Em física, os fenômenos de luz são ópticos, pois pertencem a esta subseção. Os efeitos desse fenômeno não se limitam a tornar visíveis os objetos ao redor das pessoas. Além disso, a iluminação solar transmite energia térmica no espaço, como resultado do aquecimento dos corpos. Com base nisso, foram levantadas algumas hipóteses sobre a natureza desse fenômeno.
A transferência de energia é realizada por corpos e ondas que se propagam no meio, portanto, a radiação consiste em partículas chamadas corpúsculos. Assim Newton os chamou, depois dele apareceram novos pesquisadores que melhoraram este sistema, foram Huygens, Foucault, etc. A teoria eletromagnética da luz foi apresentada um pouco mais tarde por Maxwell.
As origens e o desenvolvimento da teoria da luz
Graças à primeira hipótese, Newton formou um sistema corpuscular, que explicava claramentea essência dos fenômenos ópticos. Várias radiações de cor foram descritas como componentes estruturais incluídos nesta teoria. A interferência e a difração foram explicadas pelo cientista holandês Huygens no século XVI. Este pesquisador apresentou e descreveu a teoria da luz baseada em ondas. No entanto, todos os sistemas criados não se justificavam, pois não explicavam a própria essência e base dos fenômenos ópticos. Como resultado de uma longa busca, as questões sobre a veracidade e autenticidade das emissões de luz, bem como sua essência e fundamento, permaneceram sem solução.
Alguns séculos depois, vários pesquisadores sob a liderança de Foucault, Fresnel começaram a levantar outras hipóteses, pelas quais se revelou a vantagem teórica das ondas sobre os corpúsculos. No entanto, esta teoria também tinha deficiências e deficiências. De fato, essa descrição criada sugeria a presença de alguma substância que está no espaço, devido ao fato de o Sol e a Terra estarem distantes um do outro. Se a luz cai livremente e passa por esses objetos, então existem mecanismos transversais neles.
Aprofundamento e aperfeiçoamento da teoria
Com base em toda essa hipótese, surgiram os pré-requisitos para a criação de uma nova teoria sobre o éter mundial, que preenche corpos e moléculas. E levando em consideração as características dessa substância, ela deve ser sólida, como resultado, os cientistas chegaram à conclusão de que ela possui propriedades elásticas. Na verdade, o éter deveria influenciar o globo no espaço, mas isso não acontece. Assim, esta substância não se justifica de forma alguma, exceto que a radiação luminosa flui através dela, etem dureza. Com base em tais contradições, essa hipótese foi questionada, sem sentido e com mais pesquisas.
Maxwell's Works
Pode-se dizer que as propriedades ondulatórias da luz e a teoria eletromagnética da luz se tornaram uma só quando Maxwell começou sua pesquisa. No decorrer do estudo, verificou-se que as velocidades de propagação dessas quantidades coincidem se estiverem no vácuo. Como resultado da fundamentação empírica, Maxwell apresentou e provou uma hipótese sobre a verdadeira natureza da luz, que foi confirmada com sucesso por anos e outras práticas e experiências. Assim, no século retrasado, foi criada uma teoria eletromagnética da luz, que ainda é usada hoje. Mais tarde será reconhecido como um clássico.
Propriedades ondulatórias da luz: teoria eletromagnética da luz
Com base na nova hipótese, derivou-se a fórmula λ=c/ν, que indica que o comprimento pode ser encontrado no cálculo da frequência. As emissões de luz são ondas eletromagnéticas, mas somente se forem perceptíveis aos humanos. Além disso, eles podem ser chamados assim e são tratados com flutuações de 4 1014 a 7,5 1014 Hz. Nesta faixa, a frequência de oscilação pode variar e a cor da radiação é diferente, e cada segmento ou intervalo terá uma cor característica e correspondente a ele. Como resultado, a frequência do valor especificado é o comprimento de onda no vácuo.
O cálculo mostra que a emissão de luz pode ser de 400 nm a 700 nm (violeta ecores vermelhas). Na transição, o matiz e a frequência são preservados e dependem do comprimento de onda, que varia com base na velocidade de propagação e é especificado para o vácuo. A teoria eletromagnética da luz de Maxwell é baseada em uma base científica, onde a radiação exerce pressão sobre os constituintes do corpo e diretamente sobre ele. É verdade que este conceito foi posteriormente testado e comprovado empiricamente por Lebedev.
Teoria eletromagnética e quântica da luz
Emissão e distribuição de corpos luminosos em termos de frequências de oscilação não são consistentes com as leis derivadas da hipótese das ondas. Tal afirmação vem de uma análise da composição desses mecanismos. O físico alemão Planck tentou encontrar uma explicação para esse resultado. Mais tarde, ele chegou à conclusão de que a radiação ocorre na forma de certas porções - um quantum, então essa massa foi chamada de fótons.
Como resultado, a análise dos fenômenos ópticos levou à conclusão de que a emissão e absorção de luz eram explicadas pela composição de massa. Enquanto aqueles que se propagaram no meio foram explicados pela teoria ondulatória. Assim, um novo conceito é necessário para explorar e descrever completamente esses mecanismos. Além disso, o novo sistema deveria explicar e combinar as várias propriedades da luz, ou seja, corpuscular e ondulatória.
Desenvolvimento da teoria quântica
Como resultado, os trabalhos de Bohr, Einstein, Planck foram a base dessa estrutura aprimorada, que foi chamada de quântica. Até à data, este sistema descreve e explicanão apenas a teoria eletromagnética clássica da luz, mas também outros ramos do conhecimento físico. Em essência, o novo conceito formou a base de muitas propriedades e fenômenos que ocorrem nos corpos e no espaço e, além disso, previu e explicou um grande número de situações.
Essencialmente, a teoria eletromagnética da luz é brevemente descrita como um fenômeno baseado em vários dominantes. Por exemplo, as variáveis corpusculares e ondulatórias da óptica têm uma conexão e são expressas pela fórmula de Planck: ε=ℎν, há energia quântica, oscilações de radiação eletromagnética e sua frequência, um coeficiente constante que não muda para nenhum fenômeno. De acordo com a nova teoria, um sistema óptico com certos mecanismos variados consiste em fótons com força. Assim, o teorema soa assim: a energia quântica é diretamente proporcional à radiação eletromagnética e suas flutuações de frequência.
Planck e seus escritos
Axioma c=νλ, como resultado da fórmula de Planck é produzido ε=hc / λ, portanto pode-se concluir que o fenômeno acima é o oposto do comprimento de onda com influência óptica no vácuo. Experimentos realizados em um espaço fechado mostraram que, enquanto existir um fóton, ele se moverá a uma certa velocidade e não poderá diminuir seu ritmo. No entanto, ele é absorvido por partículas de substâncias que encontra no caminho, como resultado, ocorre um intercâmbio e ele desaparece. Ao contrário de prótons e nêutrons, não tem massa de repouso.
Ondas eletromagnéticas e teorias da luz ainda não explicam os fenômenos contraditórios,por exemplo, em um sistema haverá propriedades pronunciadas e em outro corpuscular, mas, no entanto, todas estão unidas por radiação. Com base no conceito de quantum, as propriedades existentes estão presentes na própria natureza da estrutura óptica e na matéria em geral. Ou seja, as partículas têm propriedades ondulatórias, e estas, por sua vez, são corpusculares.
Fontes de luz
Os fundamentos da teoria eletromagnética da luz são baseados no axioma, que diz: moléculas, átomos de corpos criam radiação visível, que é chamada de fonte de um fenômeno óptico. Existe um grande número de objetos que produzem esse mecanismo: uma lâmpada, fósforos, canos, etc. Além disso, cada coisa pode ser dividida em grupos equivalentes, que são determinados pelo método de aquecimento das partículas que realizam a radiação.
Luzes estruturadas
A origem original do brilho é devido à excitação de átomos e moléculas devido ao movimento caótico das partículas no corpo. Isso ocorre porque a temperatura é alta o suficiente. A energia irradiada é aumentada devido ao fato de que sua força interna aumenta e aquece. Tais objetos pertencem ao primeiro grupo de fontes de luz.
A incandescência de átomos e moléculas surge na base de partículas voadoras de substâncias, e isso não é um acúmulo mínimo, mas todo um fluxo. A temperatura aqui não desempenha um papel especial. Esse brilho é chamado de luminescência. Ou seja, sempre ocorre devido ao fato de o corpo absorver energia externa causada por radiação eletromagnética,reação, prótons, nêutrons, etc.
E as fontes são chamadas luminescentes. A definição da teoria eletromagnética da luz deste sistema é a seguinte: se após a absorção de energia por um corpo passa algum tempo, mensurável pela experiência, e então produz radiação não devido a indicadores de temperatura, portanto, pertence ao acima grupo.
Análise detalhada da luminescência
No entanto, tais características não descrevem completamente este grupo, devido ao fato de possuir várias espécies. De fato, depois de absorver a energia, os corpos permanecem incandescentes, então emitem radiação. O tempo de excitação, por via de regra, varia e depende de muitos parâmetros, muitas vezes não excede várias horas. Assim, o método de aquecimento pode ser de vários tipos.
Um gás rarefeito começa a emitir radiação depois que uma corrente direta passa por ele. Esse processo é chamado de eletroluminescência. É observado em semicondutores e LEDs. Isso acontece de tal forma que a passagem da corrente dá a recombinação de elétrons e buracos, devido a esse mecanismo, surge um fenômeno óptico. Ou seja, a energia é convertida de elétrica em luz, o efeito fotoelétrico interno reverso. O silício é considerado um emissor infravermelho, enquanto o fosforeto de gálio e o carbeto de silício realizam o fenômeno visível.
Essência da fotoluminescência
O corpo absorve luz e sólidos e líquidos emitem comprimentos de onda longos que diferem em todos os aspectos do originalfótons. Para incandescência, a incandescência ultravioleta é usada. Este método de excitação é chamado de fotoluminescência. Ocorre na parte visível do espectro. A radiação se transforma, fato comprovado pelo cientista inglês Stokes no século XVIII e hoje é uma regra axiomática.
A teoria quântica e eletromagnética da luz descreve o conceito de Stokes da seguinte forma: uma molécula absorve uma parte da radiação, depois a transfere para outras partículas no processo de transferência de calor, a energia restante emite um fenômeno óptico. Com a fórmula hν=hν0 – A, verifica-se que a frequência de emissão de luminescência é menor que a frequência absorvida, resultando em um comprimento de onda maior.
Período de tempo para a propagação de um fenômeno óptico
A teoria eletromagnética da luz e o teorema da física clássica indicam o fato de que a velocidade da quantidade indicada é grande. Afinal, ele percorre a distância do Sol à Terra em poucos minutos. Muitos cientistas tentaram analisar a linha reta do tempo e como a luz viaja de uma distância para outra, mas basicamente falharam.
Na verdade, a teoria eletromagnética da luz é baseada na velocidade, que é a principal constante da física, mas não previsível, mas possível. Fórmulas foram criadas e, após testes, descobriu-se que a propagação e o movimento das ondas eletromagnéticas dependem do ambiente. Além disso, esta variável é definidao índice de refração absoluto do espaço onde o valor especificado está localizado. A radiação da luz é capaz de penetrar em qualquer substância, como resultado, a permeabilidade magnética diminui, em vista disso, a velocidade da ótica é determinada pela constante dielétrica.
