Rieth József: Anyagvilág - Háttéranyag

Fény

Tartalomjegyzékhez Világképem <    (Alfapont, Lepton-időszak, Sugárzás-időszak)     

A fény emberi szemmel érzékelhető elektromágneses sugárzás.

Tágabb értelemben beleérthető az ennél nagyobb (infravörös), és kisebb hullámhosszú (ultraibolya) sugárzás is, ekkor azonban hozzátesszük a megfelelő jelzőt: infravörös fény, ultraibolya fény.

A fény tulajdonságait meghatározó három fő szempont:

            intenzitás vagy amplitúdó, amelyet az ember fényerőként, fényességként érzékel,

            frekvencia (és ezzel összefüggésben a hullámhossz), amelyet az ember színként érzékel, valamint

            polarizáció, azaz az elektromágneses rezgés iránya, ezt az átlagember normál körülmények között nem érzékeli, de például bizonyos rovarok igen

A hullám-részecske kettősség alapján a fény hullám- és részecsketulajdonságokkal is jellemezhető. [A kettősségről.*] A részecskéket a kvantummechanika a fény kvantumainak, fotonoknak nevezi. A fotonok olyan részecskék, amelyek nyugalmi tömege zérus, üres térben pedig fénysebességgel mozognak.

A fény az elektromágneses spektrum része, melynek frekvenciája 7,5·1014 hertz (rövidítve 'Hz') és 3,8×1014 Hz közé esik. A sebesség (c), a frekvencia (f vagy ν) és a hullámhossz (λ) között a következő kapcsolat áll fenn:

Mivel a fény sebessége vákuumban állandó, a látható fényt a hullámhosszával is jellemezhetjük. Kb. 400 nanométer (rövidítve 'nm') és 800 nm közé esik a látható fény hullámhossza.

A fényspektrum színei
Szín Hullámhossz Frekvencia Energia fotononként

Ibolya

380 – 420 nm

789 – 714 THz

3,26 – 2,95 eV

Kék

420 – 490 nm

714 – 612 THz

2,95 – 2,53 eV

Zöld

490 – 575 nm

612 – 522 THz

2,53 – 2,16 eV

Sárga

575 – 585 nm

522 – 513 THz

2,16 – 2,12 eV

Narancs

585 – 650 nm

513 – 462 THz

2,12 – 1,91 eV

Vörös

650 – 750 nm

462 – 400 THz

1,91 – 1,65 eV

A fénysebesség értéke a méterdefiníció szerint pontosan 299 792,458 km/s

A hullámoptika körében azokat a fényjelenséget vizsgáljuk, amelyek csak a fény hullámtermészetével értelmezhetőek. Ennek megfelelően a fényt hullámnak, általában periodikus hullámnak fogjuk fel, melyben egy vagy több fizikai mennyiség időben és térben periodikusan változik. A hullámoptikába tartozó jelenségek nagy részének magyarázatához alkalmazhatók az általános hullámtan fogalmai, törvényszerűségei.

Polarizációról akkor beszélhetünk, ha a fényhullámok csak egy meghatározott síkban rezegnek. A természetes, nem pontszerű fényforrásból kiinduló fényhullámok minden irányban rezegnek. Egy átlátszó kristályon keresztülnézve a tárgyaknak kettős képe látszik. Ennek magyarázata, hogy a kristályba belépő fény két külön nyalábra bomlik, amelyek közül az egyik – az úgynevezett ordinárius sugár –, mely követi a törés törvényét, a másik, a rendellenes, vagy extraordinárius sugár azonban nem.

Christiaan Huygens azt a magyarázatot adta, hogy a kristály belső szerkezete miatt adott irányban megváltozik a fény terjedési sebessége, ami miatt a rendes sugár hullámfrontjából a Huygens-elvnek megfelelően körhullámok indulnak ki, míg a rendellenes sugár esetén ezek a hullámok ellipszis alakot vesznek fel.

Tartalomjegyzékhez Világképem <  Alfapont     

----------------

* http://mek.oszk.hu/00600/00624/html/egy17-6.htm