и выполняемой ими задачи искусственный свет должен обеспечивать возможность наиболее лучшего восприятия цвета (как при естественном дневном свете). Данная возможность определяется характеристиками цветопередачи источника света, которые выражаются с помощью различных степеней «общего коэффициента цветопередачи» Ra. Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света. Для определения значения фиксируется Ra сдвиг цвета с помощью восьми указанных в DIN 6169 стандартных эталонных цветов, который наблюдается при направлении света тестируемого источника света на эти эталонные цвета. Чем меньше отклонение цвета излучаемого тестируемой лампой света от эталонных цветов, тем лучше характеристики цветопередачи этой лампы. Источник света с показателем цветопередачи Ra = 100 излучает свет, оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света. Чем ниже значение Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.

* Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд х ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4п люменам.

** Канде?ла (обозначение: кд, cd; от лат. candela — свеча) равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср.

*** Люкс (обозначение: лк, lx) — единица измерения освещённости, равен освещённости поверхности площадью 1 м? при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм

**** Ке?львин (обозначение: K) — единица измерения температуры, один кельвин равен 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём. Пересчет в градусы Цельсия. С = K — 273,15

использование

Сила света для монохроматического света с определенной длиной волны λ определяется выражением

я v = 683 ⋅ у ¯ ( λ ) ⋅ я е , < Displaystyle I _ < mathrm > = 683 cdot < overline > ( lambda) cdot I _ < mathrm >,>

куда
я
v сила света в канделах (кд),
я
е это интенсивность излучения в ваттах на стерадиан (Вт / ср), у ¯ ( λ ) < displaystyle textstyle < overline > ( lambda)> это стандартная функция яркости.

Если присутствует более одной длины волны (как это обычно бывает), необходимо суммировать или интегрировать по спектр имеющихся длин волн для получения силы света:

я v = 683 ∫ 0 ∞ у ¯ ( λ ) ⋅ d я е ( λ ) d λ d λ . < displaystyle I _ < mathrm > = 683 int _ <0>^ < infty>< overline > ( lambda) cdot < frac > ( lambda)> > , d lambda.>

Связь с другими показателями [ править ]

Сила света не следует путать с другой фотометрической единицей, световым потоком , который представляет собой полную воспринимаемую мощность, излучаемую во всех направлениях. Сила света — это воспринимаемая мощность на единицу телесного угла

. Если лампа имеет колбу в 1 люмен и оптика лампы настроена так, чтобы равномерно фокусировать свет в пучок в 1 стерадиан , то сила света этого луча будет равна 1 канделе. Если бы оптику изменили, чтобы сконцентрировать луч на 1/2 стерадиана, то источник имел бы силу света 2 канделы. В результате луч становится уже и ярче, но его световой поток остается неизменным.

Сила света также отличается от силы излучения , соответствующей объективной физической величине, используемой в измерительной науке радиометрии .

Интенсивность электромагнитного излучения[ | ]

Основная статья: Вектор Пойнтинга

Электромагнитное излучение (например, свет) представляет собой совокупность волн, колебания в которых совершают напряжённость электрического поля и магнитная индукция. Электромагнитные волны переносят энергию электромагнитного поля, поток которой определяется величиной вектора Пойнтинга. Интенсивность электромагнитного излучения равна усреднённому за период значению модуля вектора Пойнтинга[1]:

I ( t ) = 1 T ∫ t t + T | S → ( t ) | d t , <\displaystyle I(t)=<\frac <1>>\int \limits _^\left|<\vec >(t)\right|dt,>

где вектор Пойнтинга S → ( t ) = c 4 π [ E → ( t ) × B → ( t ) ] , <\displaystyle <\vec >(t)=<\frac <4\pi >>\left[<\vec >(t)\times <\vec >(t)\right],> (в системе СГС), E <\displaystyle E>— напряжённость электрического поля, а B <\displaystyle B>— магнитная индукция.

Для монохроматической линейно поляризованной волны с амплитудой напряжённости электрического поля E 0 <\displaystyle E_<0>> интенсивность равна:

Для монохроматической циркулярно поляризованной волны это значение в два раза больше:

Постоянна ли частота света: когда, почему, как и подробные факты

Как известно, свет представляет собой электромагнитное излучение. Может ли измениться частота света? Давайте углубимся в детали в этой статье.

Частота определяется количеством энергии, которой обладает свет. Пока энергия света не меняется, частота остается неизменной, даже когда он проходит через разные среды. Принимая во внимание, что длина волны, а также скорость будут разными при изменении среды распространения света.

Например, монохроматический световой луч имеет определенное значение частоты, а его длина волны и скорость распространения в разных средах могут меняться. Подробное обсуждение приведено ниже.

Почему частота света постоянна?

Частота света может быть описана как количество волн, проходящих через точку в среде (или вакууме) в секунду, и измеряется в герцах.

Частота, v в Гц = количество волн/время в секундах

Следовательно, частота зависит от времени, а не от свойств среды, в которой распространяется свет. Это означает, что частота света не зависит от среды распространения и зависит только от его источника.

Кроме того, поскольку энергия света не меняется, частота остается постоянной.

Несколько физиков доказали, что свет имеет двойственную природу — волна и частица. В теории частиц свет состоит из частиц, известных как фотоны. Энергия каждого фотона равна

Где h — постоянная Планка, значение которой равно 6.626*10. -34 Js

inline v — частота света

Энергия фотонов остается постоянной, даже если свет распространяется на большие расстояния. Следовательно, частота света остается неизменной, но длина волны и скорость света изменяются при прохождении через разные среды.

Когда меняется частота света?

Поскольку частота света или любой другой волны зависит только от источника волны, а не от среды распространения, только изменения, внесенные в источник, будут проявляться как изменение частоты.

При смене источника света меняется и энергия, а значит, и частота. Например, рассмотрим источник электромагнитного излучения, возможно, черное тело. Если температура черного тела увеличивается, частота испускаемого излучения (или света) также будет увеличиваться.

Эффект Доплера — это еще один сценарий, когда мы воспринимаем разницу в частоте, т. е. частота, воспринимаемая наблюдателем, отличается от частоты источника всякий раз, когда между источником и наблюдателем происходит относительное движение.

Когда источник приближается к наблюдателю, свет становится синеватым, т. е. повышенной частоты. Напротив, свет будет смещаться в красную сторону или будет уменьшаться частота, когда источник удаляется от наблюдателя. Доплеровский сдвиг
Кредиты изображений — Wikimedia Commons

Настоящая жизнь пример эффекта Доплера в свете, когда полицейская машина движется быстрее к наблюдателю, свет кажется наблюдателю синим. А когда полицейская машина уезжает, загорается красный свет.

Что влияет на частоту света?

Для луча света, движущегося через пространство (или вакуум), скорость его распространения постоянна и равна 3*10^8 м/с. Поскольку скорость постоянна, частота излучения изменяется при любом изменении его длины волны.

Связь между частотой, длиной волны и скоростью света определяется формулой

Где v — частота света

λ — длина волны света и

с — скорость света.

Из приведенного выше выражения можно сделать вывод, что увеличение длины волны приводит к уменьшению частоты, а уменьшение длины волны увеличивает частоту света.

При переходе луча света из одной среды в другую его частота не меняется. Затем частоту можно изменить, только изменив источник светового луча. Это приведет к изменению энергии излучения и, следовательно, повлияет на частоту.

Почему меняется длина волны, но не частота?

Когда свет распространяется через разные среды, его скорость в разных средах различна. Поскольку частота не зависит от среды, в которой распространяется свет, она остается неизменной. Поскольку частота постоянна, длина волны изменяется в соответствии с изменением скорости света в разных средах.

Для света, перемещающегося из более разреженной среды (например, воздуха) в более плотную среду (например, стекло или воду), изменяется длина волны, но не частота. В более плотной среде скорость света уменьшается, т. е. свет распространяется медленнее в определенный интервал времени, а поскольку частота не меняется, длина волны уменьшается. Напротив, когда свет перемещается из более плотной среды в более разреженную, длина волны увеличивается, когда он входит в более разреженную среду. Скорость света увеличивается.

Изменяется ли частота света при преломлении?

Преломление — это изменение направления или искривление световых лучей при их распространении из одной среды в другую. Частота света неизменна при преломлении.

Изменение скорости света при попадании в разные среды является причиной возникновения этого явления. Следовательно, скорость света зависит от среды распространения, а частота — нет. Никакого изменения энергии света (или излучения) не происходит, когда он распространяется в разных средах, и, следовательно, частота остается постоянной.

Простая демонстрация состоит в том, чтобы выбрать монохроматический луч или луч определенного цвета, пропустить его через среду с более высоким показателем преломления и проверить, не меняется ли цвет, пока луч находится в воде. Цвет света — это наблюдаемая мера частоты света. Если цвет меняется, мы можем сделать вывод, что частота изменилась.

Например, если мы выберем красный лазерный луч (лазеры монохроматические) и позволим ему пройти через аквариум, и если мы будем наблюдать сверху, изменения цвета не произойдет. Цвет, который мы наблюдаем даже после того, как свет проходит через аквариум, красный. Это подтверждает, что частота света не меняется при преломлении.

Почему частота не меняется при преломлении?

Частота зависит только от источника света, а не от среды распространения. В результате частота остается неизменной в преломление при длине волны а также скорость изменения света.

Если рассматривать волновую природу света, то частота волны зависит только от периода времени. Когда свет проходит через разные среды и преломляется, период времени не меняется, тогда как при изменении скорости изменяется и длина волны, чтобы поддерживать постоянную частоту. Поскольку свет распространяется медленнее в более плотной среде, длина волны также уменьшается, а когда он распространяется в более разреженной среде, свет имеет большую скорость и, следовательно, большую длину волны.

Если мы рассмотрим теорию о том, что свет состоит из частиц или фотонов, частота фотона зависит только от энергии частицы. Поскольку энергия сохраняется во время преломления, изменения энергии не происходит, и, следовательно, частота во время преломления остается неизменной.

Изменяется ли частота света при отражении?

При отражении частота света не изменится.

Отражение света — это отражение или изменение направления распространения света, когда он встречается со средой или поверхностью. Во время отражения вся волна отражается обратно без изменения скорости, длины волны и частоты. Может иметь место изменение фазы волны, т. е. фазовый сдвиг на 180 градусов. Но частота и длина волны — это внутренние характеристики волны, которые не зависят от фазы волны.

Далее, при отражении не происходит ни поглощения, ни выделения энергии по закону сохранения энергии. Поскольку энергия остается неизменной, то же самое происходит и с частотой света при отражении.

Постоянна ли частота света: часто задаваемые вопросы

Изменяется ли частота света при дифракции?

Дифракцию света можно описать как искривление световых лучей вокруг углов, препятствий или через небольшие отверстия. Частота остается неизменной во время дифракции.

Никаких изменений волновых свойств не происходит во время дифракция. Это означает, что скорость волны, длина волны, частота и период времени не меняется при дифракции.

Дифракция
Изображение Кредиты: Wikimedia Commons

Дифракция становится заметной, когда размер препятствия сравним с длиной волны света. Чем больше длина волны, тем больше дифракция (это означает, что искривление больше) и наоборот. Дифракция происходит в звуке волны тоже.

Объясните эффект Доплера в свете.

Эффект Доплера — это явление, которое возникает всякий раз, когда между источником и наблюдателем возникает относительное движение. Из-за этого относительного движения наблюдатель воспринимает изменение частоты волны. Эффект Доплера характерен для световых и звуковых волн.

Когда источник света удаляется от наблюдателя, происходит смещение в область низких частот. В спектре видимого света сдвиг происходит в красную область и известен как красное смещение. Когда источник света приближается к наблюдателю, сдвиг происходит в сторону высоких частот. Этот сдвиг в сторону высоких частот называется синим смещением в видимом спектре.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *