Ce înseamnă lungimea de undă?

Un corp care vibrează într-un mediu elastic creează o perturbare care este transmisă de la un punct la altul și se numește val. Acest lucru se întâmplă cu o anumită viteză, care este considerată viteza de răspândire a acesteia. Aceasta este o cantitate care caracterizează distanța parcursă de orice punct al undei într-o unitate de timp.

Lăsați valul să se deplaseze de-a lungul uneia dintre axe (de exemplu, orizontal). Forma sa se repetă în spațiu după un anumit timp, adică profilul de undă se deplasează de-a lungul axei de propagare cu o viteză care are o valoare constantă. Pentru un timp corespunzător perioadei de oscilații, frontul său se va deplasa la distanță, numită lungimea de undă.

Se pare că lungimea de undă este aceeași distanță pe care o conduce de-a lungul frontului pentru o perioadă de timp egală cu perioada de oscilații. Pentru claritate, imaginați un val în forma în care este de obicei prezentat în desene. Cu toții ne amintim cum arată undele de mare , de exemplu . Vântul îi urmărește de-a lungul mării și fiecare val are o creastă (punctul maxim) și cel mai mic punct (minim), ambele care se mișcă și se urmează în mod constant. Punctele situate într-o singură fază sunt vârfurile a două crestături învecinate (presupunem că creasta are aceeași înălțime și mișcarea are loc cu o viteză constantă) sau cele două puncte mai joase ale valurilor vecine. Lungimea de undă este doar distanța dintre astfel de puncte (două creste adiacente).

Sub formă de valuri se pot răspândi toate tipurile de energie - termică, lumină, sunet. Toți au lungimi diferite. De exemplu, trecând prin atmosferă, undele sonore modifică ușor presiunea aerului. Regiunile de presiune maximă corespund maximelor undelor sonore. Datorită structurii sale, urechea umană captează aceste schimbări de presiune și transmite semnale către creier. În acest fel, auzim un sunet.

Lungimea undei sonore determină proprietățile sale. Pentru ao găsi, trebuie să împărțiți viteza valurilor (măsurată în m / s) cu frecvența în Hz. Exemplu: la o frecvență de 688 Hz, undele sonore se deplasează cu o viteză de 344 m / s. Lungimea de undă va fi apoi 344: 688 = 0,5 m. Se știe că viteza de propagare a unei valuri în același mediu nu se modifică, de aceea lungimea sa va depinde de frecvență. Undele de undă de frecvență joasă au o lungime de undă mai mare decât undele de înaltă frecvență.

Un exemplu de alt tip de radiație electromagnetică poate servi ca undă de lumină. Lumina face parte din spectrul electromagnetic vizibil ochiului nostru. Lungimea undei luminoase, pe care o poate vedea perceptia umana, se situeaza in intervalul de la 400 la 700 nm (nanometri). Pe ambele părți ale zonei vizibile a spectrului se află zone care nu sunt percepute de ochiul nostru.

Valurile ultraviolete au o lungime mai mică decât lungimea părții vizibile a spectrului. Deși ochiul uman nu este capabil să le vadă, dar, cu toate acestea, sunt capabili să aducă daune considerabile asupra vederii noastre.

Lungimea de undă a radiației infraroșii este mai mare decât lungimea maximă pe care o vedem. Aceste valuri sunt capturate de echipamente speciale și sunt folosite, de exemplu, în camerele de vedere de noapte.

Printre razele accesibile pentru viziunea noastră, cea mai scurtă lungime este o rază de violet, cea mai mare este roșie. În intervalul dintre ele se află tot spectrul disponibil pentru vedere (amintiți-vă curcubeul!)

Cum percepem culorile? Razele de lumină, cu o anumită lungime, cad pe retina ochiului, care are receptori fotosensibili. Acești receptori transmit semnale direct la creierul nostru, unde se formează un sentiment de o anumită culoare. Ce culori vedem - depinde de lungimile de undă ale razelor incidentate, iar luminozitatea senzației de culoare este determinată de intensitatea radiației.

Toate obiectele din jurul nostru au capacitatea de a reflecta, de a trece sau de a absorbi lumina incidentă (totală sau parțială). De exemplu, culoarea verde a frunzișului înseamnă că cea mai mare parte a spectrului reflectă în principal razele verde, restul fiind absorbiți. Elementele transparente au proprietatea de a întârzia radiațiile cu o anumită lungime, care este folosită, de exemplu, în fotografie (utilizarea filtrelor foto ).

Astfel, culoarea obiectului ne spune despre abilitatea de a reflecta valurile unei anumite părți a spectrului. Obiectele care reflectă întregul spectru, vedem albul, absorbind toate razele - negre.