Бочарникова_Чайковская.indd
%PDF-1.3 % 1 0 obj >]/Pages 3 0 R/Type/Catalog/ViewerPreferences>>> endobj 2 0 obj >stream 2019-04-04T13:38:27+07:002019-04-04T13:38:32+07:002019-04-04T13:38:32+07:00Adobe InDesign CC 14.0 (Windows)uuid:875bda81-6e8c-48c2-8729-25cf7b0330cexmp.did:70ba4ed8-6974-3d43-99d4-5b7b0a4dfd0axmp.id:d9a606b7-8169-8846-a46a-13d49459f835proof:pdf1
0 0.0 419.528 595.276]/Type/Page>>
endobj
54 0 obj
/LastModified/NumberofPages 1/OriginalDocumentID/PageUIDList>/PageWidthList>>>>>/Resources>/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 419.528 595.276]/Type/Page>>
endobj
55 0 obj
/LastModified/NumberofPages 1/OriginalDocumentID/PageUIDList>/PageWidthList>>>>>/Resources>>>/TrimBox[0.0 0.0 419.528 595.276]/Type/Page>>
endobj
101 0 obj
>stream
h3P0Влияние видимого света на кожу
Воздействие солнечного излучения на кожу и разработка новых принципов фотозащиты является актуальной проблемой в современной дерматокосметологии. Солнечный свет состоит из ультрафиолетового, инфракрасного и видимого спектра. Ультрафиолет, составляющий всего 5% от всего диапазона, большой частью поглощается атмосферой. Так весь УФС и 90% УФВ задерживается в стратосфере озоновым слоем и до поверхности земли достигает главным образом УФА с небольшой долей УФВ.
Инфракрасное излучение с длиной волны более 780 нм, составляет 48-50% спектра. В то время как на видимую часть с длиной волны от 400 до 780 нм, приходится 45% всего излучения. Все виды излучения имеют разные значения энергии и степень проникновения в кожу. Чем больше длина волны, тем выше проникающая способность. Так инфракрасные лучи проникают на глубину 2-3 см, видимый свет до 1 см, а УФ на 1 мм. Таким образом, негативные воздействия могут затрагивать все слои кожи. Долгое время виновником всех бед, связанных с повреждением и старением кожи считался УФ спектр солнечного излучения. Однако последнее время ученые обращают все большее внимание на видимую часть спектра. Видимый свет долгое время считавшийся безвредным и даже полезным, может вызывать определенные негативные изменения, в различных органах и тканях (клетки сетчатки глаза, кожа). В спектре видимого света различают семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.
Наиболее значимое воздействие на организм в настоящее время отводится синему свету.
Синий свет или высокоэнергетический видимый свет HEV (High energy visible ligh) имеет длину волны от 400 до 500 нм. Может оказывать как положительное, так и отрицательное действие. Синий свет является важнейшим синхронизатором циркадной системы. Его воздействие в течение дня важно для подавления секреции мелатонина, играющего решающую роль в циркадных ритмах. Специалисты отмечают ускорение заживление раневых поверхностей, уменьшение проявления акне и псориаза. В тоже время синий свет может вызывать негативные изменения, которые в настоящее время тщательно изучаются. Это окислительный стресс, вызванный образованием свободных радикалов, снижение барьерных функций эпидермиса и пигментация кожи, связанная с воздействием на опсин-3 рецепторы.
Опсины – родственники светочувствительных рецепторов в палочках и колбочках сетчатки глаза. Точный механизм появления гипермеланоза, связанного с опсинами в настоящее неизвестен. Пигментация, вызванная видимой частью спектра, является более стойкой и возникает преимущественно на коже с 3 фототипом и выше.
HEV-излучение может быть не только естественного, но и искусственного происхождения, источником которого является цифровое оборудование (смартфоны, планшеты, ноутбуки, телевизоры, светодиодные лампы и т.д.). Поскольку ежедневная жизнь современного человека не обходится без техники, то очень пристально изучается влияние искусственного синего света на здоровье человека. Сегодня ученые утверждают, что при рациональном использовании его пагубное воздействие сведено к минимуму. По словам исследователей, даже если бы человек непрерывно находился перед монитором компьютера целую неделю, то доза облучения была бы равноценна той, которую он бы получил бы всего за одну минуту в солнечный день. Так что, вред для кожи человека, скорее всего, слишком преувеличен, но полностью его списывать со счетов все же не стоит. Лучший способ профилактики – контролировать время пребывания перед экраном компьютера, телевизора, телефона.
Что касается средств уходов за кожей, то здесь стоит обратить внимание на косметику, богатую антиоксидантами.
Это прежде всего витамин С, ресвератрол, супероксиддидисмутаза, тиоктовая кислота. Многие из них прекрасно сочетаются друг с другом, и даже обладают синергетическим эффектом.
Из чего состоит солнечный свет?
Каждый день мы чувствуем на себе когда-то теплый и согревающий, когда-то бледный и, казалось бы, леденящий, а иногда яркий обжигающий солнечный свет. Он всегда ощущается по-разному, но какой эффект он оказывает на самом деле и что собой представляет?
Солнечный свет это — это доносящиеся до Земли электромагнитные волны, исходящие от Солнца. Благодаря этому гигантскому резервуару энергии зародилась жизнь и продолжает свою активность и доселе. Эта энергия передается в нескольких формах, но до нас доходят лишь часть из этого, изрядно прореженная и ослабленная атмосферой Земли. Если не углубляться в физику, сам свет состоит из ультрафиолетовых коротких волн (280-400 нм), привычного для нас видимого света средних волн (400-700 нм) и из длинных, инфракрасных волн (700 нм – 1мм).
Ультрафиолетовый свет (UV) — самый опасный вид солнечного излучения для человека. Он не может проникать так глубоко, как другие составляющие света, но может наносить сильный ущерб поверхностным слоям кожи человека. Это проявляется как в солнечных ожогах, ускорении старения кожи, и аллергических реакциях, так и в более серьезных проявлениях как, например, рак кожи и меланома. И это ещё с учетом того, что значительная часть ультрафиолета отсеивается атмосферой. Такой ущерб ультрафиолетовый свет наносит путем увеличения числа свободных радикалов (атомов или молекул с несколькими неспаренными электронами) в клетках кожи, которые повреждают ДНК или нарушают метаболические реакции.
Чтобы противодействовать этому, на данный момент разработано немало солнцезащитных гелей и мазей, которые хорошо справляются с ультрафиолетом, но, и это стоит подчеркнуть, практически никак не мешают воздействию на кожу и тело других спектров света.
Эту задачу, однако, выполняет другое средство защиты от этого агрессора — поддержание диеты с достаточным количеством антиоксидантов, которые будут противодействовать генерированию свободных радикалов. В небольших количествах же UV приносит больше пользы, чем вреда, так как способствует естественному производству витамина D в организме.
Второй кусок волнового спектра — видимый свет. Он нам очень хорошо знаком, потому что именно из этого белого пучка и рождается известное нам освещение во всем многообразии его палитры и оттенков. Примитивные формы цветов, а конкретнее — фиолетовый (400 нм), синий (425 нм), голубой (470 нм), зеленый (550 нм), жёлтый (600 нм), оранжевый (630 нм) и красный (665 нм), вместе и выглядят как белый свет, являются его составным частями, находящимися в разных частях волнового спектра, а при определенных условиях, как вы уже догадались, могут материализовываться в виде радуги. Сочетание этих базовых цветов в совокупности с параллельным изменением других параметров, таких как интенсивность света и её распределение по спектру белого, а также светлость цвета, отражающие качества материала, фоновые цвета и т.
Интересно, что именно видимым спектром, в основном, питаются растения, и поэтому они эволюционно к нему больше всего приспособлены. Тем не менее, нельзя сказать, что видимый свет только полезен, он может воздействовать на объекты примерно также, как и другие два компонента солнечного излучения, только в более умеренной форме. Исключением может быть его влияние на зрение человека, так как глаза человека особо к нему чувствительны, и потому высокоинтенсивный, мигающий или резкий видимый свет гораздо чаще других вариантов на практике приводит к повреждению зрительного аппарата человека.
И последний тип света — инфракрасный (IR). Из всех перечисленных он может проникать глубже всего в тело человека, достигая костей и других глубинных тканей, и влияя даже на внутренние процессы в организме. Однако, в отличии от ультрафиолетового света, инфракрасный свет не вызывает такого сильного выделения свободных радикалов и не наносит большой урон человеку.
В каком-то смысле, если видимый спектр — это лицо солнечного света, то инфракрасный— его тело, потому что последний отвечает за нагревание, позволяет человеку к нему «прикоснуться». Это происходит из-за того, что длинные волны могут легче сочетаться в колебаниях с молекулами веществ и в разы эффективнее передавать энергию. Забавно, что эта теплота, передаваемая Солнцем, имеет свойство не только расслаблять и доставлять удовольствие, но и приводит к ускорению заживления ран, а также к улучшению циркуляции крови.
И все же как бы не вел себя в тех или иных условиях солнечный свет, в итоге у него гораздо больше позитивных сторон. Он позволяет нам видеть и чувствовать красоту и эффективно выполнять наши задачи, и даже улучшает на наше психологическое самочувствие, настроение и иммунитет. Без него немыслима наша жизнь, это закреплено в самих человеческих генах. И даже самые прогрессивные фантасты и футуристы в своем творчестве не могут представить, каким бы было и как бы себя вело человечество, будучи незрячим и безразличным к свету.
Поделиться в соцсетях:
Видимый спектр — HiSoUR История культуры
Видимый спектр — это часть электромагнитного спектра, видимая человеческому глазу. Электромагнитное излучение в этом диапазоне длин волн называется видимым светом или просто светом. Типичный человеческий глаз будет реагировать на длины волн от 390 до 700 нм. По частоте это соответствует полосе в окрестности 430-770 ТГц.
Однако спектр не содержит всех цветов, которые могут отличить человеческие глаза и мозг. Ненасыщенные цвета, такие как розовые или пурпурные вариации, такие как пурпурный, отсутствуют, например, потому что они могут быть сделаны только путем сочетания нескольких длин волн. Цвета, содержащие только одну длину волны, также называются чистыми цветами или спектральными цветами.
Видимые длины волн проходят через «оптическое окно», область электромагнитного спектра, которая позволяет пропускать длины волн в значительной степени без аттенюации через атмосферу Земли.
Примером этого явления является то, что чистый воздух рассеивает голубой свет больше, чем красные длины волны, и поэтому полуденное небо кажется синим. Оптическое окно также называется «видимым окном», потому что оно перекрывает спектр видимого спектра человека. Окно ближней инфракрасной области (NIR) находится только из человеческого зрения, а также окна средней длины волны ИК (MWIR) и окна с длинной длиной волны или дальнего инфракрасного (LWIR или FIR), хотя другие животные могут испытывать их.
история
В 13-ом столетии Роджер Бэкон предположил, что радуга была произведена аналогичным способом прохождения света через стекло или кристалл.
В 17 веке Исаак Ньютон обнаружил, что призмы могли разобрать и собрать белый свет, и описал это явление в своей книге «Оптики». Он первым применил спектр слов (латынь для «внешнего вида» или «призрака») в этом смысле в печати в 1671 году при описании своих экспериментов в оптике. Ньютон заметил, что, когда узкий луч солнечного света ударяет по лицу стеклянной призмы под углом, некоторые отражаются, а часть пучка проходит в стекло и через него, образуя разноцветные полосы.
Ньютон предполагаемый свет должен состоять из «корпускул» (разных частиц) разных цветов, причем разные цвета света движутся с разной скоростью в прозрачной материи, красный свет движутся быстрее, чем фиолетовый в стекле. В результате красный свет изогнут (преломляется) менее резко, чем фиолетовый, когда он проходит через призму, создавая спектр цветов.
Ньютон разделили спектр на семь названных цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Он выбрал семь цветов из веры, полученной от древнегреческих софистов, о связи между цветами, музыкальными нотами, известными объектами в солнечной системе и днями недели. Человеческий глаз относительно нечувствителен к частотам индиго, а некоторые люди, у которых иначе хорошее видение, не могут отличить индиго от синего и фиолетового. По этой причине некоторые более поздние комментаторы, включая Исаака Азимова, предположили, что индиго не следует рассматривать как цвет в своем собственном праве, а просто как оттенок синего или фиолетового.
Однако данные свидетельствуют о том, что Ньютон означаемое «индиго» и «синим», не соответствует современным значениям тех цветных слов. Сравнение наблюдений Ньютона призматических цветов с цветным изображением спектра видимого света показывает, что «индиго» соответствует тому, что сегодня называют синим, тогда как «синий» соответствует голубому.
В 18 веке Гете писал о оптических спектрах в «Теории цветов». Гёте использовал спектр слов (Spektrum) для обозначения призрачного оптического слепого изображения, как и Шопенгауэр в On Vision и Colors. Гёте утверждал, что непрерывный спектр является сложным явлением. где Ньютон сузил лучи света, чтобы изолировать явление, Гёте заметил, что более широкая апертура производит не спектр, а скорее красновато-желтые и сине-голубые края с белым между ними. Спектр появляется только тогда, когда эти края достаточно близки к перекрытию.
В начале 19 века концепция видимого спектра стала более определенной, поскольку свет вне видимого диапазона был обнаружен и охарактеризован Уильямом Гершелем (инфракрасным) и Иоганном Вильгельмом Риттером (ультрафиолетом), Томасом Яном, Томасом Иоганном Зеебеком и другими.
Янг был первым, кто измерил длины волн разных цветов света, в 1802 году.
Связь между видимым спектром и цветным зрением была исследована Томасом Яном и Германом фон Гельмгольцем в начале 19 века. Их теория цветового зрения правильно предположила, что глаз использует три разных рецептора для восприятия цвета.
Зрение животных
Многие виды могут видеть свет внутри частот вне человеческого «видимого спектра». Пчелы и многие другие насекомые могут обнаружить ультрафиолетовое излучение, которое помогает им находить нектар в цветах. Виды растений, которые зависят от опыления насекомых, могут быть связаны с репродуктивным успехом их появления в ультрафиолетовом свете, а не с красочными людьми. Птицы также могут видеть в ультрафиолете (300-400 нм), а некоторые имеют сексуальную маркировку на своем оперении, которые видны только в ультрафиолетовом диапазоне. Однако многие животные, которые могут видеть в ультрафиолетовом диапазоне, не могут видеть красный свет или любые другие красноватые волны.
Видимый спектр пчел заканчивается около 590 нм, как раз перед началом оранжевой волны. Птицы, однако, могут видеть некоторые красные длины волн, хотя и не так далеко от спектра света, как люди. Популярное мнение, что обычная золотая рыбка является единственным животным, которое может видеть как инфракрасный, так и ультрафиолетовый свет неверно, потому что золотая рыбка не может видеть инфракрасный свет. Точно так же собаки часто считаются цветными слепыми, но они, как было показано, чувствительны к цветам, хотя и не так много, как люди.
Спектральные цвета
Цвета, которые могут быть получены видимым светом узкой полосы длин волн (монохроматический свет), называются чистыми спектральными цветами. Различные цветовые диапазоны, указанные на рисунке, являются приблизительными: спектр непрерывный, без четких границ между одним цветом и следующим.
спектроскопия
Спектроскопия — это исследование объектов, основанных на спектре цвета, который они излучают, поглощают или отражают.
Спектроскопия — важный исследовательский инструмент в астрономии, где ученые используют его для анализа свойств отдаленных объектов. Как правило, астрономическая спектроскопия использует высокодисперсные дифракционные решетки для наблюдения спектров при очень высоких спектральных разрешениях. Гелий был впервые обнаружен при анализе спектра Солнца. Химические элементы могут быть обнаружены в астрономических объектах эмиссионными линиями и линиями поглощения.
Смещение спектральных линий можно использовать для измерения допплеровского сдвига (красного смещения или синего сдвига) удаленных объектов.
Цветной спектр
Цветные дисплеи (например, компьютерные мониторы и телевизоры) не могут воспроизводить все цвета, видимые человеческим глазом. Цвета вне цветовой гаммы устройства, такие как большинство спектральных цветов, могут быть только приблизительными. Для точной цветопередачи спектр можно проецировать на однородное серое поле. Получающиеся смешанные цвета могут иметь неотрицательные координаты R, G, B и поэтому могут быть воспроизведены без искажений.
Это точно имитирует просмотр спектра на сером фоне.
Поделиться ссылкой:
- Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
- Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
- Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)
Физики остановили видимый свет
Группа исследователей из Нидерландов и США получила метаматериал, в котором фазовая скорость света близка к нулю, а коэффициент преломления становится отрицательным.
Учёные утверждают, что их разработка стала первым трёхмерным метаматериалом, который демонстрирует подобные свойства для видимого света.
Придать образцу необычные свойства удалось за счёт создания особой структуры, элементы которой были существенно меньше длины волны излучения. Для этого на поверхности экспериментальной пластинки из нитрида кремния учёные нанесли серию параллельных дорожек из серебра. Их получали методом парофазного осаждения.
Создание упорядоченной структуры привело к появлению эффекта, теоретически предсказанного еще в 1967 г. Виктором Веселаго. Фазовая скорость света, то есть скорость, с которой движутся горбы и впадины световой волны (но не та скорость, с которой происходит перенос энергии), в материале упала почти до нуля. За 400 нм, которые свет проходил в образце, его фаза сдвигалась всего на 90 градусов, то есть на четверть длины волны. Измерения показали падение диэлектрической проницаемости до нуля и ниже, причём материал оказался достаточно прозрачным и работал в видимом свете с длинами волн до 400 нм.
Метаматериалы с отрицательным коэффициентом преломления позволяют реализовать ряд недостижимых в обычной оптике эффектов. Авторы новой разработки считают, что она позволит повысить эффективность светодиодов, а также поможет в создании устройств, которые изменяют заданным образом волновой фронт светового сигнала: это, в свою очередь, необходимо в оптоэлектронных системах.
Наиболее известным примером манипуляции формой волнового фронта является «плащ-невидимка», который компенсирует скрываемым объектом искажения электромагнитных волн. Создание такого плаща для маскировки крупных объектов в видимом свете осложняется необходимостью подобрать правильный режим коррекции волнового фронта. Большинство современных метаматериалов работают либо с микроволновым излучением, либо с акустическими волнами. Для видимого света изготовить метаматериалы сложнее из-за небольшого размера структуры, поэтому пока такие материалы менее распространены.
www.lenta.ru
Очки с защитой от синего света: почему нужно защищать глаза от видимого синего света.
Видимый свет намного сложнее, чем кажется.
Выход на улицу в солнечный день, включение настенного выключателя в помещении, включение компьютера, телефона или другого цифрового устройства — всё это приводит к тому, что ваши глаза подвергаются воздействию различных видимых (а иногда и невидимых) световых лучей, оказывающих разные эффекты.
Большинство людей знают, что солнечный свет содержит видимые световые лучи, а также невидимые ультрафиолетовые лучи, которые могут вызывать загар или ожег кожи. Но многие не знают, что видимый свет, излучаемый солнцем, представляет собой спектр разноцветных световых лучей, обладающих различной энергией.
Что такое синий свет?
Солнечный свет состоит из красных, оранжевых, желтых, зеленых и синих световых лучей, а также множества оттенков каждого из этих цветов в зависимости от энергии и длины волны отдельных лучей (также называемых электромагнитным излучением).
Совместно этот спектр цветных световых лучей создает то, что мы называем «белым светом» или солнечным светом.
Цифровые электронные устройства излучают синий свет, который может вызвать напряжение глаз и привести к проблемам со зрением.
Не углубляясь в физику, существует обратная зависимость между длиной волны и энергией световых лучей. Световые лучи с большей длиной волны обладают меньшей энергией, а лучи с меньшей длиной волны — большей энергией.
У лучей, располагающихся в красном конце спектра видимого излучения, длины волн больше и, следовательно, они обладают меньшей энергией. У лучей, располагающихся в синем конце спектра, более короткие длины волн и больше энергии.
Электромагнитные лучи, располагающиеся за пределами красного конца спектра видимого излучения, называются инфракрасными. Они согревают, но невидимы. («Лампы для подогрева», используемые для подогрева еды в ресторанах, испускают инфракрасное излучение. Но эти лампы также испускают видимый красный свет, поэтому мы знаем, что они включены! То же касается и других типов ламп для обогрева.
)
На другом конце спектра видимого излучения находятся лучи синего света с самыми короткими длинами волн (и самой высокой энергией), которые иногда называют сине-фиолетовым или фиолетовым светом. Вот почему невидимые электромагнитные лучи, располагающиеся за пределами спектра видимого излучения, называются ультрафиолетовым (УФ) излучением.
Преимущества и недостатки УФ-излучения
УФ-лучи обладают более высокой энергией по сравнению с лучами видимого света, благодаря чему они способны воздействовать на кожу с образованием загара. Фактически, именно по этой причине лампы в соляриях испускают контролируемое количество УФ-излучения.
Но слишком сильное воздействие УФ-излучения вызывает болезненный солнечный ожог и, что еще хуже, может привести к развитию рака кожи. Эти лучи также могут вызывать солнечный ожог глаз — заболевание, называемое фотокератитом или снежной слепотой.
Но ультрафиолетовое излучение в умеренных дозах также оказывает положительное воздействие, например помогает организму вырабатывать достаточное количество витамина D.
Согласно ученым, спектр видимого излучения включает электромагнитное излучение с длинами волн от 380 нанометров (нм) в синем конце спектра до примерно 700 нм в красном конце. (Кстати, нанометр равен одной миллиардной доле метра, т. е. 0,000000001 метра!)
Синий свет — это видимый свет в диапазоне от 380 до 500 нм. Иногда синий свет дополнительно подразделяют на сине-фиолетовый свет (примерно 380–450 нм) и сине-бирюзовый свет (примерно 450–500 нм).
Таким образом, примерно треть всего видимого света считается высокоэнергетическим видимым (HEV) или «синим» светом.
Главное о синем свете
Подобно ультрафиолетовому излучению, видимый синий свет представляет собой часть спектра видимого излучения с самыми короткими длинами волн и самой высокой энергией, обладая как преимуществами, так и недостатками. Ниже приведены важные факты, касающиеся синего света, о которых нужно знать:
1. Синий свет воздействует на нас повсюду.
Солнечный свет — основной источник синего света, поэтому именно днем на улице мы больше всего подвергаемся его воздействию.
Но есть также множество искусственных источников синего света, устанавливаемых в помещениях, включая флуоресцентные и светодиодные лампы, а также плоскоэкранные телевизоры.
В частности, экраны компьютеров, ноутбуков, смартфонов и других цифровых устройств испускают значительное количество синего света. Количество высокоэнергетического видимого света, которое испускают эти устройства, составляет лишь малую часть по сравнению с тем, что испускается солнцем. Но количество времени, которое люди проводят за этими устройствами, и близость экранов к лицу пользователя заставляют многих окулистов и других медицинских работников беспокоиться о возможных долгосрочных последствиях воздействия синего света для здоровья глаз.
ОБЕСПОКОЕНЫ ВОЗДЕЙСТВИЕМ СИНЕГО СВЕТА? Найти окулиста поблизости.
2. Небо синее благодаря высокоэнергетическим световым лучам.
Высокоэнергетические световые лучи с короткой длиной волны, располагающиеся в синем конце спектра видимого излучения, легче рассеиваются при столкновении с молекулами воздуха и воды в атмосфере, чем другие видимые световые лучи.
Благодаря высокой степени рассеяния этих лучей безоблачное небо выглядит синим.
3. Глаз не очень хорошо блокирует синий свет.
Передние структуры глаза взрослого человека (роговица и хрусталик) достаточно эффективно блокируют попадание УФ-лучей на светочувствительную сетчатку в задней части глазного яблока. Фактически, менее одного процента солнечного УФ-излучения достигает сетчатки, даже если вы не носите солнцезащитные очки.
(Однако имейте в виду, что солнцезащитные очки, которые блокируют 100 процентов УФ, необходимы для защиты этих и других частей глаза от повреждений, которые могут привести к развитию катаракты, снежной слепоты, пингвекулы и/или птеригиума, и даже рака.)
С другой стороны, практически весь видимый синий свет проходит через роговицу и хрусталик и достигает сетчатки.
4. Воздействие синего света может увеличить риск макулярной дегенерации.
Тот факт, что синий свет проникает до сетчатки (внутренняя оболочка задней части глаза), важен, потому что результаты лабораторных исследований показали, что слишком интенсивное воздействие синего света может повредить светочувствительные клетки сетчатки.
В результате происходят изменения, напоминающие макулярную дегенерацию, которые могут привести к необратимой потере зрения.
Хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, какое количество естественного и искусственного синего света является «чрезмерным количеством синего света» для сетчатки глаза, многие окулисты обеспокоены тем, что дополнительное воздействие синего света, испускаемого экранами компьютеров, смартфонами и другими цифровыми устройствами, может увеличить риск макулярной дегенерации в более старшем возрасте.
5. Синий свет способствует проявлению цифрового напряжения глаз.
Поскольку высокоэнергетический синий свет с короткой длиной волны рассеивается легче, чем какой-либо другой видимый свет, его не так легко сфокусировать. Когда вы смотрите на экраны компьютеров и другие цифровые устройства, которые испускают значительное количество синего света, такие несфокусированные «помехи» видимости снижают контрастность и могут способствовать цифровому напряжению глаз.
Результаты исследований показали, что линзы, блокирующие синий свет с длиной волны менее 450 нм (сине-фиолетовый свет), значительно увеличивают контрастность. Таким образом, компьютерные очки с желтыми линзами могут повысить комфорт при использовании цифровых устройств в течение длительного времени.
6. Защита от синего света еще важнее после операции по удалению катаракты.
Хрусталик в глазу взрослого человека блокирует почти 100 процентов УФ-лучей, излучаемых солнцем. В процессе естественного старения хрусталик глаза в конечном итоге также блокирует коротковолновый синий свет: тип синего света, который чаще всего вызывает повреждение сетчатки и приводит к макулярной дегенерации и потере зрения.
Если у вас катаракта и вы планируете в скором времени сделать операцию по удалению катаракты, спросите своего хирурга, какой тип интраокулярной линзы (ИОЛ) будет использоваться для замены вашего естественного (замутненного в результате катаракты) хрусталика, и какой уровень защиты от синего света обеспечивает соответствующий тип ИОЛ.
После операции по удалению катаракты вам могут пригодиться очки с линзами со специальным фильтром, блокирующим синий свет, особенно если вы проводите много времени перед экраном компьютера или используете другие цифровые устройства.
7. Не весь синий свет плохой.
Итак, весь ли синий свет вреден? Почему бы постоянно не блокировать весь синий свет?
Это плохая идея. Хорошо известно, что некоторое воздействие синего света необходимо для хорошего здоровья. Результаты исследований показали, что высокоэнергетический видимый свет повышает бдительность, укрепляет память, улучшает когнитивные функции, а также повышает настроение.
Фактически, так называемая светотерапия применяется при лечении сезонного аффективного расстройства (САР) — типа депрессии, которая связана со сменой времен года, при этом симптомы обычно начинают проявляться осенью и продолжаются в течение зимы. Источники света, используемые в рамках данной терапии, испускают яркий белый свет, содержащий значительное количество лучей высокоэнергетического видимого синего света.
Кроме того, синий свет играет важную роль в регулировании суточного ритма — естественного цикла сна и бодрствования организма. Воздействие синего света в дневные часы содействует здоровому суточному ритму. Однако избыточное воздействие синего света поздно ночью (например, чтение романа на планшете или устройстве для чтения электронных книг перед сном) может нарушить этот цикл, вызывая бессонницу и усталость в течение дня.
Фильтры синего света и защитные очки
Если вы постоянно пользуетесь телефоном, особенно если вы используете его в основном для написания и отправки текстовых сообщений, электронной почты и просмотра веб-страниц, удобный способ уменьшить воздействие синего света — это использовать фильтр, блокирующий синий свет.
Цифровые электронные устройства ислучают синий свет, который может вызвать напряжение глаз и привести к проблемам с глазами с течением времени.
Такие фильтры могут устанавливаться на смартфоны, планшеты и экраны компьютеров.
Они предотвращают попадание в глаза значительного количества синего света, испускаемого этими устройствами, не ухудшая при этом видимость дисплея. Некоторые из них изготовлены из тонкого закаленного стекла, которое также защищает экран устройства от царапин.
Как упоминалось выше, компьютерные очки также уменьшают воздействие синего света, испускаемого компьютерами и другими цифровыми устройствами. Такие специальные очки можно приобрести без рецепта на очки, если вам не нужна коррекция зрения или если вы регулярно носите контактные линзы для коррекции зрения. Их также можно подобрать индивидуально по рецепту в зависимости от расстояния, на котором вы находитесь при использовании своих устройств.
Если у вас пресбиопия и вы регулярно носите прогрессивные линзы или бифокальные очки, компьютерные очки с монофокальными линзами, отпускаемые по рецепту, обеспечат гораздо большее поле зрения, позволяющее четко видеть весь экран компьютера. (Однако имейте в виду, что данный тип компьютерных очков предназначен исключительно для просмотра объектов на расстоянии вытянутой руки, и их нельзя использовать для вождения или выполнения других задач, предусматривающих различение предметов, расположенных на большом расстоянии.
)
Кроме того, некоторые производители линз используют специальные антибликовые покрытия, которые также блокируют синий свет, испускаемый как солнцем, так и цифровыми устройствами. Также можно рассмотреть вариант использования фотохромных линз, которые обеспечивают непрерывную защиту от УФ и синего света как в помещении, так и на улице, а также автоматически затемняются при воздействии УФ-лучей на открытом воздухе, повышая комфорт и уменьшая блики.
Проконсультируйтесь с окулистом, который поможет вам подобрать метод коррекции зрения и линзы, которые лучше всего подходят вам для работы за компьютером и при использовании других цифровых устройств, и защищают глаза от синего света.
Страница опубликована в ноябрь 2020
Страница обновлена в апрель 2021
Видимый свет, длины волн — Справочник химика 21
Флуоресценция—еще одно свойство, которое помогает специалистам при диагностике камней.
Проверяемый камень облучают ультрафиолетовым светом, при этом некоторые материалы обладают свойством трансформировать невидимое излучение в видимый свет. Длины волн видимого излучения и, следовательно, цвет камня под ультрафиолетовыми лампами обычно бывают двух типов короткие волны длиной 2537 А и более длинные — 3660 А (I ангстрем — одна стомиллионная доля сантиметра). В заключение следует перечислить наиболее важные приборы, используемые специалистами по исследованию драгоценных камней весы для определения удельной массы, рефрактометр, полярископ, лупа и (или) микроскоп и спектроскоп, Дихро-скоп, ультрафиолетовая лампа и фильтры также являются обычным оборудованием лабораторий по проверке драгоценных камней. Определение твердости камней следует использовать только как самое последнее средство. [c.148]
Особое место занимают изменения в состоянии молекул, атомов и ионов, которые вызываются переменными электрическими полями, возбуждаемыми при прохождении через вещество электромагнитных колебаний, например видимого света, длины волн которого состав- [c.
53]Приведенные формулы справедливы для любого электромагнитного излучения, в том числе и для видимого света, длины волн которого гораздо больше размеров атомов и молекул. Однако в случае видимого [c.27]
Изучалось рассеяние двух видов электромагнитного излучения видимого света (длина волны X = 4000- 6000 А) и рентгеновских лучей ( t= 1 -f-2 А). Отличаясь по длинам волн в тысячи раз, эти два вида излучений позволяют получать более надежные данные (проверяя друг друга), а также удачно дополняют друг друга, поскольку видимый свет легче дает информацию о неоднородностях с размерами в сотни — тысячи ангстрем, а рентгеновские лучи — о неоднородностях меньших размеров — десятки-сотни ангстрем. [c.287]
Если в упрощенной схеме фотометра лампу заменить на такой источник излучения. который может излучать монохроматический свет любой требуемой длины волны без применения фильтров, это и будет схемой спектрофотометрического детектора для ВЭЖХ.
Описания достаточно сложных оптических схем такого источника излучения можно найти в большинстве руководств по ВЭЖХ. С помощью таких схем из широкого, непрерывного спектра излучения дейтериевой лампы (190—360 нм) и лампы видимого света (длина волны более 360 нм) с использованием голографической решетки вырезается более или менее узкая полоса УФ- или видимого излучения. Это излучение и попадает в сравнительную и рабочую кюветы, которые далее работают по той же схеме, по которой устроен фотометр. Различия между разными конструкциями спектрофотометрических детекторов вызываются более или менее удачными оптическими схемами, более узким или широким пучком монохроматического света, лучшей или худшей воспроизводимостью повторной установки той же длины волны. Различают также УФ-спектро-фотометрические детекторы, использующие в качестве источника излучения только дейтериевую лампу, и работающие в УФ-и видимом диапазонах — они дополнительно оснащаются лампой видимого света, [c.151]
Таким образом, d представляет собой не что иное, как разрешающую способность микроскопа.
Для наблюдения объектов размерами в пределах от 100 ммкм до 10 мкм мОжно применять видимый свет (длина волны от 7600 A в красной области спектра до 3800 к в фиолетовой области), при исследовании объектов, размеры которых не превышают 100 ммкм, необходимо использовать ультрафиолетовую микроскопию, поскольку длина волны ультрафиолетового света составляет 100—3800 A, и наконец, мелкие структурные элементы (размерами порядка нескольких ангстрем) могут наблюдаться только с помощью электронной микроскопии, в которой применяется еще более коротковолновое Излучение. Уравнение (III.6), которое полностью идентично закону Брегга для рентгеновской дифракции, позволяет выбирать вид излучения в зависимости от уровня исследуемых структурных элементов. [c.162] Ультрафиолетовую часть солнечного света делят обычно на грп части. Часть А наиболее близка к видимому свету, длина волны 320 — 400 нм. Эти лучи имеются в большом количестве в солнечном свете, они прокодят через обычное оконное стекло.
УФ-лучи [c.202]
Обратимся к макроскопической физике. Большой ее раздел занимается макроскопическими телами, практически игнорируя их атомную дискретную структуру. Конечно, здесь мы снова имеем дело с абстракцией Называют эту часть макроскопической физики физикой сплошной среды. Гидродинамика, теория упругости, макроскопическая электродинамика — примеры наук, рассматривающих физические тела как сплошные. В подавляющем большинстве случаев свойства тел неоднородны — характеристики макроскопических тел являются функциями координат (функциями точки). Например, удельное сопротивление р неоднородного проводника зависит от координаты г, т. е. р = р(г). Что в данном случае нужно понимать под г Конечно, необходимо быть последовательным если считаешь тело сплошной средой, считай Следовательно, г — просто радиус-вектор с произвольным значением проекций (координат) х, у и г. Однако последовательность требует большего. Надо принять, что элемент объема = д,х(1удг включает в себя достаточное количество атомов тела.
Это позволяет считать У элементом объема макросистемы ). Кроме того, чтобы не вступить в противоречие, следует рассматривать только функции, которые почти не меняются на межатомных расстояниях. Так, распространение видимого света, длина волны которого в десятки тысяч раз превышает атомные размеры, можно исследовать в рамках электродинамики сплошных сред, а для рассмотрения рассеяния рентгеновских [c.287]
Количественный анализ, основанный на измерении поглощения видимого света (длины волн 400—760 нм), называют фотоколоримет-рическим. Для проведения спектрофотометрического анализа используется монохроматический свет не только видимого, но и ультрафиолетового и инфракрасного участков спектра. Методом фотометрического анализа определяют небольшие количества веществ, причем на проведение анализа требуется меньше времени, чем при обычных -химических методах. [c.49]
Фотохимические реакции — сопряженные химические реакции, индуцируемые видимым светом (длина волны 400-г-800 нм), ближним ультрафиолетовым (100-ь400нм) или инфракрасным излучением (0.
8+1.5 мкм). Кванты света являются индукторами. [c.172]
В конечном счете источником энергии при фотосинтезе служит Солнце, где благодаря чрезвычайно высокой температуре происходит термоядерный синтез водорода, сопровождающийся выделением энергии, Часть этой энергии достигающей поверхности Земли, поступает с так называемым видимым светом (длина волны 400—700 ям). Эти пределы (рис. 3.1) определяются свойствами глаза человека, который лучше всего видит в зеленой области спектра и не способен воспринимать свет с длиной волны ниже 400 им (верхняя граница ультрафиолетовой части спектра) и выше 700 нм (нижняя граница ближнего инфракрасного света). [1 нм = 1 нанометр = 1/1 ООО ООО ООО метра = 10 метра. В системе PI (разд. 2.6) обычно предпочитают использовать именно эту единицу, а ие миллимикроны (ммк) или ангст ремы (А), которые часто применялись ранее [c.34]
Light и его свойства | Давайте поговорим о науке
Введение
Свет повсюду вокруг нас. Он не только позволяет нам видеть в темноте, но и свойства света важны для многих аспектов нашей жизни. Отражения в зеркалах заднего вида автомобилей помогают нам обезопасить себя. Преломление через линзы очков или контактных линз помогает некоторым людям видеть лучше. В более общем смысле, электромагнитных волн (из которых видимый свет является одним из примеров) передаются как сигнал, который улавливают наши радиоприемники, чтобы мы могли слушать музыку.Импульсы инфракрасного света передаются в виде сигналов, поэтому мы можем общаться с нашими телевизорами. В этой статье рассказывается о видимом свете и о том, как мы с ним взаимодействуем.
Свет и его свойства
В вакууме (контейнер без воздуха) свет движется со скоростью примерно 299 792 458 метров в секунду (м / с). Это известно как скорость света . Это самое быстрое, что может двигаться во Вселенной! Для сравнения, скорость звука всего около 300 м / с.Вот почему во время грозы вы всегда видите молнию, прежде чем услышите гром.
Что важно знать о свете, так это то, что он проходит по прямой через материал.
Волны и спектр света
Свет обладает свойствами волн. Подобно океанским волнам, световые волны имеют гребни и впадины. Расстояние между одним гребнем и другим, равное расстоянию между одним гребнем и другим, называется длиной волны .Частота волны — это количество гребней (или впадин), которые проходят точку за одну секунду. Длина волны, умноженная на частоту, равна скорости распространения волны.
Цвета видимого света: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Эти разные цвета света имеют разные длины волн и разные частоты. Красный свет имеет самую длинную длину волны и самую низкую частоту видимого спектра. Фиолетовый цвет имеет самую короткую длину волны и самую высокую частоту видимого спектра.Посмотрите на две волны на картинке ниже. Вы можете себе представить, как, если бы они оба двигались вправо с одинаковой скоростью, количество фиолетовых гребней, пересекающих край прямоугольника за одну секунду, было бы больше, чем количество красных гребней.
Красные и фиолетовые световые волны (© 2020 Let’s Talk Science).Есть еще свет, невидимый для человека. Ультрафиолетовый свет и рентгеновские лучи также являются светом, но имеют слишком малую длину волны и слишком высокую частоту, чтобы быть видимыми для нас. Инфракрасный свет , который может быть обнаружен очками ночного видения, и радиоволны , которые улавливаются вашим радио, чтобы вы могли слышать музыку, имеют слишком длинные длины волн и слишком низкие частоты, чтобы их мог видеть человеческий глаз.
Цветок хризантемы в видимом свете (вверху), ультрафиолетовом свете (в центре) и инфракрасном свете (внизу) (Источник: Дэйв Кеннард [CC BY-SA] через Wikimedia Commons).Видимый свет вместе с этими невидимыми типами огней составляют так называемый электромагнитный спектр (EMS).
Электромагнитный спектр (давайте поговорим о науке, используя изображение, предоставленное Inductiveload через Wikimedia Commons).Основные цвета света
Из художественного класса вы помните, что основные цвета — красный, желтый и синий. Они могут смешиваться, образуя вторичные цвета — оранжевый, зеленый и фиолетовый. У света тоже есть основные цвета. Но эти цвета отличаются от цветов, которые мы используем в красках и маркерах. Основные цвета света: красный , зеленый и синий .Вторичные цвета света: голубой, (полученный путем объединения синего и зеленого), пурпурный, (полученный путем комбинирования синего и красного) и желтый (сделанный путем комбинирования зеленого и красного). Компьютерные экраны используют различное количество красного, синего и зеленого света, чтобы передать все цвета, которые вы видите. Когда основные цвета света комбинируются, получается , белый свет (см. Ниже).
Основные цвета света. Синий, зеленый и красный свет освещают черную стену, чтобы показать второстепенные цвета, с белым светом посередине (Источник: Pko [общественное достояние] через Wikimedia Commons).Человеческий глаз воспринимает цвет с помощью трех типов фоторецепторов клеток , которые чувствительны к длинным, средним и коротким длинам волн видимого света. Например, длина волны желтого света воспринимается так же, как комбинация красного и зеленого света, как на изображении выше. Это потому, что они таким же образом стимулируют клетки глаза. Другими словами, чистый желтый свет физически отличается от комбинации красного и зеленого света, но оба они воспринимаются нами как желтые.Знаете ли вы, что два оттенка зеленого легче различить человеческому глазу, чем другие цвета? Если вы пойдете в малярный цех и наложите все красные и все зеленые варианты краски, вам будет легче различать зеленые оттенки, чем красные. Это связано с тем, что зеленый цвет находится в середине видимого спектра.
| Наши глаза воспринимают эти длины волн как разные цвета. Если только
одна длина волны или ограниченный диапазон длин волн присутствуют и входят
в наших глазах они интерпретируются как определенный цвет.Если один
длина волны присутствует, мы говорим, что у нас есть монохроматический свет .
Если присутствуют все длины волн видимого света, наши глаза интерпретируют это
как белый свет. Если длины волн в видимом диапазоне отсутствуют,
мы интерпретируем это как темное. Взаимодействие света с веществом Скорость света и показатель преломления Энергия света связана с его частотой и скорость следующая: E = hν = hC / λ где E = энергия Скорость света C в вакууме составляет 2,99793 x 10 10 см / сек. Свет не может двигаться быстрее, чем это, но если он проходит через вещество, его скорость уменьшится. Обратите внимание, что из уравнение, приведенное выше — C = νλ Частота колебаний, ν, остается постоянным, когда свет проходит через вещество.Таким образом, если скорость C уменьшается при прохождении через вещество, длина волны λ также должна уменьшаться. Здесь мы определяем показатель преломления , n, материал или вещество как отношение скорости света в вакууме, C со скоростью света в материале, через который он проходит, C m . n = C / C м Обратите внимание, что значение показателя преломления всегда будет больше 1.0, так как C m никогда не может быть больше C. Как правило, C м зависит от плотности материала, при этом C м уменьшается с увеличением плотность. Таким образом, материалы с более высокой плотностью будут иметь более высокий коэффициент преломления индексы. Показатель преломления любого материала зависит от длины волны света. потому что разным длинам волн в разной степени мешают атомы, составляющие материал.В целом показатель преломления варьируется линейно с длиной волны. Материалы можно разделить на 2 класса в зависимости от того, как скорость света определенной длины волны изменяется в зависимости от материал.
Воздух изотропен, поскольку он газ. Показатель преломления воздуха обычно принимается равным 1.0, хотя его истинное значение — 1.0003. |
РАДИО ВОЛНЫ
| МИКРОВОЛНЫ | ИНФРАКРАСНЫЙ
| ВИДИМЫЙ СВЕТ | УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЙ
| РЕНТГЕНОВСКИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ | ГАММА ИЗЛУЧЕНИЕ Видимые световые волны — единственные электромагнитные
волны мы можем видеть. Мы видим эти волны как цвета радуги. Каждый
цвет имеет другую длину волны. У красного самая длинная волна, у фиолетового
имеет самую короткую длину волны. Когда все волны видны вместе, они
сделать белый свет.
Как мы «видим», используя видимый свет?
Есть два типа цветных изображений, которые можно сделать из спутниковых данных: истинный цвет и ложный цвет. Для получения полноцветных изображений, подобных этому, спутник использовал датчики для записи данных о красных, зеленых и синих видимых световых волнах которые отражались от поверхности земли.Данные были объединены позже на компьютере. Результат похож на то, что видят наши глаза.
Изображение в ложных цветах получается, когда спутник записывает данные о яркость световых волн, отражающихся от поверхности Земли. Эти яркости представлены числовыми значениями — и эти значения затем могут быть помечены цветом.Это как рисовать по номерам! Цвета, выбранные для «раскраски» изображения: произвольные, но их можно выбрать, чтобы объект выглядел реалистично, или чтобы помочь выделить определенную особенность изображения. Астрономы могут даже просматривать интересующую область с помощью программного обеспечения для изменения контрастности и яркость на картинке, как в телевизоре! Вы видите разница в цветовых палитрах, выбранных для двух изображений ниже? Оба изображения принадлежат Крабовидной туманности, остаткам взорвавшейся звезды! Вот еще один пример — на рисунках ниже показана планета Уран в истинный цвет (слева) и ложный цвет (справа). Истинный цвет был обработан, чтобы показать Уран таким, каким его могли бы видеть человеческие глаза. с точки зрения космического корабля «Вояджер-2» и представляет собой составную часть изображения, полученные через синий, зеленый и оранжевый фильтры. Ложный цвет и крайнее усиление контраста на изображении справа, выявляет едва различимые подробности в полярной области Урана. Видны очень незначительные контрасты в истинном цвете здесь сильно преувеличены, что облегчает изучение Облачная структура Урана. Здесь Уран показывает темный полярный капюшон, окруженный серией все более легких концентрических полос.Один возможный объяснение состоит в том, что коричневатая дымка или смог, сосредоточенный над полюсом, разбивается на полосы зональными движениями верхней атмосферы. Что показывает нам видимый свет?Это правда, что мы слепы ко многим длинам волн света. Этот делает важным использование инструментов, которые могут обнаруживать разные длины волн света, чтобы помочь нам изучать Землю и Вселенная. Однако, поскольку видимый свет часть электромагнитного спектра, которую могут видеть наши глаза, весь наш мир ориентирован на это.И многие инструменты, обнаруживающие видимый свет может видеть отца и яснее, чем наши глаза могли бы одни. Вот почему мы используем спутники, чтобы смотреть на Землю, и телескопы, чтобы смотреть на Небо!
[СЛЕДУЮЩАЯ БОЛЬШАЯ ДЛИНА ВОЛНЫ ] [СЛЕДУЮЩАЯ УКРАШЕННАЯ ДЛИНА ВОЛНЫ ] ВОЗВРАТ К ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМУ СПЕКТРУ |
Видимый свет | Управление научной миссии
Что такое спектр видимого света?
Спектр видимого света — это сегмент электромагнитного спектра, который может видеть человеческий глаз.Проще говоря, этот диапазон длин волн называется видимым светом. Обычно человеческий глаз может определять длины волн от 380 до 700 нанометров.
ДЛИНА ВОЛНЫ ВИДИМОГО СВЕТА
Все электромагнитное излучение — это свет, но мы можем видеть только небольшую часть этого излучения — часть, которую мы называем видимым светом. Конусообразные клетки наших глаз действуют как приемники, настроенные на длины волн в этой узкой полосе спектра. Другие части спектра имеют длины волн слишком большие или слишком маленькие и энергичные для биологических ограничений нашего восприятия.
Поскольку полный спектр видимого света проходит через призму, длины волн разделяются на цвета радуги, потому что каждый цвет имеет разную длину волны. Фиолетовый имеет самую короткую длину волны, около 380 нанометров, а красный — самую длинную волну, около 700 нанометров.
(слева) Эксперимент Исаака Ньютона в 1665 году показал, что призма изгибает видимый свет и что каждый цвет преломляется под немного другим углом в зависимости от длины волны цвета.Предоставлено: Трой Бенеш. (справа) Каждый цвет радуги соответствует разной длине волны электромагнитного спектра.
КОРОНА СОЛНЦА
Солнце является основным источником волн видимого света, которые воспринимаются нашими глазами. Самый внешний слой атмосферы Солнца, корона, можно увидеть в видимом свете. Но он настолько тусклый, что его нельзя увидеть, кроме как во время полного солнечного затмения, потому что яркая фотосфера подавляет его. Фотография ниже была сделана во время полного солнечного затмения, когда фотосфера и хромосфера почти полностью заблокированы Луной.Конические узоры — корональные стримеры — вокруг Солнца формируются направленным наружу потоком плазмы, которая формируется линиями магнитного поля, простирающимися на миллионы миль в космос.
Кредит: © 2008 Милослав Друкмюллер, Мартин Дитцель, Петер Аниол, Войтех Рушин
ЦВЕТ И ТЕМПЕРАТУРА
По мере того, как объекты становятся более горячими, они излучают энергию, в которой преобладают более короткие волны, меняя цвет на наших глазах. Пламя паяльной лампы переходит от красноватого к голубоватому по мере того, как оно становится более горячим.Точно так же цвет звезд сообщает ученым об их температуре.
Наше Солнце излучает больше желтого света, чем любой другой цвет, потому что температура его поверхности составляет 5 500 ° C. Если бы поверхность Солнца была холоднее, скажем, на 3000 ° C, она выглядела бы красноватой, как звезда Бетельгейзе. Если бы Солнце было горячее, скажем, 12000 ° C, оно выглядело бы синим, как звезда Ригель.
Эксперимент Исаака Ньютона в 1665 году показал, что призма изгибает видимый свет и что каждый цвет преломляется под немного другим углом в зависимости от длины волны цвета.
Кредит: Дженни Моттар; Изображение предоставлено SOHO / консорциумом
Камера HiRISE на борту космического корабля MarsReconnaissance Orbiter (MRO) сделала это захватывающее изображение кратера Виктория в видимом свете Фото: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Университет Аризоны
СПЕКТРЫ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ ЗНАКИ
Тщательное изучение спектра видимого света от нашего Солнца и других звезд обнаруживает узор из темных линий, называемых линиями поглощения.Эти закономерности могут предоставить важные научные подсказки, которые раскрывают скрытые свойства объектов во Вселенной. Определенные элементы в атмосфере Солнца поглощают свет определенных цветов. Эти образцы линий в спектре действуют как отпечатки пальцев для атомов и молекул. Например, глядя на спектр Солнца, можно увидеть отпечатки элементов, которые хорошо видны тем, кто разбирается в этих закономерностях.
Узоры также видны на графике отражательной способности объекта. Элементы, молекулы и даже клеточные структуры обладают уникальными характеристиками отражательной способности.График отражательной способности объекта в спектре называется спектральной сигнатурой. Спектральные характеристики различных объектов Земли в видимом спектре света показаны ниже.
Кредит: Джинни Аллен
АКТИВНОЕ ДИСТАНЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ — АЛЬТИМЕТРИЯ
Лазерная альтиметрия — пример активного дистанционного зондирования с использованием видимого света. Прибор НАСА с помощью системы лазерного высотомера (GLAS) на борту спутника измерения высоты льда, облаков и суши (ICESat) позволил ученым рассчитать высоту полярных ледяных щитов Земли с помощью лазеров и дополнительных данных.Изменения высоты во времени помогают оценить изменения количества воды, хранящейся в виде льда на нашей планете. На изображении ниже показаны данные о высоте над ледниковыми потоками Западной Антарктики.
Лазерные высотомерытакже могут выполнять уникальные измерения высоты и характеристик облаков, а также высоты и структуры растительного покрова леса. Они также могут определять распространение аэрозолей от таких источников, как пыльные бури и лесные пожары.
Авторы и права: НАСА / Центр космических полетов Годдарда
Начало страницы | Далее: Ультрафиолетовые волны
Цитата
APA
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий.(2010). Видимый свет. Получено [вставить дату — например, 10 августа 2016 г.] , с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight
MLA
Управление научной миссии. «Видимый свет» NASA Science . 2010. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. [укажите дату — например, 10 августа 2016 г.] http://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight
Электромагнитный и видимый спектр
Как обсуждалось в Разделе 10 Учебника по физике, электромагнитных волн — это волны, которые могут распространяться в вакууме.В отличие от механических волн , которым для передачи энергии требуется среда, электромагнитные волны способны переносить энергию через космический вакуум. Электромагнитные волны создаются колеблющимся электрическим зарядом и, как таковые, состоят как из электрического, так и из магнитного компонентов. Точная природа таких электромагнитных волн не обсуждается в Учебнике по физике. Тем не менее, о таких волнах можно сделать множество заявлений.
Электромагнитные волны существуют в огромном диапазоне частот. Этот непрерывный диапазон частот известен как электромагнитный спектр . Весь диапазон спектра часто разбивается на определенные области. Подразделение всего спектра на более мелкие выполняется в основном на основе того, как каждая область электромагнитных волн взаимодействует с веществом. На приведенной ниже диаграмме показан электромагнитный спектр и его различные области. Области с большей длиной волны и более низкой частотой расположены в дальнем левом углу спектра, а области с более короткой длиной волны и более высокой частотой — в крайнем правом углу.Две очень узкие области в спектре — это область видимого света и область рентгеновского излучения. Вы, несомненно, знакомы с некоторыми другими областями электромагнитного спектра.
Спектр видимого светаВ центре внимания Урока 2 будет область видимого света — очень узкая полоса длин волн, расположенная справа от инфракрасной области и слева от ультрафиолетовой области.Хотя электромагнитные волны существуют в широком диапазоне длин волн, наши глаза чувствительны только к очень узкому диапазону. Поскольку эта узкая полоса длин волн является средством, с помощью которого люди видят, мы называем ее спектром видимого света . Обычно, когда мы используем термин «свет», мы имеем в виду тип электромагнитной волны, которая стимулирует сетчатку наших глаз. В этом смысле мы имеем в виду видимый свет, небольшой спектр из огромного диапазона частот электромагнитного излучения.Эта область видимого света состоит из спектра длин волн от приблизительно 700 нанометров (сокращенно нм) до приблизительно 400 нм. Выраженный в более привычных единицах измерения, диапазон длин волн простирается от 7 x 10 -7 метров до 4 x 10 -7 метров. Эта узкая полоса видимого света ласково известна как ROYGBIV .
Каждая отдельная длина волны в спектре длин волн видимого света представляет определенный цвет.То есть, когда свет этой конкретной длины волны попадает на сетчатку нашего глаза, мы воспринимаем это специфическое цветовое ощущение. Исаак Ньютон показал, что свет, проходящий через призму, будет разделен на разные длины волн и, таким образом, покажет различные цвета, из которых состоит видимый свет. Разделение видимого света на разные цвета известно как дисперсия . Каждый цвет характерен для определенной длины волны; и световые волны различной длины будут изгибаться в разной степени при прохождении через призму.По этим причинам видимый свет рассеивается при прохождении через призму. Рассеяние видимого света дает красный (R), оранжевый (O), желтый (Y), зеленый (G), синий (B) и фиолетовый (V) цвета. Именно поэтому видимый свет иногда называют ROY G. BIV. (Кстати, индиго на самом деле не наблюдается в спектре, но традиционно добавляется к списку, так что в фамилии Роя есть гласная.) Красные длины волн света — это более длинные волны, а фиолетовые длины волн света — более короткие длины волн. .Между красным и фиолетовым есть непрерывный диапазон или спектр длин волн. Спектр видимого света показан на диаграмме ниже.
Когда на глаз попадают все длины волн видимого света одновременно, воспринимается белый цвет. Ощущение белого не является результатом одного цвета света. Скорее всего, ощущение белого цвета является результатом смешения двух или более цветов света. Таким образом, видимый свет — смесь ROYGBIV — иногда обозначается как , белый свет .С технической точки зрения белый цвет вообще не является цветом — по крайней мере, не в том смысле, что существует световая волна с длиной волны, характерной для белого цвета. Скорее белый — это комбинация всех цветов видимого спектра света. Если все длины волн видимого спектра света дают вид белого, то ни одна из длин волн не приведет к появлению черного. Еще раз, черный на самом деле не цвет. Технически говоря, черный — это просто отсутствие длин волн видимого светового спектра.Поэтому, когда вы находитесь в комнате без света и все вокруг кажется черным, это означает, что в ваш глаз не попадает видимый свет с длиной волны, когда вы смотрите на окрестности.
Расследовать! Виджет ниже сопоставляет длину волны света (в нанометрах) с определенным цветом света. Изучите, введя различные значения от 400 до 700 нанометров. Значения вне этого диапазона не видны и, следовательно, не связаны с цветом, воспринимаемым человеком. Проверьте свое понимание1. Световая волна — это электромагнитная волна, с которой связаны как электрическая, так и магнитная составляющие. Электромагнитные волны часто отличаются от механических волн. Различие основано на том, что электромагнитные волны ______.
а. может перемещаться сквозь материалы, а механические волны не могут
г.бывают в диапазоне частот, а механические волны существуют только с определенными частотами
г. может путешествовать через область, лишенную материи, а механические волны не могут
г. электромагнитные волны не могут переносить энергию, а механические волны могут переносить энергию
e. электромагнитные волны имеют бесконечную скорость, а механические волны — конечную скорость
2.При ответе на эти три вопроса подумайте об электромагнитном спектре.
а. В какой области электромагнитного спектра самая высокая частота?
г. В какой области электромагнитного спектра самая длинная длина волны?
г. Какая область электромагнитного спектра будет перемещаться с максимальной скоростью?
3.При ответе на эти два вопроса подумайте о спектре видимого света.
а. Какой цвет спектра видимого света имеет наибольшую частоту?
г. Какой цвет в спектре видимого света имеет наибольшую длину волны?
5.1: Свойства света — Химия LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Свойства света
- Волновая природа света
- Резюме
- Авторы и авторства
Волны могут быть разных размеров.Мы сразу можем представить себе большую волну, разбивающуюся о берег. Остальные волны могут быть очень маленькими и регулярными. Обычно мы считаем, что волны состоят из воды, но есть формы энергии, которые принимают характеристики волн. Идея волны сыграла важную роль в нашем понимании того, как устроен атом и почему он так себя ведет.
Свойства света
Модель ядерного атома, предложенная Резерфордом, была большим улучшением по сравнению с предыдущими моделями, но все еще не была полной.Он не полностью объяснил расположение и поведение электронов в огромном пространстве за пределами ядра. Фактически, было хорошо известно, что противоположно заряженные частицы притягиваются друг к другу. Модель Резерфорда не объясняет, почему электроны просто не движутся к ядру и не сталкиваются с ним. Эксперименты в начале двадцатого века начали сосредотачиваться на поглощении и излучении света материей. Эти исследования показали, как определенные явления, связанные со светом, открывают понимание природы материи, энергии и атомной структуры.
Волновая природа света
Чтобы понять природу электрона, нам сначала нужно взглянуть на свойства света. До 1900 года ученые считали, что свет ведет себя исключительно как волна. Как мы увидим позже, это начало меняться, поскольку новые эксперименты продемонстрировали, что свет также имеет некоторые характеристики частицы. Сначала мы исследуем волнообразные свойства света.
Видимый свет — это один из типов электромагнитного излучения , которое представляет собой форму энергии, которая проявляет волнообразное поведение при движении в пространстве.8 \: \ text {m / s} \) как скорость света в воздухе.
Электромагнитный спектр охватывает очень широкий диапазон длин волн и частот. Видимый свет — это лишь очень небольшая часть спектра с длинами волн от \ (400 \) до \ (700 \: \ text {nm} \).
На рисунке выше показано, как электромагнитный спектр демонстрирует широкий диапазон длин волн и частот. Радиоволны имеют длину волны до сотен метров, а длина волны гамма-лучей порядка \ (10 ^ {- 12} \: \ text {m} \). 8 \: \ text {м / с} \).
Авторы и авторство
Фонд CK-12 Шэрон Бьюик, Ричард Парсонс, Тереза Форсайт, Шонна Робинсон и Жан Дюпон.
Электромагнитный спектр, свойства света — Введение в петрологию
Элизабет А. Джонсон; Джухонг Кристи Лю; и Марк Пил
Возможно, вам хорошо известно о важности видимого света для наблюдений в области наук о Земле.Например, цвет минералов и горных пород может помочь нам идентифицировать их (хотя это не всегда лучший признак!). Цвет определяется относительным поглощением или отражением различных длин волн видимого света.
Например, изумруд ювелирного качества — это темно-зеленый цвет. Это связано с тем, что он отражает наши глаза с длинами волн зеленого света и поглощает другие длины волн видимого света. Изумруд — это минерал берилл, но именно след Cr 3+ в минеральной структуре вызывает зеленый цвет.
Рисунок 2.3.1 Изумруд из шахты Музо, Колумбия
Видимый свет представляет собой небольшой диапазон электромагнитного спектра. Несмотря на то, что ни один человек не может видеть за пределами видимого диапазона, мы все же можем использовать технологии, чтобы «видеть» электромагнитный спектр вне досягаемости.
Электромагнитная энергия, которую мы не видим (но можем обнаружить с помощью приборов), может использоваться, среди прочего, для изучения химического состава материалов, может обнаруживать колебания молекул и минералов, а также может видеть структуру твердых материалов.
Эта глава обеспечивает практическую основу для применения знаний об электромагнитной энергии в оптической микроскопии.
Цели обучения
Студенты должны уметь:
- Опишите категории электромагнитной энергии в электромагнитном спектре и уметь расположить эти категории относительно друг друга по длине волны и энергии.
- Опишите длины волн видимого света и назовите цвет для данного диапазона длин волн.
- Опишите, как электромагнитная энергия может вести себя при взаимодействии с объектом.
- Определите характеристики света, включая скорость света, фронт волны и световой луч.
- Определите показатель преломления.
- Различают электрические и магнитные компоненты света.
- Используйте электрический (E) вектор света, чтобы описать поведение плоско поляризованного света.
Видео ниже дает обзор электромагнитного спектра:
Количество гребней, которые проходят заданную точку в течение одной секунды, описывается как частота волны.Одна волна — или цикл — в секунду называется Герцем (Гц) в честь Генриха Герца, который установил существование радиоволн. Волна с двумя циклами, которые проходят точку за одну секунду (как показано для верхней волны на рис. 2.3.2 ), имеет частоту 2 Гц.
Рисунок 2.3.2. Длина и частота волныЭлектромагнитные волны имеют гребни и впадины, похожие (но не идентичные по поведению) океанским волнам. Расстояние между гребнями — , длина волны .
На рисунке ниже показаны диапазоны длин волн (в метрах) и энергии (Гц) для различных типов электромагнитной энергии:
Фигура 2.3.3. Электромагнитный спектр.После просмотра видео и изучения рисунка выше ответьте на следующие вопросы:
Рисунок 2.3.4. Спектр видимого света с указанием диапазонов длин волн для цветов в нанометрах.Область видимого света разделена на цветные области ( Рисунок 2.3.4 ). Мы будем использовать цвета (и изменения цвета из-за различных методов микроскопии), чтобы помочь идентифицировать минералы в шлифах.
Световые волны в электромагнитном спектре ведут себя аналогичным образом.Когда световая волна встречает объект, она либо проходит, либо отражается, поглощается, преломляется, поляризуется, дифрагирует или рассеивается, в зависимости от состава объекта и длины волны света.
Поглощение, передача и отражение
В этом видео рассматриваются концепции поглощения, пропускания и отражения света:
Дифракция, рассеяние и преломление
Дифракция — это изгиб и распространение волн вокруг препятствия.Это наиболее ярко проявляется, когда световая волна поражает объект размером, сопоставимым с его собственной длиной волны. В случае видимого света разделение длин волн за счет дифракции приводит к радуге. На рисунке ниже показаны канавки на компакт-диске, рассеивающие видимый свет и производящие переливающиеся цвета.
Рисунок 2.3.5. Компакт-диск, демонстрирующий дифракцию от бороздок на поверхности, создающую переливающиеся цвета.Рассеяние происходит, когда свет отражается от объекта в разных направлениях.Степень рассеяния зависит от длины волны света, а также от размера и структуры объекта.
Небо кажется голубым из-за такого рассеяния. Свет с более короткими длинами волн — синим и фиолетовым — рассеивается азотом и кислородом при прохождении через атмосферу. Более длинные волны света — красный и желтый — проходят через атмосферу. Это рассеяние света на более коротких волнах освещает небо светом из синего и фиолетового концов видимого спектра.Несмотря на то, что фиолетовый рассеивается больше, чем синий, небо кажется нам голубым, потому что наши глаза более чувствительны к синему свету.
Рефракция — это когда световые волны меняют направление при переходе из одной среды в другую. В воздухе свет распространяется медленнее, чем в вакууме, а в воде — еще медленнее. Когда свет проникает в другую среду, изменение скорости искажает свет. Световые волны разных длин замедляются с разной скоростью, что заставляет их изгибаться под разными углами.Например, когда полный спектр видимого света проходит через стекло призмы или через каплю дождя, длины волн разделяются на цвета радуги.
Рисунок 2.3.6. Рассеяние и преломление в капле дождя для образования радуги. Белый свет разделяется на разные цвета (длины волн) при попадании в каплю дождя, так как красный свет преломляется под меньшим углом, чем синий свет. Покидая каплю дождя, красные лучи повернулись на меньший угол, чем синие лучи, образуя радугу.Мы обсудим refraction более подробно и представим поляризацию света в следующих разделах. Эти концепции особенно важны для понимания методов оптической минералогии и петрологии.
Скорость света (электромагнитная энергия) в вакууме — постоянная величина: c = 3,00 x 10 8 м / с. Однако ниже мы увидим, что электромагнитная энергия замедляется, когда она проходит через материю, включая минералы.
Знание направления распространения или направления движения важно, если мы хотим понять, как свет проходит через микроскоп и наши образцы. На схеме ниже показаны три вида электромагнитной волны. На каждом виде показаны луч света , направленный параллельно направлению распространения, и волновой фронт , перпендикулярный направлению распространения.
Рисунок 2.3.7. Поперечную волну, такую как электромагнитная волна, подобная свету, можно рассматривать сверху, сбоку или в трех измерениях.Электромагнитные волны содержат как электрические, так и магнитные поля, которые изменяются или колеблются. Вектор электрического поля E всегда перпендикулярен вектору магнитного поля B . И E , и B перпендикулярны направлению распространения волны. Подробнее о векторе электрического поля E мы узнаем в разделе, посвященном поляризации света.
Рисунок 2.3.8. Векторы электрического (E) и магнитного (B) поля электромагнитной энергии.- Длина волны
- Частота
- Видимый, инфракрасный, ультрафиолетовый свет
- Трансмиссия
- Отражение
- Поглощение
- Дифракция
- Рассеяние
- Преломление
- Поляризация
- Скорость света
- Волновой фронт
- Луч
- Вектор электрического поля
- Вектор магнитного поля
Список литературы
Bozeman Science (11 июня 2015 г.) Поглощение, отражение и пропускание света.https://youtu.be/DOsro2kGjGc
Люмен обучения. Физика. CC-BY. https://courses.lumenlearning.com/physics/
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий. (2010). Анатомия электромагнитной волны. Получено 9 марта 2019 г. с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/02_anatomy
.Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий. (2010). Введение в электромагнитный спектр. Получено 9 марта 2019 г. с веб-сайта NASA Science: http: // science.nasa.gov/ems/01_intro
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научных миссий. (2010). Волновое поведение. Получено 9 марта 2019 г. с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/03_behaviors
.OpenStax, Физический колледж. Лицензия Creative Commons Attribution License v4.0. https://openstax.org/details/books/college-physics.
OpenStax, University Physics Volume 3. Лицензия Creative Commons Attribution License 4.0. https://openstax.org/books/university-physics-volume-3/pages/1-1-the-propagation-of-light
Интерактивное моделирование PhET, Университет Колорадо в Боулдере.Изгибающийся свет. CC_BY. https://phet.colorado.edu/en/simulation/bending-light
Атрибуты
Атрибуция фотографии: Изумруд, Шахта Музо, Горнодобывающий район Васкес-Якопи, департамент Бояка
Файл: Béryl var. émeraude sur Gangue (Muzo Mine Boyaca — Colombie) 2.jpg. (2018, 10 августа). Wikimedia Commons, бесплатное хранилище мультимедиа . Получено 17:51, 11 февраля 2019 г., из
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:B%C3%A9ryl_var._% C3% A9meraude_sur_gangue_ (Muzo_Mine_Boyaca _-_ Colombie) _2.jpg & oldid = 314327347.
Вернуться к содержанию
.