Lub teeb raug suav tias yog txhua yam hluav taws xob kho qhov muag. Hauv lwm lo lus, cov no yog cov nthwv dej electromagnetic, qhov ntev ntawm qhov yog nyob rau hauv thaj tsam ntawm nanometers.
lus txhais dav dav
Los ntawm qhov pom ntawm optics, lub teeb yog hluav taws xob hluav taws xob hluav taws xob uas pom tau los ntawm tib neeg lub qhov muag. Nws yog kev cai coj ib cheeb tsam hauv lub tshuab nqus tsev ntawm 750 THz ua ib chav hloov pauv. Qhov no yog luv-wavelength ntug ntawm lub spectrum. Nws qhov ntev yog 400 nm. Raws li tus ciam teb ntawm cov nthwv dej dav, ib feem ntawm 760 nm, uas yog, 390 THz, raug coj los ua ib chav ntsuas.
Nyob hauv physics, lub teeb raug suav hais tias yog ib pawg ntawm cov lus taw qhia hu ua photons. Qhov nrawm ntawm kev faib cov nthwv dej hauv lub tshuab nqus tsev yog tas li. Photons muaj qee lub zog, lub zog, xoom xoom. Hauv kev nkag siab dav dua, lub teeb pom kev pom hluav taws xob ultraviolet. Wave kuj tuaj yeem ua tau infrared.
Los ntawm qhov pom ntawm ontology, lub teeb yog qhov pib ntawm kev ua. Qhov no yog qhov philosophers thiab cov kws tshawb fawb kev ntseeg hais tias. Hauv geography, lo lus no yog siv los xa mus rau qee thaj chaw ntawm lub ntiaj teb. Lub teeb nws tus kheej yog lub tswv yim kev sib raug zoo. Txawm li cas los xij, hauv kev tshawb fawb nws muaj cov khoom tshwj xeeb, qhov zoo thiab cov cai.
Nature and light sources
Electromagnetic hluav taws xob yog tsim nyob rau hauv cov txheej txheem ntawm kev sib cuam tshuam ntawm cov nqi them. Qhov kev pom zoo rau qhov no yuav yog cua sov, uas muaj qhov txuas txuas ntxiv. Qhov siab tshaj plaws hluav taws xob nyob ntawm qhov kub ntawm qhov chaw. Ib qho piv txwv zoo ntawm cov txheej txheem yog lub hnub. Nws cov hluav taws xob yog ze rau ntawm lub cev dub tag nrho. Qhov xwm ntawm lub teeb ntawm lub hnub yog txiav txim los ntawm cov cua kub txog li 6000 K. Nyob rau tib lub sij hawm, txog 40% ntawm cov hluav taws xob nyob rau hauv visibility. Lub zog siab tshaj plaws nyob ze ntawm 550 nm.
Lub teeb tuaj yeem yog:
- Hluav taws xob plhaub ntawm cov molecules thiab atoms thaum lub sij hawm hloov ntawm ib theem mus rau lwm qhov. Cov txheej txheem zoo li no ua rau nws muaj peev xwm ua tiav cov kab hluav taws xob spectrum. Piv txwv yog LEDs thiab roj tso tawm teeb.
- Cherenkov hluav taws xob, uas yog tsim thaum them cov khoom txav ntawm theem ceev ntawm lub teeb.
- txheej txheem ntawm photon deceleration. Yog li ntawd, cov hluav taws xob synchro- lossis cyclotron raug tsim tawm.
Qhov xwm ntawm lub teeb tuaj yeem cuam tshuam nrog luminescence. Qhov no siv rau ob qho tib si khoom tsim thiab cov organic. Piv txwv li: chemiluminescence, scintillation, phosphorescence, thiab lwm yam.
Nyob rau hauv lem, lub teeb tau muab faib ua pawg raws li qhov ntsuas kub: A, B, C, D65. Qhov nyuaj tshaj plaws yog pom nyob rau hauv lub cev dub tag.
Lub Cim Teeb
Tib neeg lub qhov muag pom kev pom hluav taws xob hluav taws xob raws li xim. Yog li, lub teeb tuaj yeem muab dawb, daj, liab, ntsuab tints. Nws tsuas yogKev pom kev pom, uas cuam tshuam nrog qhov zaus ntawm cov hluav taws xob, txawm tias nws yog spectral lossis monochromatic hauv kev sib xyaw. Photons tau raug pov thawj los nthuav tawm txawm nyob hauv lub tshuab nqus tsev. Thaum tsis muaj teeb meem, qhov khiav ceev yog 300,000 km / s. Qhov kev tshawb pom no tau rov qab los thaum xyoo 1970s.
Ntawm thaj tsam ntawm kev tshaj xov xwm, cov kwj ntawm lub teeb pom kev zoo los yog kev cuam tshuam. Thaum propagation, nws dissipates los ntawm qhov teeb meem. Nws tuaj yeem hais tias qhov ntsuas qhov muag ntawm qhov nruab nrab yog tus cwj pwm los ntawm tus nqi refraction sib npaug ntawm qhov sib piv ntawm qhov nrawm hauv lub tshuab nqus tsev thiab nqus. Hauv cov tshuaj isotropic, kev nthuav tawm ntawm cov dej ntws tsis nyob ntawm qhov kev taw qhia. Ntawm no, lub refractive index yog sawv cev los ntawm ib tug scalar kom muaj nuj nqis txiav txim los ntawm coordinates thiab lub sij hawm. Hauv qhov nruab nrab anisotropic, photons tshwm ua tensor.
Dhau li ntawm, lub teeb tuaj yeem ua polarized thiab tsis yog. Nyob rau hauv thawj rooj plaub, lub ntsiab kom muaj nuj nqis ntawm lub ntsiab txhais yuav yog yoj vector. Yog tias qhov ntws tsis yog polarized, ces nws muaj ib txheej ntawm cov lus qhia nyob rau hauv random cov lus qhia.
Tus yam ntxwv tseem ceeb ntawm lub teeb yog nws qhov kev siv zog. Nws yog txiav txim los ntawm xws li photometric ntau npaum li lub zog thiab lub zog.
Basic properties of light
Photons tuaj yeem tsis tsuas yog cuam tshuam nrog ib leeg, tab sis kuj muaj kev taw qhia. Raws li qhov tshwm sim ntawm kev sib cuag nrog ib qho nruab nrab txawv teb chaws, qhov ntws muaj kev cuam tshuam thiab kev cuam tshuam. Cov no yog ob qho tseem ceeb ntawm lub teeb. Nrog rau kev xav, txhua yam yog ntau dua los yog tsawg dua: nws nyob ntawm qhov ntom ntawm cov teeb meem thiab lub kaum sab xis ntawm qhov xwm txheej ntawm lub rays. Txawm li cas los xij, nrog refraction, qhov xwm txheej nyob debnyuaj.
Pib nrog, peb tuaj yeem xav txog qhov piv txwv yooj yim: yog tias koj txo cov quav cab rau hauv dej, tom qab ntawd los ntawm sab nws yuav zoo li nkhaus thiab luv. Qhov no yog qhov refraction ntawm lub teeb, uas tshwm sim ntawm ciam teb ntawm cov kua nruab nrab thiab huab cua. Cov txheej txheem no yog txiav txim los ntawm cov kev taw qhia ntawm kev faib cov rays thaum lub sij hawm dhau los ntawm tus ciam teb ntawm teeb meem.
Thaum cov kwj ntawm lub teeb kov thaj tsam ntawm kev tshaj tawm, nws lub wavelength hloov pauv loj heev. Txawm li cas los xij, qhov kev nthuav tawm zaus tseem zoo li qub. Yog hais tias lub beam tsis yog orthogonal rau ciam teb, ces ob lub wavelength thiab nws cov kev taw qhia yuav hloov.
Cov duab kos duab ntawm lub teeb feem ntau yog siv rau kev tshawb fawb lub hom phiaj (microscopes, lenses, magnifiers). Cov ntsiab lus tseem muaj nyob rau hauv cov kev hloov pauv ntawm cov yam ntxwv yoj.
Kev faib tawm ntawm lub teeb
Tam sim no, qhov sib txawv yog tsim los ntawm lub teeb ci thiab ntuj tsim. Txhua yam ntawm cov hom no yog txhais los ntawm cov yam ntxwv hluav taws xob.
Lub teeb ntuj yog ib txheej ntawm cov khoom siv nrog kev chaotic thiab hloov sai sai. Xws li electromagnetic teb yog tshwm sim los ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm kev siv zog. Ntuj qhov chaw muaj xws li lub cev kub, lub hnub, polarized gases.
Lub teeb kos duab yog ntawm cov hauv qab no:
- Local. Nws yog siv hauv chaw ua haujlwm, hauv chav ua noj, phab ntsa, thiab lwm yam. Cov teeb pom kev zoo li no ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev tsim sab hauv.
- General. Qhov no yog uniform illumination ntawm tag nrho cov cheeb tsam. Qhov chaw yog chandeliers, pem teb teeb.
- sib tov. Kev sib xyaw ntawm thawj thiab thib ob hom kom ua tiav qhov zoo tshaj plaws illumination ntawm chav tsev.
- Kev kub ntxhov. Nws yog qhov tseem ceeb heev thaum muaj hluav taws xob tawm. Lub hwj chim feem ntau yog muab los ntawm cov roj teeb.
Sunshine
Hnub no nws yog lub hauv paus ntawm lub zog ntawm lub ntiaj teb. Nws yuav tsis yog qhov exaggeration hais tias lub hnub ci cuam tshuam rau txhua yam tseem ceeb. Qhov no yog qhov muaj nuj nqis tas li uas txhais lub zog.
Cov khaubncaws sab nraud povtseg ntawm lub ntiaj teb huab cua muaj li 50% infrared thiab 10% hluav taws xob ultraviolet. Yog li ntawd, qhov pom ntawm qhov pom tsuas yog 40%.
Hnub ci zog yog siv rau hauv cov txheej txheem hluavtaws thiab ntuj. Qhov no yog photosynthesis, thiab hloov pauv ntawm cov ntaub ntawv tshuaj, thiab cua sov, thiab ntau ntxiv. Ua tsaug rau lub hnub, tib neeg tuaj yeem siv hluav taws xob. Nyob rau hauv lem, cov kwj ntawm lub teeb tuaj yeem ncaj qha thiab dav yog tias lawv hla dhau huab.
3 txoj cai tseem ceeb
Txij thaum ub, cov kws tshawb fawb tau kawm geometric optics. Niaj hnub no, cov cai hauv qab no ntawm lub teeb yog qhov tseem ceeb:
- Txoj cai ntawm kev faib khoom. Nws hais tias nyob rau hauv ib tug homogeneous optical nruab nrab, lub teeb yuav muab faib nyob rau hauv ib tug ncaj kab.
- Txoj cai ntawm refraction. Lub teeb teeb pom kev zoo nyob rau ntawm ciam teb ntawm ob xov xwm thiab nws qhov projection los ntawm qhov chaw ntawm kev sib tshuam yog nyob rau tib lub dav hlau. Qhov no kuj siv tau rau lub perpendicular qis mus rau qhov chaw ntawm kev sib cuag. Hauv qhov no, qhov sib piv ntawm cov sines ntawm cov ces kaum ntawm qhov xwm txheej thiab refraction yuav yog tus nqitas mus li.
- Txoj cai ntawm kev xav. Ib lub teeb ntawm lub teeb nqis los rau ntawm ciam teb ntawm cov xov xwm thiab nws qhov projection nyob rau tib lub dav hlau. Hauv qhov no, lub kaum sab xis ntawm kev xav thiab qhov xwm txheej sib npaug.
kev nkag siab
Lub ntiaj teb ib puag ncig pom rau tus neeg vim nws lub qhov muag muaj peev xwm cuam tshuam nrog hluav taws xob hluav taws xob. Lub teeb pom tau los ntawm cov retina receptors, uas tuaj yeem ntes thiab teb rau cov spectral ntau ntawm cov khoom them.
Ib tug neeg muaj 2 hom hlwb rhiab hauv qhov muag: cones thiab rods. Thawj qhov kev txiav txim siab ntawm kev pom kev pom nyob rau nruab hnub nrog rau theem siab ntawm illumination. Qws yog rhiab heev rau hluav taws xob. Lawv tso cai rau ib tug neeg pom hmo ntuj.
Cov duab ntxoov ntxoo ntawm lub teeb yog txiav txim siab los ntawm lub wavelength thiab nws cov directionality.
