En física, els fenòmens de llum són òptics, ja que pertanyen a aquesta subsecció. Els efectes d'aquest fenomen no es limiten a fer visibles els objectes al voltant de les persones. A més, la il·luminació solar transmet energia tèrmica a l'espai, com a conseqüència de la qual els cossos s'escalfen. A partir d'això, es van proposar determinades hipòtesis sobre la naturalesa d'aquest fenomen.
La transferència d'energia la duen a terme els cossos i les ones que es propaguen al medi, per tant la radiació està formada per partícules anomenades corpuscles. Així els va anomenar Newton, després d'ell van aparèixer nous investigadors que van millorar aquest sistema, van ser Huygens, Foucault, etc. La teoria electromagnètica de la llum va ser presentada una mica més tard per Maxwell.
Els orígens i el desenvolupament de la teoria de la llum
Gràcies a la primera hipòtesi, Newton va formar un sistema corpuscular, que explicava claramentl'essència dels fenòmens òptics. Es van descriure diverses radiacions de color com a components estructurals inclosos en aquesta teoria. La interferència i la difracció van ser explicades pel científic holandès Huygens al segle XVI. Aquest investigador va proposar i descriure la teoria de la llum basada en les ones. Tanmateix, tots els sistemes creats no estaven justificats, ja que no explicaven l'essència i la base dels fenòmens òptics. Com a resultat d'una llarga recerca, les qüestions sobre la veritat i l'autenticitat de les emissions de llum, així com la seva essència i fonament, van romandre sense resoldre.
Uns segles més tard, diversos investigadors sota el lideratge de Foucault, Fresnel van començar a plantejar altres hipòtesis, a causa de les quals es va revelar l'avantatge teòric de les ones sobre els corpuscles. Tanmateix, aquesta teoria també tenia mancances i mancances. De fet, aquesta descripció creada va suggerir la presència d'alguna substància que es troba a l'espai, a causa del fet que el Sol i la Terra es troben a molta distància l'un de l' altre. Si la llum cau lliurement i travessa aquests objectes, aleshores hi ha mecanismes transversals.
Formació i millora de la teoria
A partir de tota aquesta hipòtesi, van sorgir els requisits previs per crear una nova teoria sobre l'èter mundial, que omple els cossos i les molècules. I tenint en compte les característiques d'aquesta substància, ha de ser sòlida, com a resultat, els científics van arribar a la conclusió que té propietats elàstiques. De fet, l'èter hauria d'influir en el globus a l'espai, però això no passa. Així, aquesta substància no està justificada de cap manera, excepte que la radiació lumínica la travessa, i aixòté duresa. A partir d'aquestes contradiccions, aquesta hipòtesi es va posar en dubte, sense sentit i es va investigar més.
Obres de Maxwell
Les propietats ondulatòries de la llum i la teoria electromagnètica de la llum es pot dir que s'han convertit en una quan Maxwell va començar la seva investigació. En el transcurs de l'estudi, s'ha comprovat que les velocitats de propagació d'aquestes magnituds coincideixen si es troben en el buit. Com a resultat de la justificació empírica, Maxwell va proposar i demostrar una hipòtesi sobre la veritable naturalesa de la llum, que va ser confirmada amb èxit per anys i altres pràctiques i experiència. Així, l'any passat es va crear una teoria electromagnètica de la llum, que encara s'utilitza avui dia. Més endavant serà reconegut com un clàssic.
Propietats ondulatòries de la llum: teoria electromagnètica de la llum
A partir de la nova hipòtesi, es va derivar la fórmula λ=c/ν, que indica que la longitud es pot trobar en calcular la freqüència. Les emissions de llum són ones electromagnètiques, però només si són perceptibles pels humans. A més, es poden anomenar així i es tracten amb fluctuacions de 4 1014 a 7,5 1014 Hz. En aquest rang, la freqüència d'oscil·lació pot variar i el color de la radiació és diferent, i cada segment o interval tindrà un color característic i corresponent. Com a resultat, la freqüència del valor especificat és la longitud d'ona en el buit.
El càlcul mostra que l'emissió de llum pot ser de 400 nm a 700 nm (violeta icolors vermells). A la transició, la tonalitat i la freqüència es conserven i depenen de la longitud d'ona, que varia en funció de la velocitat de propagació i s'especifica per al buit. La teoria electromagnètica de la llum de Maxwell es basa en una base científica, on la radiació exerceix pressió sobre els components del cos i directament sobre ell. És cert que Lebedev va provar i demostrar empíricament aquest concepte més tard.
Teoria electromagnètica i quàntica de la llum
L'emissió i distribució de cossos lluminosos en termes de freqüències d'oscil·lació no és coherent amb les lleis que es van derivar de la hipòtesi de l'ona. Aquesta afirmació prové de l'anàlisi de la composició d'aquests mecanismes. El físic alemany Planck va intentar trobar una explicació a aquest resultat. Més tard, va arribar a la conclusió que la radiació es produeix en forma de determinades porcions: un quàntic, llavors aquesta massa es va anomenar fotons.
Com a resultat, l'anàlisi dels fenòmens òptics va portar a la conclusió que l'emissió i l'absorció de llum s'explicaven mitjançant la composició de massa. Mentre que els que es propagaven en el medi s'explicaven per la teoria ondulatòria. Per tant, cal un nou concepte per explorar i descriure completament aquests mecanismes. A més, el nou sistema havia d'explicar i combinar les diferents propietats de la llum, és a dir, corpuscular i ondulatòria.
Desenvolupament de la teoria quàntica
Com a resultat, les obres de Bohr, Einstein i Planck van ser la base d'aquesta estructura millorada, que es va anomenar quàntica. Fins ara, aquest sistema descriu i explicano només la teoria electromagnètica clàssica de la llum, sinó també altres branques del coneixement físic. En essència, el nou concepte va formar la base de moltes propietats i fenòmens que ocorren en els cossos i l'espai, i a més d'això, va predir i explicar un gran nombre de situacions.
Essencialment, la teoria electromagnètica de la llum es descriu breument com un fenomen basat en diversos dominants. Per exemple, les variables corpusculars i ondulatòries de l'òptica tenen una connexió i s'expressen mitjançant la fórmula de Planck: ε=ℎν, hi ha energia quàntica, oscil·lacions de radiació electromagnètica i la seva freqüència, un coeficient constant que no canvia per a cap fenomen. Segons la nova teoria, un sistema òptic amb determinats mecanismes variables consisteix en fotons amb força. Així, el teorema sona així: l'energia quàntica és directament proporcional a la radiació electromagnètica i les seves fluctuacions de freqüència.
Planck i els seus escrits
Axioma c=νλ, com a resultat de la fórmula de Planck es produeix ε=hc / λ, per la qual cosa es pot concloure que el fenomen anterior és el contrari de la longitud d'ona amb influència òptica en el buit. Els experiments realitzats en un espai tancat van demostrar que mentre existeixi un fotó, es mourà a una certa velocitat i no podrà frenar el seu ritme. No obstant això, és absorbit per partícules de substàncies que es troba en el camí, com a resultat, es produeix un intercanvi i desapareix. A diferència dels protons i neutrons, no té massa en repòs.
Les ones electromagnètiques i les teories de la llum encara no expliquen els fenòmens contradictoris,per exemple, en un sistema hi haurà propietats pronunciades, i en un altre corpuscular, però, tanmateix, tots estan units per la radiació. A partir del concepte quàntic, les propietats existents estan presents en la naturalesa mateixa de l'estructura òptica i en la matèria en general. És a dir, les partícules tenen propietats ondulatòries i aquestes, al seu torn, són corpusculars.
Fonts de llum
Els fonaments de la teoria electromagnètica de la llum es basen en l'axioma, que diu: les molècules, els àtoms dels cossos creen radiació visible, que s'anomena la font d'un fenomen òptic. Hi ha un gran nombre d'objectes que produeixen aquest mecanisme: un llum, llumins, canonades, etc. A més, cadascun d'aquests es pot dividir en grups equivalents, que es determinen pel mètode d'escalfament de les partícules que realitzen la radiació..
Llums estructurats
L'origen original de la resplendor es deu a l'excitació d'àtoms i molècules a causa del moviment caòtic de les partícules del cos. Això passa perquè la temperatura és prou alta. L'energia irradiada augmenta a causa del fet que la seva força interna augmenta i s'escalfa. Aquests objectes pertanyen al primer grup de fonts de llum.
La incandescència d'àtoms i molècules sorgeix a partir de partícules voladores de substàncies, i això no és una acumulació mínima, sinó tot un corrent. La temperatura aquí no té un paper especial. Aquesta resplendor s'anomena luminescència. És a dir, sempre es produeix pel fet que el cos absorbeix energia externa causada per radiació electromagnètica, químicareacció, protons, neutrons, etc.
I les fonts s'anomenen luminiscents. La definició de la teoria electromagnètica de la llum d'aquest sistema és la següent: si després de l'absorció d'energia per part d'un cos passa un temps, mesurable per experiència, i llavors produeix radiació no deguda als indicadors de temperatura, per tant, pertany a l'anterior. grup.
Anàlisi detallada de la luminescència
No obstant això, aquestes característiques no descriuen completament aquest grup, a causa del fet que té diverses espècies. De fet, després d'absorbir l'energia, els cossos romanen incandescents i després emeten radiació. El temps d'excitació, per regla general, varia i depèn de molts paràmetres, sovint no supera diverses hores. Per tant, el mètode d'escalfament pot ser de diversos tipus.
Un gas rarificat comença a emetre radiació després que un corrent continu hi hagi passat. Aquest procés s'anomena electroluminescència. S'observa en semiconductors i LED. Això passa de tal manera que el pas del corrent dóna la recombinació d'electrons i forats, a causa d'aquest mecanisme, sorgeix un fenomen òptic. És a dir, l'energia es converteix de l'electricitat a la llum, l'efecte fotoelèctric intern invers. El silici es considera un emissor d'infrarojos, mentre que el fosfur de gal·li i el carbur de silici realitzen el fenomen visible.
Essència de la fotoluminescència
El cos absorbeix la llum i els sòlids i líquids emeten llargues d'ona que difereixen en tots els aspectes de l'originalfotons. Per a la incandescència, s'utilitza la incandescència ultraviolada. Aquest mètode d'excitació s'anomena fotoluminescència. Es produeix a la part visible de l'espectre. La radiació es transforma, aquest fet el va demostrar el científic anglès Stokes al segle XVIII i ara és una regla axiomàtica.
La teoria quàntica i electromagnètica de la llum descriuen el concepte de Stokes de la següent manera: una molècula absorbeix una part de la radiació, després la transfereix a altres partícules en el procés de transferència de calor, l'energia restant emet un fenomen òptic. Amb la fórmula hν=hν0 – A, resulta que la freqüència d'emissió de luminescència és inferior a la freqüència absorbida, el que resulta en una longitud d'ona més llarga.
Marc temporal per a la propagació d'un fenomen òptic
La teoria electromagnètica de la llum i el teorema de la física clàssica indiquen el fet que la velocitat de la quantitat indicada és gran. Després de tot, recorre la distància del Sol a la Terra en pocs minuts. Molts científics han intentat analitzar la línia recta del temps i com viatja la llum d'una distància a una altra, però bàsicament han fracassat.
De fet, la teoria electromagnètica de la llum es basa en la velocitat, que és la principal constant de la física, però no previsible, però sí possible. Es van crear fórmules i, després de provar, va resultar que la propagació i el moviment de les ones electromagnètiques depèn de l'entorn. A més, aquesta variable està definidal'índex de refracció absolut de l'espai on es troba el valor especificat. La radiació lumínica és capaç de penetrar en qualsevol substància, com a resultat, la permeabilitat magnètica disminueix, tenint en compte això, la velocitat de l'òptica està determinada per la constant dielèctrica.
