Światło jako fala

Światło jako fala elektromagnetyczna charakteryzuje się następującymi właściwościami:

λ = c / f, gdzie:

• λ - długość fali
• c - prędkość światła (300 000 km/s)
• f - częstotliwość fali

Definicja: Fala elektromagnetyczna to rozchodzące się i wzajemnie przenikające zmienne pola elektryczne i magnetyczne. Mogą się rozchodzić w próżni i w ośrodkach materialnych.

Rodzaje fal elektromagnetycznych:

• Fale radiowe
• Mikrofale
• Podczerwień
• Światło widzialne
• Nadfiolet
• Promieniowanie rentgenowskie (X)
• Promieniowanie gamma

Vocabulary: Fala spolaryzowana to fala poprzeczna o drganiach zachodzących tylko w określonym kierunku.

Highlight: Światło jako fala elektromagnetyczna ma długość w przybliżeniu od 400 nm do 700 nm.

Aby zaobserwować interferencję światła, należy użyć przeszkód o szczelinach odległych od siebie o ułamki milimetra. Każda długość fali odpowiada innej barwie.

Przykład: Dyfrakcja światła na szczelinie jest wykorzystywana w spektroskopii do analizy składu chemicznego substancji.

Dyfrakcja i nakładanie się fal

Dyfrakcja światła to zjawisko polegające na zmianie kształtu powierzchni falowych po ominięciu przez falę przeszkody. Prowadzi to do zmiany kierunku rozchodzenia się fali.

Definicja: Dyfrakcja światła to ugięcie fali świetlnej na krawędziach przeszkód lub otworów.

Gdy fala napotyka szczelinę, jej zachowanie zależy od szerokości szczeliny:

1. Mała szczelina: powstaje fala kołowa.
2. Szersza szczelina: powstaje obszar fali płaskiej z bocznymi obszarami fali kołowej.

Przykład: Dyfrakcja światła w przyrodzie można zaobserwować, gdy światło przechodzi przez małe otwory, np. między liśćmi drzew, tworząc charakterystyczne wzory na ziemi.

Zasada superpozycji stanowi, że wychylenie punktu, do którego dochodzą dwie fale, jest sumą wychyleń pochodzących od obu fal.

Highlight: Interferencja światła może prowadzić do wzmocnienia lub wygaszenia fal, w zależności od ich fazy.

Rozproszenie fali występuje, gdy na drodze fali znajduje się obiekt o rozmiarach porównywalnych z jej długością.