Viditeľné svetlo

Viditeľné svetlo (iné názvy: svetlo, svetelné žiarenie, viditeľné žiarenie; ako časť elektromagnetického spektra aj: viditeľné spektrum, svetelné spektrum; ako vlnenie aj: svetelné vlnenie/vlny, viditeľné vlnenie; pozri aj optické žiarenie) je elektromagnetické žiarenie, ktoré je vďaka svojej vlnovej dĺžke viditeľné ľudským okom.

Základné vlastnosti

Tak ako elektromagnetické žiarenie vôbec, má aj viditeľné svetlo tak vlastnosti vlnenia, ako aj vlastnosti častice.

Tak ako elektromagnetické vlnenie vôbec, má aj viditeľné svetlo nasledujúce základné vlastnosti: svietivosť (amplitúda), farba (frekvencia) a polarizácia (uhol vlnenia).

Viditeľné svetlo

Viditeľné svetlo je časť elektromagnetického spektra s frekvenciou 7,5×10¹⁴ Hz (hertz) až 3,8×10¹⁴ Hz, kde rýchlosť (c), frekvencia (f alebo ν), a vlnová dĺžka (λ) zachovávajú vzťah:

$c=f\lambda \;\!$

a rýchlosť svetla vo vákuu c₀ je konštanta. Vlnová dĺžka viditeľného svetla vo vákuu, je teda 380 nm (fialová zložka) až 780 nm (červená zložka).

Presnejšie povedané tento rozsah je viditeľným svetlom pre človeka. Niektoré druhy živočíchov vnímajú rozsah iný - napríklad včely ho majú posunutý smerom ku kratším vlnovým dĺžkam (ultrafialové svetlo), naopak niektoré plazy vnímajú ako viditeľné aj to, čo je pre človeka už infračervené žiarenie.

Rozsah vnímaných vlnových dĺžok je daný predovšetkým tým, že v oblasti viditeľného svetla je maximum elektromagnetického žiarenia zo Slnka dopadajúceho na zemský povrch, to znamená, že v tomto rozsahu je najlepšie vidieť.

Rýchlosť svetla

Rýchlosť svetla bola v histórii veľakrát meraná. Prvé presné meranie vykonal Dán Ole Rømer v roku 1676. Pozoroval pohyb planéty Jupiter a jeho mesiaca Io teleskopom a spozoroval odchýlku v zdanlivej dobe obehu Io. Rømer vyrátal rýchlosť svetla na 227 000 km/s.

Prvé úspešné meranie pozemskými prostriedkami vykonal Hippolyte Fizeau v roku 1849. Fizeau poslal zväzok svetla na zrkadlo vložiac mu do cesty točiace sa ozubené koleso. Pri známej rýchlosti otáčania kolesa vyrátal rýchlosť svetla na 313 000 km/s.

Presné merania určili rýchlosť svetla na 299 792 458 m/s. Rýchlosť svetla je vo všetkých smeroch vo vákuu rovnaká a nezávisí od vzájomného pohybu zdroja a pozorovateľa.

Lom svetla

V rôznych prostrediach sa svetlo šíri rôznou rýchlosťou. Keď svetlo prechádza rozhraním medzi takýmito dvomi rôznymi prostrediami, spomaľuje sa (alebo zrýchľuje) a podlieha lomu. Spomalenie v danom prostredí oproti vákuu vyjadruje jeho index lomu n, kde

$n={\frac {c_{0}}{c}}\;\!$

kde $c_{0}\;\!$ je rýchlosť svetla vo vákuu a $c\;\!$ rýchlosť svetla v danom prostredí. Index lomu vo vákuu je n = 1 a v inom prostredí n > 1.

Keď svetlo prechádza z vákua/materiálu do iného materiálu/vákua, frekvencia zostáva rovnaká, ale mení sa vlnová dĺžka. Keď lúč nedopadá kolmo na rozhranie, zmení sa aj uhol šírenia. Lom na šošovke sa využíva v okuliaroch, lupách, kontaktných šošovkách, mikroskopoch či refrakčných teleskopoch.

Optika

Veda zaoberajúca sa štúdiom svetla a jeho interakcií s materiálom sa nazýva optika.

Farba a vlnová dĺžka

Rôzne vlnové dĺžky mozog interpretuje ako farby, od červenej s najväčšou vlnovou dĺžkou (780 nm), po fialovú s najmenšou vlnovou dĺžkou (380 nm).

Hneď vedľa viditeľného svetla sa nachádza ultrafialové (UV), smerom do kratších vlnových dĺžok, a infračervené žiarenie (IR), smerom do dlhších vlnových dĺžok. Napriek tomu, že ľudia nevidia infračervené žiarenie, môžu ho cítiť receptormi v pokožke ako teplo.

Meranie svetla

Nasledujúcimi veličinami popisujeme svetlo:

• jas
• osvetlenie (jednotka: lux)
• svetelný tok (jednotka SI: lúmen)
• svietivosť (jednotka SI: kandela)

Svetlo tiež popisujú:

• amplitúda,
• farba (alebo frekvencia), a
• polarizácia.

Zdroje svetla

• sálanie tepla (žiarenie čierneho telesa)
  • žiarenie žiarovky
  • slnečné svetlo
  • žeravé pevné častice v plameňoch (oheň)
• atómová spektrálna emisia (emisie môžu byť stimulované alebo spontánne)
  • laser a maser (stimulovaná emisia)
  • LED
  • plynové výbojky
• urýchlenie voľného nosiče prúdu (zvyčajne elektrónu)
• chemiluminiscencia
• fluorescencia
• fosforencia
  • katódové žiarenie
• bioluminiscencia
• sonoluminiscencia
• triboluminiscencia
• radioaktivný rozpad
• anihilácia páru častica-antičastica

Iné projekty

Wikicitáty

Commons

Wikislovník

• Wikicitáty ponúkajú citáty od alebo o Viditeľné svetlo
• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Viditeľné svetlo
• Wikislovník ponúka heslo svetlo