"Un Dievs sacīja: "Lai top gaisma!" un tapa gaisma." Ikviens zina šos vārdus no Bībeles un visi saprot: dzīve bez tā nav iespējama. Bet kas ir gaisma savā būtībā? No kā tas sastāv un kādas tam piemīt īpašības? Kas ir redzamā un neredzamā gaisma? Par šiem un dažiem citiem jautājumiem mēs runāsim rakstā.
Par gaismas lomu
Lielāko daļu informācijas cilvēks parasti uztver caur acīm. Viņam atklājas visa materiālajai pasaulei raksturīgā krāsu un formu dažādība. Un viņš caur redzi var uztvert tikai to, kas atspoguļo noteiktu, tā saukto redzamo gaismu. Gaismas avoti var būt dabiski, piemēram, saule, vai mākslīgi, ko rada elektrība. Pateicoties šādam apgaismojumam, kļuva iespējams strādāt, atpūsties - vārdu sakot, vadīt pilnvērtīgu dzīvesveidu jebkurā diennakts laikā.
Protams, tik svarīgs dzīves aspekts nodarbināja daudzu cilvēku prātus, kuri dzīvoja dažādos laikmetos. Apsveriet, kas ir gaisma no dažādiem leņķiem, tas ir, no dažādu teoriju viedokļa, kuras mūsdienās ievēro eksperti.
Gaisma: definīcija (fizika)
Aristotelis, kurš uzdeva šo jautājumu, gaismu uzskatīja par noteiktu darbību, kasizplatīties vidē. Citam viedoklim bija Senās Romas filozofs Lukrēcijs Karuss. Viņš bija pārliecināts, ka viss, kas pastāv pasaulē, sastāv no mazākajām daļiņām – atomiem. Un arī gaismai ir šāda struktūra.
Septiņpadsmitajā gadsimtā šie uzskati veidoja divu teoriju pamatu:
- korpuskulārs;
- vilnis.
Korpuskulārā teorija piekrita Ņūtonam. Viņa formulējums par to, kas ir gaisma, ir šāds. Gaismas ķermeņi izstaro mazākās daļiņas, kas sadalītas pa līnijām, tas ir, starus. Tie iekļūst acīs, lai cilvēki redzētu.
Vēl viena teorija ir saistīta ar Huygens vārdu. Viņš uzskatīja, ka pastāv īpaša vide, kurā nav spēkā gravitācijas likums. Tajā, starp daļiņām, ir gaismojošs ēteris. Tāda ir gaisma, pēc viņa teiktā.
Neskatoties uz dažādajiem skaidrojumiem, šodien abas teorijas tiek uzskatītas par pareizām un tiek pētītas. Gaismai ir gan viļņu, gan daļiņu īpašības.
Redzamās gaismas frekvence
Gaisma ir elektromagnētisko viļņu spektrs, kas pieejams acu uztverei. Ja paskatās uz elektromagnētiskā starojuma mērogu, izrādās, ka redzamā gaisma uz tā ieņem ļoti mazu vietu. Izrādās, ka cilvēkam ir pieejama tikai neliela daļa no izstarotā. Šeit ir svarīgi atzīmēt, ka norādītais diapazons ir pieejams tieši cilvēkiem. Tas ir, iespējams, daži dzīvnieki, piemēram, var redzēt cilvēkiem nepieejamus. Un otrādi. Cilvēka redze var redzēt krāsas, kuras atsevišķi dzīvnieki nevar redzēt.
Infrasarkanie stari
Angļu zinātnieks Heršels 1800. gadā sadalīja saules gaismu spektrā. Dzīvsudraba tvertne no vienas puses bija nomelnējusi ar sodrējiem. Novērojumi liecināja par temperatūras paaugstināšanos. Tāpēc viņš nolēma, ka termometru silda cilvēka acij neredzami stari. Pēc tam tos sauca par infrasarkanajiem, tas ir, termiskiem.
Šis efekts lieliski ilustrē krāsns spirāli. Sildot, tas vispirms sāk sasilt, nemainot krāsu, un tikai tad, sildot, sarkt. Izrādās, ka spirāles diapazons svārstās no neredzamā infrasarkanā līdz ultravioletajam starojumam.
Šodien ir zināms, ka visi ķermeņi izstaro infrasarkano gaismu. Gaismas avotiem, kas izstaro infrasarkanos starus, ir garāks viļņa garums, bet vājāks refrakcijas leņķis nekā sarkanajiem.
Siltums ir infrasarkanais starojums no kustīgām molekulām. Jo lielāks to ātrums, jo vairāk starojuma, un šāds objekts kļūst siltāks.
Ultraviolets
Tiklīdz tika atklāts infrasarkanais starojums, vācu fiziķis Vilhelms Riters sāka pētīt spektra pretējo pusi. Viļņa garums šeit izrādījās īsāks nekā violetajai krāsai. Viņš pamanīja, kā sudraba hlorīds aiz violetas kļuva melns. Un tas notika ātrāk nekā redzamās gaismas viļņa garums. Izrādījās, ka šāds starojums rodas, mainoties elektroniem uz ārējiem atomu apvalkiem. Stikls spēj absorbēt ultravioleto gaismu, tāpēc pētījumā tika izmantotas kvarca lēcas.
Radiāciju absorbē cilvēka āda undzīvnieku, kā arī augšējos augu audi. Nelielas ultravioletā starojuma devas var labvēlīgi ietekmēt pašsajūtu, stiprināt imūnsistēmu un radīt D vitamīnu. Taču lielas devas var izraisīt ādas apdegumus un bojāt acis, un pārāk lielam var būt pat kancerogēna iedarbība.
Ultravioletās aplikācijas
Ultravioleto starojumu izmanto medicīnā (tas spēj iznīcināt kaitīgos organismus), iedegumam un arī fotogrāfijās. Uzsūcot stari kļūst redzami. Tāpēc vēl viena no tās pielietojuma jomām ir izmantošana luminiscences spuldžu ražošanā.
Secinājums
Ja ņem vērā niecīgi mazo redzamās gaismas spektru, kļūst skaidrs, ka optisko diapazonu arī cilvēks ir pētījis ļoti slikti. Viens no šīs pieejas iemesliem ir cilvēku pieaugošā interese par to, kas ir redzams ar aci.
Bet tāpēc izpratne paliek zemā līmenī. Viss kosmoss ir caurstrāvots ar elektromagnētisko starojumu. Biežāk cilvēki tās ne tikai neredz, bet arī nejūt. Bet, ja šo spektru enerģija palielinās, tie var izraisīt slimības un pat kļūt nāvējoši.
Pētot neredzamo spektru, atklājas dažas, kā tos sauc, mistiskas parādības. Piemēram, ugunsbumbas. Gadās, ka tās it kā no nekurienes uzrodas un pēkšņi pazūd. Faktiski pāreja no neredzamā diapazona uz redzamo diapazonu un otrādi tiek vienkārši veikta.
Ja izmantojat dažādas kameras, fotografējot debesis pērkona negaisa laikā, dažreiz izrādāstvert plazmoīdu pāreju, to parādīšanos zibenē un izmaiņas, kas notiek pašā zibenē.
Apkārt ir mums pilnīgi nezināma pasaule, kas izskatās savādāk nekā esam pieraduši redzēt. Plaši pazīstamais apgalvojums “Kamēr es to neredzēšu savām acīm, es tam neticēšu” jau sen ir zaudējis savu aktualitāti. Radio, televīzija, mobilie tālruņi un tamlīdzīgi līdzekļi jau sen ir pierādījuši, ka tas, ka mēs kaut ko neredzam, nenozīmē, ka tas neeksistē.
