Как распространяется свет

Основы

Да будет свет!

Урок 2: Скорость света

На этом уроке вы узнаете, что такое свет, откуда он берется и почему он становится спектром, когда его подвергают воздействию призмы.

Что движет светом?

Мы все знаем, что свет движется, но у него нет маленьких, крошечных ножек. Так что же его движет? Когда вы думаете, как быстро солнечный свет движется, чтобы достичь Земли, вы задаетесь вопросом, как он вообще движется. То, что он пересекает вселенную со скоростью 186 000 миль в секунду, является одной из настоящих загадок науки, потому что для нас он просто там, все время. Каждый день. Свет не ощущается так, как будто он движется, чтобы попасть сюда. Он ощущается так, как будто он всегда был здесь. И солнечный свет ощущается хорошо! Он делает нас счастливыми. Мы скучаем по нему, когда он уходит, и мы счастливы, когда он возвращается. Это не просто субъективная оценка. Для этого есть научное обоснование. Свет влияет на наше настроение.

Чтобы понять, как он совершает эти небесные подвиги магии, представьте себе микроскоп, который позволяет нам рассматривать свет вблизи. Было бы легко подумать, что раз свет может двигаться только по прямой линии, то сам свет прямой, как палка сухих спагетти. Но мы ошибаемся. Несмотря на то, что свет движется по прямой линии, на самом деле внешне он больше похож на лапшу Рамен, чем на палку сухих спагетти. Он волнистый. Световые волны вибрируют. И эта вибрация заставляет луч света расходиться от своего источника. Представьте себе камертон. Вилка является источником вибрации. Вы не можете видеть, как она вибрирует, потому что она движется вперед и назад быстрее, чем ваш глаз может видеть. Но вы определенно можете ее услышать и почувствовать, как она вибрирует. Каждый изгиб в этой лапше Рамен является вибрация… взад-вперед камертона. Но что вызывает перегибы? Перегибы создаются электромагнитным (ЭМ) полем.

Электромагнитные (ЭМ) поля

Электромагнитные поля генерируются вращением крупных планетарных тел, таких как Земля или Солнце. Расплавленное ядро Земли вращается вместе с вращением Земли, и трение, которое оно создает при вращении, генерирует магнитное поле Земли. Если вы когда-либо видели полярное сияние, вы видели, как работает магнитное поле Земли. Это магнитное поле заставляет полярное сияние волнами рябить по небу. Электрически заряженные частицы выбрасываются из Солнца, когда оно делает эти ужасные, страшные солнечные пуки... технически называемые «выбросами солнечной массы» или «солнечными вспышками». Действительно большие взаимодействуют с магнитосферой, окружающей Землю, создавая это захватывающее световое шоу. Но электричество и магнетизм также работают вместе, создавая то, что мы воспринимаем как «цвет».

Я знаю…какая разница? Ну, если вы пытаетесь понять цвет, то ВЫ его понимаете, потому что это колебание вперед и назад, когда эти два поля притягиваются друг к другу, принимает физическую форму «волны». Волны являются вибрация. Это то, что излучается из источника, будь то камертон или солнце. Волны — это то, что заставляет свет двигаться. Скорость этого колебания вперед и назад — это то, что заставляет свет двигаться так быстро. И вот что самое интересное... устойчивое колебание этой волны и скорость, с которой она вибрирует, — это то, что заставляет солнечный свет, который кажется золотистым или белым нашему невооруженному глазу, группироваться в цвета, составляющие спектр.

Но как ЭМ-поле это делает? ЭМ-поля на самом деле являются двумя отдельными сущностями… электрическими полями и магнитными полями. Электрические поля создают магнитные поля, а магнитные поля создают электрические поля. Их отношения друг с другом идентичны отношениям, которые у нас есть с деревьями. Дерево выдыхает кислород, которым мы дышим. В свою очередь, мы выдыхаем углекислый газ, которым дышит дерево. Каждому из нас нужно то, что есть у другого, чтобы существовать.

Колебание

Это движение туда-сюда между деревьями и людьми похоже на симбиотическое движение туда-сюда между электрическими и магнитными полями. Они существуют в бесконечном цикле движения туда-сюда, называемом «колебанием». Это постоянное движение туда-сюда толкает волны в поступательное движение. Скорость этого движения туда-сюда заставляет волны двигаться действительно очень быстро. Как и камертон, колебание слишком быстрое для восприятия нашим невооруженным глазом. Но, как и капли воды в воздухе, которые создают радугу в природе, стекло призмы делает то же самое. Когда свет проходит через стекло, оно позволяет нам разбивать световые волны на анатомические части, которые мы называем «цвет“. Почему эти полосы разного цвета? Короткий ответ заключается в том, что не все волны одинаковы. Более длинный ответ — тема нашего следующего урока: «Волновая динамика».

Начните вводить текст и нажмите Enter для поиска

ru_RURussian