Какими свойствами характеризуется световая волна
Свет: электромагнитная волна с особыми свойствами
Свет является особой электромагнитной волной, которая обладает рядом интересных свойств. Он характеризуется корпускулярно-волновым дуализмом, что означает, что в разных экспериментах свет может проявлять свойства как частицы, так и волны.
Длины световых волн, которые воспринимаются человеческим глазом, находятся в диапазоне от 380 до 780 нанометров. Эти волны распространяются со скоростью приблизительно 300000 км/с. Кроме того, свет обладает волновым дуализмом, и его свойства проявляются в зависимости от проводимых экспериментов.
Волновая природа света
Свет, подобно любой другой электромагнитной волне, описывается уравнениями Максвелла. В этих уравнениях используются векторные величины Е (напряженность электрического поля световой волны) и Н (напряженность магнитного поля). Оба вектора направлены перпендикулярно друг другу и перпендикулярны направлению распространения волны, задаваемому вектором скорости V. Вектор Е, называемый световым вектором, играет роль в поляризации световой волны. Это явление характерно только для поперечных волн. Волна называется линейно поляризованной, если при ее распространении световой вектор Е сохраняет свою начальную ориентацию. Свет от источников, таких как лампочки или солнце, характеризуется неполяризованным изменением ориентации этого вектора.
Интерференция - это явление наложения световых волн, что приводит к усилению или ослаблению амплитуды колебаний. Усиление происходит, когда разность хода световых волн равна четному числу длин полуволн. Ослабление наблюдается, когда разность хода равна нечетному числу длин полуволн. Для получения распределения максимумов и минимумов интенсивности необходимы когерентные источники с одинаковой разностью фаз и частотой излучения.
Дифракция - это явление огибания светом препятствий, размеры которых сравнимы с длиной волны падающего излучения. Дифракция связана с интерференцией. Если световые волны, отклонившиеся от прямого направления, приходят в точку на экране в одинаковой фазе, возникает интерференционный максимум. При разной фазе наблюдается минимум. Явление дифракции широко применяется в различных опытах по астрофизике.
Корпускулярная природа света
Согласно модели, разработанной в 20 веке, свет представляет собой поток частиц, или корпускулов. Эта модель хорошо описывает некоторые явления, которые оставались непонятными в рамках волновой природы света.
Одно из таких явлений - фотоэффект. Когда свет падает на поверхность металла, он выбивает электроны с этой поверхности. Это явление было открыто Г. Герцем и подробно изучено А.Г. Столетовым, который обнаружил, что количество выбитых электронов зависит от интенсивности падающего света.