Teoria electromagnetică clasică a luminii

În fizică, fenomenele optice sunt optice, deoarece se referă la această subsecțiune. Acțiunile acestui fenomen nu se limitează doar la faptul că oamenii din jurul lor erau vizibili. În plus, iluminatul solar transmite energie termică în spațiu, ducând la încălzirea corpului. Pe baza acestui fapt, au fost prezentate anumite ipoteze despre natura acestui fenomen.

Transferul de energie se realizează prin corpuri și valuri care se propagă în mediu, astfel încât radiația constă în particule numite corpusculi. Așa că Newton le-a chemat, după el au apărut noi cercetători care au perfecționat acest sistem, Huygens, Foucault etc. Teoria electromagnetică a luminii a fost prezentată mai târziu de Maxwell.

Originile și dezvoltarea teoriei luminii

Datorită primei ipoteze, Newton a format un sistem corpuscular, în care esența fenomenelor optice a fost clar explicată. Radiația diferită de culoare a fost descrisă ca fiind componentele structurale care intră în această teorie. Omul de știință de la Olanda Huygens a explicat interferența și difracția în secolul al XVI-lea. Acest cercetător a prezentat și a descris o teorie a luminii bazată pe valuri. Cu toate acestea, toate sistemele create nu au fost justificate, deoarece nu explicau însăși esența și baza fenomenelor optice. Ca urmare a căutărilor lungi, întrebările despre adevăr și autenticitatea radiației luminoase, precum și despre esența și baza lor, au rămas nerezolvate.

După câteva secole, mai mulți cercetători sub Foucault Fresnel a început să prezinte alte ipoteze, astfel încât acesta a devenit un avantaj teoretic al valurilor în fața corpusculi. Cu toate acestea, această teorie a avut de asemenea deficiențe și deficiențe. De fapt, această descriere creată a presupus prezența unei anumite substanțe care este în spațiu, având în vedere faptul că Soarele și Pământul se află la o distanță mare unul față de celălalt. În cazul în care lumina cade liber și trece prin aceste obiecte, prin urmare, ele au mecanisme transversale.

Dezvoltarea și îmbunătățirea ulterioară a teoriei

Pe baza acestei ipoteze, au apărut premise pentru crearea unei noi teorii a eterului mondial, care umple corpurile și moleculele. Și ținând seama de caracteristicile acestei substanțe, trebuie să fie solidă, ca rezultat, oamenii de știință au ajuns la concluzia că are proprietăți elastice. De fapt, eterul trebuie să influențeze globul în spațiu, dar acest lucru nu se întâmplă. Astfel, această substanță nu este în nici un fel justificată, cu excepția faptului că lumina este radiată prin ea și are o duritate. Pe baza unor astfel de contradicții, această ipoteză a fost pusă la îndoială și nu mai are nici un rost în cercetarea ulterioară.

Procesele lui Maxwell

Proprietățile de lumină ale luminii și teoria electromagnetică a luminii, se poate spune, au devenit un întreg când Maxwell și-a început cercetarea. În cursul studiului, sa constatat că viteza de propagare a acestor cantități coincide dacă sunt într-un vid. Ca rezultat al fundamentării empirice, Maxwell a prezentat și a dovedit ipoteza adevăratei naturi a luminii, care a fost confirmată cu succes de ani de zile și de alte practici, de experiență. Astfel, în secolul anterior, a fost creată o teorie electromagnetică a luminii, care este încă folosită astăzi. Mai târziu, aceasta va fi recunoscută ca fiind clasică.

Proprietăți de lumină a luminii: teoria electromagnetică a luminii

Pe baza noii ipoteze, formula lambda- = c / nu-, ceea ce indică faptul că lungimea poate fi găsită la calcularea frecvenței. Radiațiile luminoase sunt unde electromagnetice, dar numai dacă sunt perceptibile pentru oameni. În plus, acestea pot fi numite și li se face referire la ele printr-un leagăn de la 4middot-10¹⁴ până la 7,5 middot- 10¹⁴ Hz. În acest interval, frecvența de oscilație poate varia și culoarea radiației este diferită, cu o culoare caracteristică corespunzătoare fiecărui segment sau interval. Ca rezultat, frecvența acestei valori este lungimea de undă în vid.

Calculul arată că emisia de lumină poate fi de la 400 nm la 700 nm (culori violete și roșii). În tranziție, nuanța și frecvența rămân și depind de lungimea undei, care variază în funcție de viteza de propagare și este indicată pentru vid. Teoria electromagnetică a luminii de la Maxwell se bazează pe o justificare științifică, unde radiația exercită o presiune asupra componentelor corpului și direct asupra acestuia. Adevărat, mai târziu, acest concept a fost testat și dovedit empiric de Lebedev.

Teoria electromagnetică și cuantică a luminii

Radiația și distribuția corpurilor luminoase peste frecvențele de oscilație nu sunt de acord cu legile care au fost derivate din ipoteza undelor. O astfel de declarație provine dintr-o analiză a compoziției acestor mecanisme. Un fizician din Germania, Planck, a încercat să găsească o explicație pentru acest rezultat. Mai târziu, el a ajuns la concluzia că radiația are loc sub forma unor porțiuni - un cuantum, apoi această masă a început să se numească fotoni.

Ca urmare, o analiză a fenomenelor optice a condus la concluzia că emisia de lumină și absorbția au fost explicate prin compoziția de masă. În timp ce cele distribuite în mediu au fost explicate de teoria undelor. Astfel, pentru a studia și descrie pe deplin aceste mecanisme, este nevoie de un nou concept. Și noul sistem trebuia să explice și să combine diferitele proprietăți ale luminii, adică corpusul și valul.

Dezvoltarea teoriei cuantice

Ca rezultat, lucrările lui Bohr, Einstein și Planck au fost folosite ca bază pentru această structură îmbunătățită, numită structura cuantică. Până în prezent, acest sistem descrie și explică nu numai teoria electromagnetică clasică a luminii, ci și alte secțiuni ale cunoașterii fizice. În esență, noul concept a constituit baza multor proprietăți și fenomene care au loc în corpuri și în spațiu și, în plus, un număr imens de situații prezise și explicate.

În esență, teoria electromagnetică a luminii este descrisă pe scurt ca un fenomen bazat pe diverse domenii. De exemplu, variabilele corpusulare și de undă ale opțiunii au o legătură și sunt exprimate prin formula lui Planck: epsilon- = ℎnu-, aici există energie cuantică, radiație electromagnetică a vibrațiilor și frecvența lor, coeficient constant, care nu se schimbă pentru nici un fenomen. Conform noii teorii, un sistem optic cu anumite mecanisme variabile constă în fotoni cu forță. Astfel, teorema sună astfel: energia cuantică este direct proporțională cu radiația electromagnetică și cu oscilațiile sale de frecvență.

Planck și lucrările lui

Axiomul c = nu-lambda-, ca urmare a formulării Planck epsilon- = hc / lambda -, astfel încât se poate concluziona că fenomenul de mai sus este inversul lungimii de undă sub influența optică într-un vid. Experimentele efectuate într-un spațiu închis au arătat că, atâta timp cât există un foton, acesta se va deplasa cu o anumită viteză și nu va putea încetini ritmul său. Cu toate acestea, este absorbit de particulele de substanțe care o vor întâlni în drum, ca urmare, există un schimb și dispare. Spre deosebire de protoni și neutroni, nu are o masă de odihnă.

teoria undelor electromagnetice de lumină, și încă nu explică fenomenele conflictuale, de exemplu, într-un singur sistem sunt clar definite proprietăți, și alte corpusculare, dar, cu toate acestea, ele sunt toate unite prin radiații. Pe baza conceptului de cuantum, proprietățile existente sunt prezente în însăși natura structurii optice și în materie generală. Adică particulele au proprietăți de undă, iar acestea, la rândul lor, sunt corpusculare.

Surse de lumină

Bazele teoriei electromagnetice a luminii bazate pe axioma care spune, molecule, atomi, organisme produc lumină vizibilă, care se numește sursa fenomenelor optice. Există mai multe elemente care produc acest mecanism :. Lampa, chibrituri, conducte, etc. Mai mult decât atât, fiecare lucru similar pot fi împărțite în categorii echivalente, care sunt determinate prin metoda de încălzire a particulelor care realizează radiații.

Surse de lumină structurate

Originea strălucirii se datorează excitației atomilor și moleculelor datorate mișcării haotice din corpul particulelor. Acest lucru se întâmplă deoarece temperatura este suficient de mare. Energia radiată crește datorită faptului că forța lor internă crește și este încălzită. Astfel de obiecte aparțin primului grup de surse de lumină.

Incandescența atomilor și a moleculelor apare pe baza particulelor de substanțe care zboară și aceasta nu este o acumulare minimă, ci un flux întreg. Temperatura de aici nu are un rol special. Această luminescență se numește luminiscență. Asta se intampla intotdeauna deoarece corpul absoarbe energia externa cauzata de radiatia electromagnetica, reactia chimica, protonii, neutronii etc.

Iar sursele sunt numite luminescente. Determinarea teoriei electromagnetice a luminii a sistemului este după cum urmează: în cazul în care organismul absoarbe energia după ceva timp trece, măsurabile empiric, iar apoi nu produce emisii datorită caracteristicilor de temperatură, prin urmare, aparține grupului de mai sus.

Analiza detaliată a luminiscenței

Cu toate acestea, aceste caracteristici nu descriu pe deplin acest grup, având în vedere că deține mai multe specii. De fapt, după absorbția energiei unui organism stați în накавалинии, atunci emit radiații. Timpul de excitare, ca regulă, variază și depinde de mulți parametri, adesea nu depășește câteva ore. Astfel, metoda de incandescență poate fi de mai multe tipuri.

Gazul rarefiat începe să emită radiații după ce a trecut un curent direct. Un astfel de proces se numește electroluminescență. Se observă în semiconductori și în diode emise de lumină. Acest lucru se întâmplă în așa fel încât transmiterea curentului dă o recombinare de electroni și găuri, datorită acestui mecanism, apare un fenomen optic. Adică, energia este transformată de la electric la lumină, inversă efect fotoelectric intern. Siliconul este considerat un radiator infraroșu, iar fosfura de galiu și carbură de siliciu realizează un fenomen vizibil.

Esența fotoluminescenței

Corpul absoarbe lumina, iar solidele și lichidele emit valuri lungi, care diferă în toate privințele de fotonii originali. Pentru căldură se utilizează ultraviolete. Această metodă de excitație se numește fotoluminescență. Apare în partea vizibilă a spectrului. Radiația este transformată, acest lucru a fost dovedit de omul de știință englez Stokes în secolul al XVIII-lea și este acum o regulă axiomatică.

Teoria cuantică a luminii și electromagnetic descrie conceptul Stokes urmează: molecula absoarbe porțiunea de emisie, iar apoi transmite la alte particule în procesul de transfer de căldură, balanțe energetice emit fenomen optic. Cu formula hnu- = hnu-₀ - A, se pare că frecvența emisiilor luminiscente este mai mică decât frecvența absorbită, rezultând că lungimea de undă este mai mare.

Cadrul de timp pentru propagarea unui fenomen optic

Teoria electromagnetică a luminii și teorema fizicii clasice indică faptul că viteza acestei cantități este mare. La urma urmei, distanța de la Soare la Pământ trece peste câteva minute. O mulțime de oameni de știință au încercat să analizeze linia directă a timpului și modul în care lumina călătorește pe o distanță la alta, dar nu a fost posibil la bază.

De fapt, teoria electromagnetică a luminii se bazează pe viteză, care este constanta principală a fizicii, dar care nu este previzibilă, dar posibilă. Au fost create formule și, după verificări, sa constatat că propagarea și mișcarea undelor electromagnetice depinde de mediul de ședere. Mai mult, această variabilă este determinată de indicele de refracție absolut al spațiului în care este localizată cantitatea indicată. Lumina poate pătrunde în orice substanță, prin urmare, permeabilitatea magnetică scade și, prin urmare, viteza optică este determinată de constanta dielectrică.