Lumină.html



Acest articol se referă la Lumină radiaţie electromagnetică. Pentru alte sensuri vedeţi Lumina (dezambiguizare).

Lumină alba descompusă în culori cu ajutorul unei prisme transparente. Un fascicul de lumină albă intră în prismă din partea dreaptă şi după două refracţii iese prin partea stîngă cu o orientare diferită, separat în culorile curcubeului. În această fotografie se mai pot observa şi cel putin două reflexii.

Lumina este stimulul care acţionînd asupra retinei din ochi produce la omul sănătos senzaţia vizuală. Din punct de vedere fizic, lumina este o radiaţie electromagnetică; pentru a fi percepută de om ea trebuie să aibă anumite caracteristici: frecvenţa trebuie să fie cuprinsă între limitele sensibilităţii vizuale ale receptorilor fotosensibili din retină, iar intensitatea trebuie să depăşească pragul de sensibilitate al acestora. În sens larg se poate folosi termenul de "lumină" şi pentru radiaţii electromagnetice invizibile pentru om, ca de exemplu lumina infraroşie sau cea ultravioletă. Lumina împreună cu temperatura face parte din factorii ecologici.

Atît lumina provenind direct de la o sursă de lumină, cît şi cea transmisă, reflectată, împrăştiată sau difractată de diferite corpuri, are pentru ochiul uman o serie de caracteristici, printre care:

• intensitate luminoasă, determinată de puterea transportată de radiaţie şi de sensibilitatea retinei;
• culoare, determinată de spectrul de frecvenţe ale radiaţiei incidente pe retină;
• polarizare, determinată de planurile sau planul de oscilaţie al undelor electromagnetice;
• coerenţă, determinată de faza oscilaţiilor.

modifică Caracteristici fizice ale luminii

Undele electromagnetice, deci şi lumina vizibilă, se compun dintr-un cîmp electric şi unul magnetic, orientate perpendicular unul pe celălalt, amîndouă variabile în timp şi spaţiu, şi care se generează reciproc. Variaţia acestor cîmpuri este în general^{necesită citare} periodică atît în timp cît şi în spaţiu; perioada de repetare temporală a oscilaţiilor este inversul matematic al frecvenţei cîmpului electromagnetic respectiv; perioada spaţială este numită lungime de undă. Aceste două caracteristici sînt legate între ele prin intermediul vitezei de propagare a undei (v. viteza luminii). Frecvenţa undelor electromagnetice nu depinde de mediul în care se propagă acestea. În schimb, lungimea de undă depinde de viteza de propagare a undei într-un mediu dat, astfel încît aceeaşi undă trecînd dintr-un mediu în altul va suferi variaţii ale lungimii de undă, conform relaţiei:

,

unde este viteza de propagare a undei în mediul respectiv. Cînd se descrie o radiaţie electromagnetică prin lungimea sa de undă trebuie deci precizat şi mediul în care se propagă unda; în lipsa acestei precizări se va subînţelege că este vorba de lungimea de undă în vid. Aceasta este aproximativ egală cu lungimea de undă în aer, cu o eroare acceptabilă în multe situaţii practice.

Undele electromagnetice reale se pot descompune în unde elementare cu următoarele caracteristici:

• frecvenţă: această frecvenţă unică determină în cazul luminii vizibile culoarea percepută de ochi. Culorile undelor elementare sînt pure, şi niciodată nu se întîlnesc în natură. Lumina produsă de laseri, cea obţinută prin separarea luminii albe în culorile componente, cea obţinută cu ajutorul unor filtre, sînt exemple de lumină care doar se apropie de undele monocromatice ideale. Dispozitivele de reproducere a culorilor (ecranul de televizor color, tipăriturile color, etc.) nu pot reda fidel culori de o asemenea puritate.

• amplitudine: aceasta este o măsură a variaţiei cîmpurilor electric şi magnetic care alcătuiesc unda. Este de asemenea legată de strălucirea aparentă a unei surse de lumină. Trebuie precizat totuşi că ochiul nu este la fel de sensibil la toate culorile, şi este chiar insensibil la razele electromagnetice din afara spectrului vizibil. Culori care par să aibă aceeaşi intensitate vizuală pot avea intensităţi fizice foarte diferite.

• polarizare: vectorul cîmpului electric şi cel al cîmpului magnetic sînt perpendiculare atît unul pe celălalt cît şi pe direcţia de propagare a undei electromagnetice. Dar chiar şi cu această limitare mai este permis un grad de libertate, de rotaţie a celor doi vectori în jurul direcţiei de propagare. Dacă faţă de un anumit sistem de axe de coordonate vectorul cîmpului electric este de exemplu vertical, spunem că lumina respectivă este polarizată vertical. În mod obişnuit ochiul nu este sensibil la polarizarea luminii, dar există experimente optice simple prin care aceasta se poate pune în evidenţă.

modifică Bibliografie

• en Columbia Encyclopedia, Light
• en Hyperphysics, Light and Vision
• en Eric Weisstein's World of Physics, Light, Electromagnetic Radiation
• Petru Nica, Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi” din Iaşi, Polarizarea luminii

modifică Vezi şi

• Luminozitate