คุณสมบัติของคลื่นแสง

ถ้าคุณถามคนทั่วไปเกี่ยวกับสิ่งที่เขารู้ถึงคุณสมบัติของแสงแล้วไม่ต้องสงสัยเลยว่าทุกคนจะเรียกว่า "การสะท้อน" ในทันที อันที่จริงอาจไม่มีเด็กคนไหนที่ไม่ต้องการเล่นกับกระจกบานเล็ก ๆ ที่ฉายแสงในวันที่แดดจัด - แสงแดดที่เรียกว่า แน่นอนว่าหลายคนยังคงจำได้ว่าการเล่นเงานั้นยอดเยี่ยมเพียงใด - นี่เป็นการแสดงคุณสมบัติอย่างหนึ่งของแสงเช่นกัน แต่สำหรับบางคน จะเป็นการเปิดเผยว่าคลื่นที่ทำให้วิทยุและโทรทัศน์สามารถเปิดรายการเป็นแสงเดียวกันได้ ไม่มีปาฏิหาริย์ - ทุกอย่างอธิบายได้ง่าย สาเหตุของความสับสนนี้คือคุณสมบัติของคลื่นของแสง

สารใด ๆ ที่มีอะตอมอยู่ในสถานะตื่นเต้นสร้างรังสีของธรรมชาติแม่เหล็กไฟฟ้า กลไกนี้เรียบง่าย: อนุภาคใดๆ มักจะมีสภาวะสมดุลพลังงาน ดังนั้นจึงปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมา นี่อาจเป็นความร้อน แสงที่มองเห็น หรือรังสีประเภทอื่นๆ แสงคืออะไร? หากเราพิจารณาสเปกตรัมทั้งหมด รังสีที่ดวงตามองเห็นได้จะมีความถี่อยู่ในช่วง 790-390 THz ลักษณะเฉพาะของรังสีนี้คือมีทั้งสมบัติคลื่นของแสงและคุณสมบัติของอนุภาค (corpuscular) ผู้ที่สนใจนวัตกรรมทางเทคนิคคงเคยได้ยินคำว่า "โฟตอนเอ็นจิ้น" อนุภาคของแสง - โฟตอน - ถูกขับออกจากหัวฉีดทำให้เกิดแรงกระตุ้น แล้วเราจะเข้าใจ “คุณสมบัติของคลื่นของแสง” ได้อย่างไร หากเรากำลังพูดถึงอนุภาค? ความจริงก็คือแสงที่เราเห็นเป็นสองเท่า: สามารถแสดงได้ทั้งในรูปของการแผ่รังสีและในรูปของอนุภาค การทดลองหลายครั้งทำให้เราสามารถยืนยันว่ามุมมองทั้งสองนั้นถูกต้อง

เมื่อพิจารณาคุณสมบัติของคลื่นของแสงอย่าลืมพูดถึงการรบกวน มันขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนความสว่าง (ความเข้ม) ของพื้นที่ผิวที่ส่องสว่างด้วยลำแสงหลายลำ เป็นการรบกวนที่อนุญาตให้ Jung ทำการทดลองแบบ double slit อันโด่งดังของเขา

คุณสมบัติต่อไปคือการเลี้ยวเบนมีคำอธิบายหลายประการสำหรับปรากฏการณ์นี้ แต่สำหรับคนที่ไม่คุ้นเคยกับทัศนศาสตร์ สามารถให้คำอธิบายต่อไปนี้ได้: การเลี้ยวเบนคือคลื่นที่ข้ามสิ่งกีดขวางระหว่างทาง ในทางทฤษฎี ฟลักซ์การแผ่รังสีจากแหล่งกำเนิดจุดไม่สามารถ "สัมผัส" บริเวณเงาจากวัตถุที่เกิดจากเวกเตอร์สองตัวได้ แต่ในทางปฏิบัติ ข้อสันนิษฐานนี้ถูกละเมิด เป็นการเลี้ยวเบนที่ "ต้องโทษ" สำหรับเรื่องนี้ บางครั้งก็ถือเป็นหนึ่งในอาการของการรบกวนซึ่งไม่ใช่ข้อผิดพลาด

ปรากฏการณ์การหักเหของแสงเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายนอกจากนี้ยังสามารถสังเกตได้ที่บ้าน: สำหรับสิ่งนี้ก็เพียงพอแล้วที่จะเทน้ำลงในแก้วแล้ววางช้อนที่นั่น หากคุณดูที่ช้อน ณ จุดเปลี่ยนผ่านของอากาศและน้ำ จะสังเกตเห็นความบิดเบี้ยวได้ชัดเจน ซึ่งเป็นการละเมิดความถูกต้องทางเรขาคณิต นี่เป็นเพราะการหักเหของรังสีที่เส้นขอบของสื่อสองชนิดที่แตกต่างกัน

คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่าทำไมกับในวันที่อากาศแจ่มใสในฤดูหนาว ความสว่างของแสงจะสูงมากจนต้องใส่แว่นสี? เหตุผลก็คือการสะท้อนของรังสีจากพื้นผิวสีขาวที่เกิดจากหิมะ คลื่นบางส่วนเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิว

เพื่อศึกษาพฤติกรรมของอนุภาคในควอนตัมกระบวนการใช้ตะแกรงแสง หากลำแสงเลเซอร์หลายอันขนานกันในทิศทางเดียว และลำแสงอื่นๆ อยู่ตรงข้ามกับพวกมัน ศักย์พลังงานจะเกิดขึ้นในช่องว่าง อะตอมที่เป็นกลางโดยรอบกระจุกตัวอยู่ที่ระดับต่ำสุด ก่อตัวเป็นผลึกขัดแตะ โดยการเปลี่ยนความถี่ของรังสี มุมระหว่างรังสีหรือพลังงานที่แผ่รังสี สามารถควบคุมพฤติกรรมของอะตอมเหล่านี้ได้