Жарык оптикалык нурлануунун бардык түрү болуп эсептелет. Башкача айтканда, бул электромагниттик толкундар, алардын узундугу нанометрлердин бирдиктеринин диапазонунда.
Жалпы аныктамалар
Оптиканын көз карашы боюнча, жарык – адам көзү менен кабыл алынган электромагниттик нурлануу. Өзгөртүү бирдиги катары 750 ТГц вакуумдагы аймакты алуу салтка айланган. Бул спектрдин кыска толкундуу чети. Анын узундугу 400 нм. Кең толкундардын чегине келсек, өлчөө бирдиги катары 760 нм, башкача айтканда 390 ТГц кесилиши алынат.
Физикада жарык фотондор деп аталган багыттагы бөлүкчөлөрдүн жыйындысы катары каралат. Вакуумдагы толкундардын таралуу ылдамдыгы туруктуу. Фотондор белгилүү бир моментке, энергияга, нөлдүк массага ээ. Кеңири мааниде, жарык көрүнгөн ультрафиолет нурлануу болуп саналат. Толкундар инфракызыл да болот.
Онтологиянын көз карашынан караганда, жарык – бул болуунун башталышы. Муну философтор, дин аалымдары айтышат. Географияда бул термин планетанын айрым аймактарына карата колдонулат. Жарыктын өзү социалдык түшүнүк. Ошого карабастан, илимде анын өзгөчө касиеттери, белгилери жана мыйзамдары бар.
Жаратылыш жана жарык булактары
Электромагниттик нурлануу заряддалган бөлүкчөлөрдүн өз ара аракеттенүү процессинде пайда болот. Мунун оптималдуу шарты үзгүлтүксүз спектрге ээ болгон жылуулук болот. Максималдуу нурлануу булактын температурасына жараша болот. Процесстин эң сонун мисалы - күн. Анын нурлануусу толугу менен кара дененин нуруна жакын. Күндөгү жарыктын табияты 6000 К га чейинки ысытуу температурасы менен аныкталат. Ошол эле учурда радиациянын 40%ке жакыны көрүүгө болот. Максималдуу кубаттуулук спектри 550 нмге жакын жайгашкан.
Жарык булактары да болушу мүмкүн:
- Молекулалардын жана атомдордун бир деңгээлден экинчи деңгээлге өтүүдөгү электрондук кабыктары. Мындай процесстер сызыктуу спектрге жетишүүгө мүмкүндүк берет. Мисал катары диоддор жана газ чыгаруу лампалары бар.
- Черенков нурлануусу, ал заряддалган бөлүкчөлөр жарыктын фазалык ылдамдыгы менен кыймылдаганда пайда болот.
- Фотондун жайлоо процесстери. Натыйжада синхро- же циклотрондук нурлануу пайда болот.
Жарыктын табиятын люминесценция менен да байланыштырса болот. Бул жасалма булактарга да, органикалык булактарга да тиешелүү. Мисал: хемилюминесценция, сцинтилляция, фосфоресценция ж.б.
Өз кезегинде жарык булактары температура индикаторлору боюнча топторго бөлүнөт: A, B, C, D65. Эң татаал спектр толугу менен кара денеде байкалат.
Жарык мүнөздөмөсү
Адамдын көзү субъективдүү түрдө электромагниттик нурланууну түс катары кабыл алат. Ошентип, жарык ак, сары, кызыл, жашыл түстөрдү бере алат. Бул жөн ганарадиациянын жыштыгы менен байланышкан көрүү сезими, ал спектралдык же монохроматтык курамы боюнча болобу. Фотондор вакуумда да тарай тургандыгы далилденген. Зат жок болгон учурда агымдын ылдамдыгы 300 000 км/сек. Бул ачылыш 1970-жылдардын башында жасалган.
ЖМКнын чегинде жарык агымы чагылууну же сынууну байкайт. Көбөйүү учурунда ал зат аркылуу тарайт. чөйрөнүн оптикалык көрсөткүчтөрү вакуумдагы жана абсорбциядагы ылдамдыктардын катышына барабар сынуу чоңдугу менен мүнөздөлөт деп айтууга болот. Изотроптук заттарда агымдын таралышы багытка көз каранды эмес. Бул жерде сынуу көрсөткүчү координаттар жана убакыт менен аныкталган скалярдык чоңдук менен көрсөтүлөт. Анизотроптук чөйрөдө фотондор тензор катары көрүнөт.
Мындан тышкары, жарыкты поляризациялоого болот, бирок поляризацияланбайт. Биринчи учурда, аныктоонун негизги саны толкун вектору болот. Эгерде агым поляризацияланбаса, анда ал туш келди багыттарга багытталган бөлүкчөлөрдүн жыйындысынан турат.
Жарыктын эң негизги өзгөчөлүгү – анын интенсивдүүлүгү. Ал күч жана энергия сыяктуу фотометрикалык чоңдуктар менен аныкталат.
Жарыктын негизги касиеттери
Фотондор бири-бири менен өз ара аракеттенип гана тим болбостон, багытка да ээ боло алышат. Чет чөйрө менен байланыштын натыйжасында агым чагылуу жана сынууну башынан өткөрөт. Бул жарыктын эки негизги касиеттери. Ой жүгүртүү менен баары аздыр-көптүр айкын болот: ал заттын тыгыздыгына жана нурлардын түшүү бурчуна көз каранды. Бирок, сынган менен, абал алыскыйыныраак.
Баштоо үчүн жөнөкөй мисалды карап көрөлү: эгер сиз саманды сууга түшүрсөңүз, анда ал капталынан ийри жана кыскартылгандай көрүнөт. Бул суюк чөйрө менен абанын чегинде пайда болгон жарыктын сынуусу. Бул процесс заттын чек арасы аркылуу өтүү учурунда нурлардын таралуу багыты менен аныкталат.
Жарык агымы медианын ортосундагы чек арага тийгенде, анын толкун узундугу олуттуу өзгөрөт. Бирок, таралуу жыштыгы ошол эле бойдон калууда. Эгерде нур чек арага ортогоналдуу болбосо, анда толкун узундугу да, анын багыты да өзгөрөт.
Жарыктын жасалма сынуусу көбүнчө изилдөө максаттарында колдонулат (микроскоптор, линзалар, лупа). Упайлар ошондой эле толкун мүнөздөмөлөрүнүн өзгөрүү булактарына кирет.
Жарыктын классификациясы
Учурда жасалма жана табигый жарыктын ортосунда айырма бар. Бул түрлөрдүн ар бири мүнөздүү нурлануу булагы менен аныкталат.
Табигый жарык – башаламан жана тез өзгөрүүчү багыты бар заряддуу бөлүкчөлөрдүн жыйындысы. Мындай электромагниттик талаа интенсивдүүлүктүн өзгөрүлмө термелүүсүнөн келип чыгат. Табигый булактарга ысык денелер, күн, поляризацияланган газдар кирет.
Жасалма жарыктын төмөнкү түрлөрү бар:
- Жергиликтүү. Ал жумуш ордунда, ашканада, дубалдарда ж.б. Мындай жарыктандыруу ички жасалгалоодо маанилүү роль ойнойт.
- Генерал. Бул бүт аймакты бирдей жарыктандыруу болуп саналат. Булактары - люстралар, пол лампалары.
- Бириккен. Бөлмөнү идеалдуу жарыктандырууга жетишүү үчүн биринчи жана экинчи түрлөрдүн аралашмасы.
- Шашылыш. Бул электр энергиясы үзгүлтүккө учураганда абдан пайдалуу. Кубат көбүнчө батарейкалардан алынат.
Күн нуру
Бүгүнкү күндө ал Жердеги энергиянын негизги булагы. Күн нуру бардык маанилүү нерселерге таасирин тийгизет десек аша чапкандык болбос. Бул энергияны аныктаган чоңдук константасы.
Жердин атмосферасынын жогорку катмарларында 50%ке жакын инфракызыл жана 10% ультра кызгылт көк нурлануу бар. Демек, көрүнгөн жарыктын көлөмү 40% гана түзөт.
Күн энергиясы синтетикалык жана табигый процесстерде колдонулат. Бул фотосинтез жана химиялык формалардын өзгөрүшү, жылытуу жана башкалар. Күндүн жардамы менен адамзат электр энергиясын колдоно алат. Өз кезегинде жарык агымдары булуттар аркылуу өтсө, түз жана диффузиялык болушу мүмкүн.
Үч негизги мыйзам
Байыркы мезгилден бери окумуштуулар геометриялык оптиканы изилдеп келишет. Бүгүнкү күндө жарыктын төмөнкү мыйзамдары негизги болуп саналат:
- Бөлүштүрүү мыйзамы. Анда бир тектүү оптикалык чөйрөдө жарык түз сызыкта бөлүштүрүлөөрү айтылат.
- Сынуу мыйзамы. Эки чөйрөнүн чек арасына түшкөн жарык шооласы жана анын кесилишкен жеринен проекциясы бир тегиздикте жатат. Бул байланыш чекитине түшүрүлгөн перпендикулярга да тиешелүү. Бул учурда түшүү жана сынуу бурчтарынын синусуларынын катышы чоңдук болот.туруктуу.
- Рефлексия мыйзамы. ЖМКнын чек арасына түшкөн жарык шооласы жана анын проекциясы бир тегиздикте жатат. Бул учурда чагылуу жана түшүү бурчтары барабар.
Жарыкты кабылдоо
Айланадагы дүйнө адамдын көзүнүн электромагниттик нурлануу менен өз ара аракеттенүү жөндөмдүүлүгүнөн улам көрүнүп турат. Жарыкты көздүн торчосунун рецепторлору кабыл алат, алар заряддалган бөлүкчөлөрдүн спектрдик диапазонун аныктап, аларга жооп бере алат.
Адамдын көзүндө сезгич клеткалардын 2 түрү болот: конустар жана таякчалар. Биринчиси жарыктандыруунун жогорку деңгээли менен күндүзгү көрүү механизмин аныктайт. Таякчалар радиацияга көбүрөөк сезгич болушат. Алар адамга түнкүсүн көрүүгө мүмкүнчүлүк берет.
Жарыктын визуалдык көлөкөлөрү толкун узундугу жана анын багыттуулугу менен аныкталат.
