Ας υπάρξει φως!

Ας υπάρξει φως!

Τι έμαθα

Το φως μας επιτρέπει να αντιλαμβανόμαστε τον κόσμο γύρω μας με τα σχήματα, τα χρώματα και τα μεγέθη του.

Πηγές φωτός είναι όλα τα σώματα που εκπέμπουν φωτεινή ενέργεια στο περιβάλλον. Διακρίνουμε μεταξύ φυσικών και τεχνητών πηγών φωτός. Το φως διαδίδεται γραμμικά με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μέχρι να συναντήσει ένα εμπόδιο ή μια αλλαγή στο περιβάλλον. Περνάει μέσα από οτιδήποτε είναι διαφανές, συμπεριλαμβανομένου του αέρα, του νερού, του γυαλιού και του κενού του διαστήματος. Η ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο κενό είναι η μεγαλύτερη ταχύτητα στο σύμπαν – 300.000 km/s.

Τα περισσότερα σώματα δεν εκπέμπουν φως, αλλά τα βλέπουμε επειδή το φως που πέφτει στις επιφάνειές τους αντανακλάται προς όλες τις κατευθύνσεις. Ορισμένες από τις ανακλώμενες ακτίνες φθάνουν στο μάτι μας, το οποίο περιέχει φωτοευαίσθητα κύτταρα που παρέχουν την αίσθηση της όρασης.

Όταν οι ακτίνες φωτός περνούν από ένα μέσο σε ένα άλλο, για παράδειγμα από τον αέρα στο νερό, αλλάζουν κατεύθυνση. Το φαινόμενο αυτό είναι γνωστό ως διάθλαση του φωτός. Συμβαίνει όταν οι φωτεινές ακτίνες αλλάζουν κατεύθυνση και ταχύτητα διάδοσης καθώς περνούν από ένα μέσο σε ένα άλλο διαφορετικής πυκνότητας. Οι ακτίνες κάμπτονται προς την κάθετο αν επιβραδύνονται (πηγαίνοντας από ένα μέσο μικρότερης πυκνότητας σε ένα μέσο μεγαλύτερης πυκνότητας) και διαθλώνται μακριά από την κάθετο αν επιταχύνονται (πηγαίνοντας από ένα μέσο μικρότερης πυκνότητας σε ένα μέσο μικρότερης πυκνότητας).

Ο δείκτης διάθλασης μιας ουσίας εκφράζει πόσες φορές πιο αργά κινείται το φως σε μια ουσία από ό,τι στο κενό. Υπολογίζεται διαιρώντας την ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο κενό με την ταχύτητα διάδοσης του φωτός σε ένα δεδομένο μέσο. Ο δείκτης διάθλασης είναι ένας αριθμός που δείχνει τον λόγο των δύο ταχυτήτων – της ταχύτητας του φωτός στο κενό προς την ταχύτητα του φωτός σε μια ουσία, επομένως δεν έχει μονάδα.

Το λευκό φως αποτελείται από όλα τα χρώματα του ορατού φάσματος. Η δέσμη των έγχρωμων ακτίνων που συνθέτουν το λευκό φως ονομάζεται φάσμα του φωτός και αποτελείται από 7 φασματικά χρώματα. Ωστόσο, μπορεί επίσης να προκύψει από την ανάμειξη μόνο τριών χρωμάτων φωτεινών ακτίνων – κόκκινο, πράσινο και μπλε. Τα χρώματα αυτά ονομάζονται βασικά χρώματα.

Όταν το φως προσπίπτει σε ένα σώμα, αντανακλά ορισμένα μήκη κύματος και απορροφά άλλα. Το χρώμα του σώματος εξαρτάται από τα μήκη κύματος που ανακλώνται. Τα μη απορροφημένα μήκη κύματος του φωτός ανακλώνται και καθορίζουν το χρώμα του σώματος.

Όταν ένα αντικείμενο απορροφά όλα τα χρώματα του φάσματος του ορατού φωτός χωρίς να αντανακλά κανένα, το βλέπουμε ως μαύρο. Στην πραγματικότητα, το μαύρο είναι η απουσία χρώματος.

Τα χρωματικά φίλτρα αφήνουν να περάσουν μόνο τα κύματα φωτός ενός συγκεκριμένου χρώματος, απορροφώντας και σταματώντας τα άλλα χρώματα. Χρησιμοποιούνται ευρέως στη φωτογραφία και το φιλμ.