Fény
A fény az elektromágneses sugárzás olyan hullámhosszúságú formája, amelyet az emberi szem érzékel. Az elektromágneses spektrum egy kis része, és a csillagok, például a Nap által kibocsátott sugárzás. Az állatok is látják a fényt. A fény tanulmányozása, az úgynevezett optika a modern fizika fontos kutatási területe. Amikor a fény egy átlátszatlan tárgyra esik, árnyékot képez.
A fény elektromágneses sugárzás, amely hullámok és részecskék tulajdonságait egyaránt mutatja. A fény apró energiacsomagokban, úgynevezett fotonokban létezik. Minden hullámnak van hullámhossza vagy frekvenciája. Az emberi szem az egyes hullámhosszokat különböző színűnek látja. A szivárványok a látható fény teljes spektrumát mutatják. A külső szélektől befelé haladva az egyes színeket általában vörös, narancssárga, sárga, zöld, kék, indigó és ibolya színként szokták felsorolni. Más színeket csak speciális kamerákkal vagy műszerekkel lehet látni: A vörös frekvenciája alatti hullámhosszakat infravörösnek, az ibolyánál magasabbakat pedig ultraibolyának nevezik.
A fény további fő tulajdonságai az intenzitás, a polarizáció, a fázis és a keringési nyomaték.
A fizikában a fény kifejezés néha bármilyen hullámhosszú elektromágneses sugárzásra utal, akár látható, akár nem. Ez a cikk a látható fényről szól. Az általános fogalomért olvassa el az elektromágneses sugárzás szócikket.
A tükrözés törvénye lehetővé teszi, hogy egy tükörben visszatükröződő tárgyat lássunk.
Fénysugarak ragyognak át a vasútállomás fém mintáin keresztül
A fényről
Vákuumban a fény a fény sebességével mozog, ami 299 792 458 méter/másodperc (vagy körülbelül 186 282 mérföld/másodperc). Ez azt jelenti, hogy a fénynek körülbelül 8 percbe telik, amíg eléri a Földet a Naptól. Üvegben körülbelül kétharmaddal gyorsabban halad.
A fény egyenes vonalban mozog, és árnyékokat hoz létre, ha a fény útját elzárják. A tömörebb dolgok sötétebb árnyékot vetnek, a világosabb dolgok világosabb árnyékot vetnek, az átlátszó dolgok pedig nem vagy csak nagyon kevés árnyékot vetnek. A fény az átlátszó dolgokon halad át a legkönnyebben. Ha a fény nem vákuumban van, akkor a fény a maximális fénysebességénél lassabban halad. A valaha feljegyzett leglassabb fény 39 mérföld per órával haladt. A szemünk reagál a fényre; amikor látunk valamit, akkor a fényt látjuk, amit az visszatükröz, vagy a fényt, amit kibocsát. Például egy lámpa fényt bocsát ki, és minden más, ami a lámpával egy helyiségben van, visszaveri a fényét.
A fény minden színének más-más hullámhossza van. Minél rövidebb a hullámhossz, annál több energiával rendelkezik a fény. A fény mozgási sebessége nem függ az energiájától. A részben átlátszó tárgyakon való áthaladás nagyon kis mértékben lelassíthatja a fényt.
A fehér fény sok különböző színű fényből áll, amelyek összeadódnak. Amikor a fehér fény egy prizmán keresztül világít, különböző színekre bomlik, és spektrumot alkot. A spektrum tartalmazza a fény minden olyan hullámhosszát, amelyet látunk. A vörös fénynek van a leghosszabb hullámhossza, az ibolya (lila) fénynek pedig a legrövidebb.
Az ibolyánál rövidebb hullámhosszúságú fényt ultraibolya fénynek nevezzük. A röntgen- és a gammasugárzás szintén az ultraibolyánál is rövidebb hullámhosszúságú fényformák. A vörösnél hosszabb hullámhosszúságú fényt infravörös fénynek nevezzük. A rádióhullámok az elektromágneses sugárzás egy olyan formája, amelynek hullámhossza még az infravörös fénynél is hosszabb. A mikrohullámok, amelyeket az ételek mikrohullámú sütőben történő felmelegítésére használnak, szintén az elektromágneses sugárzás egyik formája. A szemünk nem látja ezeket az energiafajtákat, de vannak olyan fényképezőgépek, amelyek látják őket. A fény különböző, látható és láthatatlan formái alkotják az elektromágneses spektrumot.
Amikor a fény megtörik az esőcseppekben, szivárvány keletkezik. Az esőcsepp prizmaként viselkedik, és megtörik a fény, amíg a spektrum színeit láthatjuk.
Színes
A fény és a szín az analóg információ formái. Az elektronikus fényképezőgépek és a számítógépes kijelzők azonban digitális információval dolgoznak. Az elektronikus kamerák vagy dokumentumszkennerek a színes kép digitális változatát úgy készítik el, hogy a teljes színes képet külön piros, zöld és kék képekre bontják. Később a digitális kijelző csak ennek a három színnek a pixeleit használja. A számítógépek képernyői csak ezt a három színt használják különböző fényerősséggel. Az agy ezeket kombinálja, hogy a kép összes többi színét láthassa.
Az emberek úgy gondolnak a tárgyakra, mint amelyeknek színük van. Ez azért van, mert a tárgyat alkotó molekulák elnyelnek bizonyos fényhullámokat, és a többi fényhullám visszaverődik róluk. Az emberi szem az összes el nem nyelt fény hullámhosszát látja, és ezek kombinációja az agyban a szín benyomását kelti.
A budapesti szivárvány a látható spektrum színeit mutatja be.
Lézersugarak
Kérdések és válaszok
K: Mi a fény?
V: A fény az elektromágneses sugárzás olyan formája, amelynek hullámhossza az emberi szem számára érzékelhető. A fény egyszerre hullám- és részecskejellegű, és az energia egy olyan formája, amely apró, fotonoknak nevezett csomagokból áll.
K: Hogy hívják a fény tanulmányozását?
V: A fény tanulmányozását optikának nevezzük.
K: Hogyan lép kölcsönhatásba a fény az átlátszatlan tárgyakkal?
V: Amikor a fény egy átlátszatlan tárgyra esik, árnyékot képez.
K: Hogyan lép kölcsönhatásba a fény az átlátszó tárgyakkal?
V: Amikor a fény egy átlátszó tárgyra esik, szinte teljesen árnyék nélkül halad át rajta.
K: Milyen színeket tartalmaz a szivárvány a külső szélétől a belső széléig?
V: A szivárvány színei a külső szélétől a belső széléig a vörös, a narancs, a sárga, a zöld, a kék, az indigó és az ibolya.
K: Hogyan nevezik a vörös frekvencia alatti hullámhosszakat?
V: A vörös frekvencia alatti hullámhosszakat infravörösnek nevezzük.
K: Mi a Föld fő fényforrása?
V: A Föld fő fényforrása a Nap.
