Хвалевыя ўласцівасці святла

Калі спытаць сярэднестатыстычнага чалавека аб тым, якія ён ведае ўласцівасці святла, то без сумневу, кожны адразу назаве «адлюстраванне». Сапраўды, мабыць, няма такога дзіцяці, які б не любіў у сонечны дзень гуляць з невялікім люстэркам, адкідаюцца прамяні - так званага сонечнага зайчыка. Напэўна, многія яшчэ ўспомняць, як выдатна было гуляць з ценямі - гэта таксама праява аднаго з уласцівасцяў святла. Але для некаторых будзе адкрыццём той факт, што хвалі, якія дазваляюць радыё і тэлевізары прайграваць перадачы, з'яўляюцца тым жа самым святлом. Ніякіх цудаў не - усё лёгка вытлумачальна. Прычынай дадзенай блытаніны з'яўляюцца хвалевыя ўласцівасці святла.

Любое рэчыва, атамы якога знаходзяцца ва ўзбуджаным стане, генеруюць выпраменьванне электрамагнітнай прыроды. Механізм просты: любыя часціцы імкнуцца да стану энергетычнага раўнавагі, таму выпраменьваюць залішнюю энергію. Гэта можа быць цёпла, бачнае святло або якія-небудзь іншыя віды выпраменьванняў. Што ж такое святло? Калі разглядаць ўвесь спектр, то бачнае вокам выпраменьванне займае частоты ў прамежку 790-390 Тгц. Асаблівасць дадзенага выпраменьвання заключаецца ў тым, што яму ўласцівыя як хвалевыя ўласцівасці святла, так і ўласцівасці часціц (карпускулярныя). Хто цікавіцца тэхнічнымі навінкамі, напэўна, чуў выраз «фатонны рухавік». З яго соплаў вырываюцца часціцы святла - фатоны, забяспечваючы ўзнікненне імпульсу. Як жа тады зразумець «хвалевыя ўласцівасці святла», калі гаворка ідзе пра часціцах? Справа ў тым, што бачны намі святло дваістасць: ён можа быць прадстаўлены як у выглядзе выпраменьвання, так і ў выглядзе патоку часціц. Шэраг праведзеных эксперыментаў дазваляе сцвярджаць, што верныя абодва пункты гледжання.

Калі разглядаюць хвалевыя ўласцівасці святла, абавязкова згадваюць інтэрферэнцыю. Яна заснавана на змене яркасці (інтэнсіўнасці) участкаў паверхні, асветленых некалькімі светлавымі прамянямі. Менавіта інтэрферэнцыя дазволіла Юнгу правесці свой знакаміты эксперымент з двума шчылінамі.

Наступнае ўласцівасць - гэта дыфракцыя. Для дадзенага з'явы існуе некалькі тлумачэнняў, але для чалавека, малазнаёмай з оптыкай, можна прывесці наступнае тлумачэнне: дыфракцыя ўяўляе сабой абыход хваляй перашкоды на шляху. Гэта значыць, тэарэтычна, струмень выпраменьвання ад кропкавай крыніцы ніколі не можа «закрануць» вобласць цені ад прадмета, фармаваную двума вектарамі, аднак на практыцы гэта здагадка парушаецца. «Вінаватая» ў гэтым менавіта дыфракцыя. Часам яна разглядаецца ў якасці аднаго з праявы інтэрферэнцыі, што не з'яўляецца памылкай.

Шырока вядома з'ява праламлення. Яго можна назіраць і дома: для гэтага дастаткова наліць вады ў шклянку і змясціць туды лыжку. Калі зараз паглядзець на лыжку, то ў месцы пераходу паветра-вада прыкметна скажэнне, што парушае геаметрычную правільнасць. Гэта адбываецца з-за праламлення прамянёў на мяжы двух розных асяроддзяў.

Ці даводзілася вам задумвацца, чаму з сонечны зімовы дзень яркасць святла настолькі высокая, што даводзіцца апранаць акуляры з цёмным шклом? Прычына гэтага ў адлюстраванні прамянёў ад белай паверхні, адукаванай снегам. Частка хваль змяняе кірунак свайго руху на супрацьлеглае з-за ўзаемадзеяння з паверхняй.

Для вывучэння паводзін часціц у квантавых працэсах выкарыстоўваецца аптычная краты. Калі некалькі прамянёў лазера паралельна накіраваць у адзін бок, а ім сустрэчна - іншыя прамяні, то ў прамежках паўстане энергетычны патэнцыял. Навакольныя нейтральныя атамы канцэнтруюцца ў яго мінімумах, фарміруючы падабенства крышталічнай рашоткі. Змяняючы частату прамянёў, кут паміж імі ці выпраменьваную магутнасць, атрымоўваецца кіраваць паводзінамі гэтых атамаў.