Vật lý đại cương/Ánh sáng

Ánh sáng tạo ra từ nguồn nhiệt có màu sắc thấy được bằng mắt người

Nguồn Ánh sáng

Ánh Sáng phát sinh từ nhiều nguồn

1. Ánh Sáng từ các Hành Tinh. Ánh Sáng Mặt Trời , Mặt Trăng, Cầu vòng 6 màu
2. Ánh Sáng Điện. Ánh Sáng Đèn Điện tròn, dài và LED
3. Ánh Sáng Đèn . Ánh Sáng Đèn Cầy , Ánh Sáng Đèn Dầu , Ánh Sáng Đèn Măng song
4. Ánh Sáng Lửa.
5. Ánh Sáng từ Đá. Ánh Sáng từ Đá Lân Tinh
6. Ánh Sáng từ Động Vật. Ánh Sáng từ Đom Đóm

Tính chất Ánh sáng

• Mọi Ánh sáng đều mang theo một Năng lượng nhiệt
• Mọi Ánh sáng đều có màu sắc (Trắng, Vàng, Xanh dương, Tím, Đỏ ...)
• Mọi Ánh sáng di chuyển với vận tốc không đổi trong mọi môi trường vật chất rắn, lỏng, khí, dẻo và trong chân không đo được bằng $v=C=\lambda f=299.792.458=3\times 10^{8}$m/s
• Ánh sáng thấy được có bước sóng $\lambda _{o}=400-700nm$
• Tần số ngưởng phát ra ánh sáng thấy được của mọi vật khi tương tác với nhiệt được tính bằng

$v=C=\lambda _{o}f_{o}$

$f_{o}={\frac {C}{\lambda _{o}}}={\frac {3\times 10^{8}m/s}{400-700nm}}$

Sóng ánh sáng

Tính chất

Theo Huygen, sóng ánh sáng có dạng sóng dọc di chuyển ở vận tốc tính bằng

$v=\lambda f=C$

Theo Maxwell, sóng ánh sáng di chuyển dưới dạng sóng điện từ di chuyển ở vận tốc tính bằng

$v=\lambda f=C=\omega _{o}={\sqrt {\frac {1}{\mu _{o}\epsilon _{o}}}}$

$W=pv=pC=p\lambda f=hf$

$h=p\lambda$

$p={\frac {h}{\lambda }}$

$\lambda ={\frac {h}{p}}={\frac {C}{f}}$

Sóng ánh sáng thấy được có bước sóng đo dược

$\lambda _{o}=400-700nm$

Phản ứng sóng ánh sáng

Sóng ánh Sáng di chuyển đụng vật cản có các Phản ứng sau

Hiện Tượng Sóng	Định Nghỉa	Minh Họa
Phản xạ	Sóng bị vật cản trên đưong di chuyển phản hồi trở về
Khúc xạ	Sóng bị lệch khi di chuyển qua vật cản
Chiết xạ	Sóng bị tách ra Nhiều Sóng Tần Số khi di chuyển qua vật trong suốt
Khuếch xạ	Sóng di chuyển qua khe hẹp tạo Sóng Khuếch đại
Nhiểu xạ	Sóng cùng chiều hay khác chiều di chuyển hướng vào nhau giao thoa với nhau cho ra Nhiểu Sóng Cộng hay Nhiểu Sóng Trừ

Tạo ra các hiện tượng Ánh sáng sau Sáng chói , Sáng tỏ, Sáng mờ , Mất sáng

Ánh sáng và vật

Ánh sáng và vật tương tác tạo ra các hiện tượng nhiệt truyền, tạo ra bóng hình vật , tạo ra ánh sáng màu , tạo ra vạch sáng và vạch tối,

Tạo ra Nhiệt Truyền

Ánh sáng đi qua vật tạo ra NHiệt truyền qua ba giai đoạn

Nhiệt Cảm

$\Delta T=T_{2}-T_{2}$

$E=mC\Delta T=mC(T_{2}-T_{1})$

Nhiệt Dẩn

$W=\Phi +KE=hf$

$\Phi =hf_{o}$ $(f=f_{o},KE=0)$

Nhiệt Phóng Xạ

$E=E_{o}+E_{e}$

$hf=hf_{o}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$

$v={\sqrt {\frac {2h\Delta f}{m}}}$

Tạo ra Bóng Hình Vật

Vạt chất rắn

Gương phẳng
Gương lỏm
Gương lồi

Vạt chất lỏng

Khi ánh sáng đổi hướng khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau được tính theo công thức đặc trưng của hiện tượng khúc xạ, còn gọi là Định luật Snell hay định luật khúc xạ ánh sáng có dạng:

${\frac {\sin \theta _{1}}{\sin \theta _{2}}}={\frac {v_{1}}{v_{2}}}={\frac {n_{2}}{n_{1}}}={\sqrt {\left({\frac {\epsilon _{2}\mu _{2}}{\epsilon _{1}\mu _{1}}}\right)}}$

Với:

• i là góc giữa tia sáng đi từ môi trường 1 tới mặt phẳng phân cách và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách hai môi trường.
• r là góc giữa tia sáng đi từ mặt phân cách ra môi trường 2 và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách hai môi trường.
• n₁ là chiết suất môi trường 1.
• n₂ là chiết suất môi trường 2.

Tạo ra Ánh Sáng Màu

Ánh sáng màu được tìm thấy từ cầu vồng 6 màu hiện trên bầu trời sau cơn mưa.

Thí nghiệm cho thấy khi ánh sáng di chuyển qua tinh thể trong suốt như Lăng Kín sẻ tạo ra Ánh sáng màu của các màu - Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím đây là hiện tượng Tán xạ hay Chiết xạ của ánh sáng. Khi quang tuyến nhiệt quang tương tác với lăng kín sẻ tạo ra ánh sáng màu của 6 màu Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím. Cho thấy ánh sáng thấy được tạo ra từ ánh sáng của 6 màu.

Màu	Góc khúc xạ	Bước sóng
Đỏ
Cam
Vàng
Xanh la
Xanh dương
Tím

Ứng dụng

• Bóng đèn điện, LED, Bóng đèn tròn, Bóng đèn dài...
• Quang điện, Bản Quang Điện
• Quang Tuyến, Quang Tuyến X soi hình xương trong cơ thể con người
• Đèn La ze, đèn đơn sắc tích hợp
• Kính , Kính viển vọng, Kính dòm, kính phóng đại