Почему свет является уникальным явлением природы
Перейти к содержимому

Почему свет является уникальным явлением природы

  • автор:

Понятие и определение света с точки зрения физики

В XXI веке науке известно почти все об окружающих нас явлениях. По крайней мере, она может достаточно точно ответить на вопрос, что такое свет, какие у него свойства и каким законам он подчиняется.

Что такое свет с точки зрения физики

Первую научную теорию о природе света предложил в XVIII веке Христиан Гюйгенс, утверждавший, что световое излучение распространяется в пространстве волнами. Исаак Ньютон выдвинул свою концепцию о природе этого явления, согласно которой свет — это поток мельчайших частиц.

В середине XIX-го века наука сформировала новые представления о физической природе света. Прорывом стал закон электромагнитного поля Джеймса Максвелла, который смог гармонично соединить идеи Гюйгенса и Ньютона. Ученый доказал, что световое излучение одновременно является и частицей, и волной.

Эти же представления о явлении света актуальны и для современного научного сообщества. Единицей измерения светового потока принято считать фотон — квант электромагнитного излучения.

Световое излучение — это поперечная волна. Однако в падающем от источника пучке световых волн присутствуют колебания всех возможных направлений, в том числе, и продольных.

Природа явления, какие законы его описывают

За 200 лет активных изучений световых явлений, ученые накопили достаточно информации и сформулировали основные законы распространения светового потока в пространстве.

К ним относятся:

  1. Прямолинейное распространение светового луча в однородной среде.
  2. Отражение светового луча от непрозрачной поверхности.
  3. Преломление светового луча на границе двух разных сред.

Закон прямолинейного распространения утверждает, что видимый свет в однородной среде (воздух, вода) распространяется строго по прямой линии. Если на этой линии разместить предмет, то от него образуется тень.

В неоднородной же среде направление светового луча меняется. Одну часть фотонов поглощает среда, другая — меняет свой вектор движения.

Закон отражения одним из первых сформулирован учеными древности. Из этого закона следуют следующие свойства света:

  1. Падающий световой поток и отраженный луч находятся в одной плоскости.
  2. Угол падения светового луча всегда равен углу отражения.

Как действует закон преломления, каждый из нас мог наблюдать в жизни неоднократно. Мы видели как преломляется чайная ложка в прозрачном стакане воды, но не знали, что это объясняется изменением длины световых волн. Попадая в более плотную среду, скорость распространения светового потока уменьшается, и, наоборот, она увеличивается, переходя из воды в воздух. Другим примером, иллюстрирующим закон преломления света в атмосфере является радуга.

Основные законы оптики

Общие определения

В физике существует специальный раздел, который занимается изучением света, его распространения в пространстве и взаимодействия с другим веществом. Этот раздел называется оптикой.

Другие важные определения, которые необходимо знать при изучении оптических явлений, это:

  1. Световой поток. Это величина, равная количеству энергии, излучаемой источником света за единицу времени.
  2. Сила света. Так называют плотность светового потока, распространяемого в данном направлении пространства.
  3. Яркость. Это характеристика, которая показывает отношение силы света, который излучает поверхность, к площади ее проекции на перпендикулярную оси наблюдения плоскость.
  4. Освещенность. Этим термином называют количество света, который падает на единицу поверхности.

Характеристики и основные свойства света

Основной характеристикой света является корпускулярно-волновой дуализм, то есть его двойственная природа, присущие ему свойства и волны, и частицы.

К основным волновым свойствам данного явления относятся:

  1. Интерференция — пространственное перераспределение энергии светового излучения при наложении двух или более световых волн.
  2. Дифракция. Этим термином называется свойство световой волны огибать препятствия на своем пути.
  3. Поляризация — свойство световых лучей распространяться в определенном направлении (лазеры).

Квантовыми свойствами света считаются:

Спектр излучения черного тела

  1. Фотоэффект — выделение веществом электронов под воздействием электромагнитного излучения.
  2. Излучение черного тела. Абсолютно черным телом в физике называют тело, поглощающее все то излучение, которое на него падает.
  3. Эффект Комптона. Комптон исследовал упругое рассеяние коротковолнового рентгеновского излучения на свободных электронах вещества. Открытый им эффект увеличения длины волны рассеянного излучения получил название эффект Комптона.

Спектральный состав света

Еще Ньютон в своих экспериментах доказал, что обычный белый свет является набором многих цветов или волн, имеющих различную длину, которые при взаимодействии складываются в белый. Видимый свет находится в диапазоне от 380 до 780 нанометров.

Если излучение обладает волнами, короче 380 нм, то оно относится к ультрафиолетовому свету, если излучение имеет длину волн более 780 нм — оно называется инфракрасным.

За пределами ультрафиолетового и инфракрасного излучения находятся и другие, известные науке виды:

Спектральный состав света

  • гамма-лучи;
  • рентгеновские волны;
  • микроволновой диапазон и др.

Как свет воспринимается глазом

Свет воспринимается глазами человека в диапазоне 370-790 нм. Ультрафиолетовое излучение наше зрение зафиксировать не может, зато его воздействие испытывает на себе наша кожа, на которую оно оседает в виде загара. Инфракрасное же излучение ощущается человеком как тепло. Разработки последних лет подтвердили преимущество инфракрасных обогревателей перед другими видами.

Сетчатка глаз обладает уникальной способностью улавливать фотоны и передавать эту информацию в мозг для последующей обработки. Это подтвержденный факт, который свидетельствует о том, что человек является гармоничной частью природы.

Как видите, физика и ее отдельные аспекты кажутся простыми только на первый взгляд. Для того, чтобы разобраться в сути некоторых явлений, придется потратить не один час. Если физика — это не для вас и не про вас, обязательно обращайтесь за помощью к экспертам Феникс.Хелп.

Расскажите, почему Байкал считается уникальным явлением природы.

achievement

Мне довелось повидать Байкал один раз в жизни. Действительно, место красивое и живописное. Знаете, у озера есть положительная энергетика. Ну, это на мой взгляд, хотя, кто знает? Итак, я расскажу вам о Байкале подробнее.

Чудо российской природы

Те, кто скептически ухмыльнулся при прочтении заголовка, поймут, почему я назвал озеро так. Здесь сосредоточено 22% пресной воды Земного шара. Представьте себе, пятая часть запасов хранится в нашей стране! Также вода считается дистиллированной, потому что в ней мало минералов. По сути, ее можно пить без фильтрации, не опасаясь расстройства кишечника или других заболеваний.

Байкал расположен на юге Восточной Сибири, на границе Иркутской области и Бурятской республики. По размерам стоит на 7-м месте в мире. Площадь — 32 тыс. кв. км. А еще озеро считается самым глубоким на Земле. Максимальная глубина — 1645 метров. Кстати, по форме водоем напоминает банан или полумесяц, кому как нравится.

Интересно, что здесь очень солнечно, ведь озеро расположено в Сибири. Погода на Байкале странная: здесь то тихо и жарко, то дует холодный ветер, то разыгрывается сильный шторм.

Факты о Байкале

Итак, кроме того, что здесь много пресной воды и самая большая глубина среди озер, водоем может похвастаться также следующим:

  • тут чистая прозрачная вода (видно до 30 метров в глубину);
  • здесь обитает 60 видов рыб;
  • много растений и животных на побережье;
  • постоянная температура на глубине — +5°С.

Мне кажется, самым замечательным показателем является чистота воды. Ведь обычно в озерах скапливается грязь, ил. В Байкале живет рачок эпишура. Благодаря ему в водоеме сохраняется чистота. Зимой и летом через толщу воды и льда можно посмотреть на жизнь обитателей озера. И это очень классно!

Кстати, из Байкала вытекает только одна река — Ангара, а впадает целых 300! Поэтому озеро не мельчает и сохраняет одинаковый уровень водной поверхности. Самым крупным островом здесь считается Ольхон. Всего островов здесь двадцать семь.

Уникальные явления, созданные самой природой

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Отписаться можно в любой момент.

Уникальные явления природы.

Уникальные явления природы.

Благодаря возможностям современных технологий, человек может воплотить в реальность почти все, что он хочет. Но природа, оказывается, может создать не меньшую красоту, в существование которой сложно поверить. Все снимки, расположенные ниже, сделаны без использования каких-либо графических редакторов или обмана зрения.

Молния, возникающая во время извержения вулкана.

Молния, возникающая во время извержения вулкана.

Природа вулканических молний до сих пор остается загадкой для ученых умов человечества. По одной из многочисленных гипотез такие молнии возникают вследствие того, что пузыри магмы, выбрасываемые вверх, несут электрический заряд, и при их движении возникают такие разделенные области.

Замерзшие пузырьки газа на озере Абрахам (Abraham Lake).

Замерзшие пузырьки газа на озере Абрахам (Abraham Lake).

Озеро Абрахам – это искусственный водоем, созданный в 1972 году после строительства плотины. В нем можно наблюдать необычное явление – под ледяной поверхностью воды находятся замерзшие пузырьки воздуха. Оказывается, что растения, находящиеся на дне озера, выпускают газ метан, который замерзает при понижении температуры. Поэтому, ближе к поверхности, пузырьков становится больше. Толщина льда составляет более 20 сантиметров, но при этом идти по озеру отважится не каждый, потому что при каждом шаге сразу же становятся видны трещины и слышен хруст льда.

Подземный источник - сеноте (Мексика).

Подземный источник — сеноте (Мексика).

На полуострове Юкатан (Мексика ) есть необычная пещера – сеноте (означающая на языке майя – «пещера с водой»). Внутри нее находится подземный источник Ик Киль , который со временем образовал небольшое озеро. Корни растений с поверхности земли опускаются к самой воде. Вода в сеноте кристально чистая и имеет красивый бирюзовый цвет. Температура воды круглый год + 25 градусов.

«Звездный прибой» - биолюминисценция на Мальдивах.

«Звездный прибой» — биолюминисценция на Мальдивах.

Атолл Ваадху на Мальдивах ( Vaadhoo ) знаменит своим нереально красивым свечением, напоминающим звездное небо. Дело в том, что именно в этом месте обитает особая разновидность фитопланктона. В их организмах происходят особые химические реакции, вследствие которых возникает свечение – биолюминисценция.

«Лунная долина» - гигантский высохший солончак в Боливии.

«Лунная долина» — гигантский высохший солончак в Боливии.

На территории Боливии есть место, земля сливается с небом. Местные жители называют его – Лунная долина. Речь идет о гигантском высохшем соленом озере Уюни. После дождя на его кристально ровной поверхности отражается весь небосвод.

Столбы света над Москвой.

Столбы света над Москвой.

В Москве тоже можно было понаблюдать необычное природное явление. Над городом образовалось необычное свечение, напоминающее северное сияние. Вот только оно было не горизонтальное, а вертикальное. Это явление связано с понижением температуры в зимнее время года. Обычно, когда ледяные кристаллы падают с неба, то они испаряются, не достигнув земли. Но при интенсивном понижении температуры кристаллы сохраняют свою форму, отражая и преломляя солнечные лучи и наземные огни. Следствие этого природного явления становятся вертикальные колонны, напоминающие солнечные столбы.

«Врата в Ад» - плато с зияющей воронкой (штат Орегон, США).

«Врата в Ад» — плато с зияющей воронкой (штат Орегон, США).

На скалистом тихоокеанском побережье штата Орегон (США) есть плато с зияющей воронкой, уходяшей в земные недра. Это место называется Колодец Тора. Во время прилива волны с огромной скоростью заполняют воронку, а потом обратно вырываются мощным фонтаном вспенившихся брызг. Благодаря такому буйству природы, Колодец Тора также называют Вратами в Ад.

Песчаные склоны Аризоны (США).

Песчаные склоны Аризоны (США).

На краю штата Аризона (США) находятся песчаные склоны необычайной красоты. Они сложены в причудливые узоры, возникшие вследствие природных эрозий и размывов миллионы лет назад. Туристы со всего света приезжают туда, чтобы полюбоваться песчаными красотами. Однако в каньон за один раз допускается не более 20 человек, чтобы не нарушит хрупкий природный рисунок.

Радужный эвкалипт, растущий на островах Новой Гвинеи.

Радужный эвкалипт, растущий на островах Новой Гвинеи.

В лесах Новой Гвинеи растут необычные деревья. Их кора напоминает абстрактную картину. Речь идет о радужных эвкалиптах. В зависимости от времени года и возраста, кора дерева имеет разные цветовые оттенки. Чем она моложе, тем ярче зеленее. Со временем, кора приобретает синие, фиолетовые, оранжевые и темно-бордовые оттенки. Те участки, которые будут отслаиваться, становятся буро-коричневыми.

«Кровавый» водопад (Антарктида).

«Кровавый» водопад (Антарктида).

В Антарктиде тоже имеется свой природный феномен – «кровавый водопад». Ученые выяснили, что красный цвет воде придают уникальные микроорганизмы, живущие в подземном озере на глубине 400 метров. Вода, вытекающая оттуда из-за большой концентрации соли, никогда не замерзает. Хотя, это явление и имеет научное обоснование, но все равно кажется, будто это кровоточит сама планета.

Деревья, окутанные паутиной (Пакистан).

Деревья, окутанные паутиной (Пакистан).

Деревья, окутанные паутиной (Пакистан).

Деревья, окутанные паутиной (Пакистан).

Несколько лет назад в Пакистане выпало рекордное количество осадков, повлекшее за собой наводнение. Дожди были такой силы, что вода стояла еще полгода. Не только люди, но и пауки пытались спастись от этого стихийного бедствия. Они пережидали наводнение, прячась на деревьях и в то же время, оплетая их своей паутиной. Однако такие массивные сети стали убийственными для растений, потому что сквозь эти коконы не мог пробиться солнечный свет.

Гигантское облако, поднявшееся над Пекином.

Гигантское облако, поднявшееся над Пекином.

В июне 2012 года над Пекином образовалось огромное облако. Постепенно оно приняло форму «гриба» как от взрыва атомной бомбы. Его размеры достигли нескольких десятков километров и почти закрыли горизонт. Пролетавший самолет, казался смехотворно маленьким на фоне гигантского облака. Как оказалось, это была обычная дождевая туча, которая приобрела вертикальную форму из-за столкновения с потоками теплого воздуха, а яркое свечение было вызвано заходящим за горизонт солнцем.

Розовое озеро - Hillier Lake (Австралия).

Розовое озеро — Hillier Lake (Австралия).

Розовое озеро или озеро Хиллер ( Hillier Lake ) — это удивительное и загадочное озеро розового цвета, расположенное на краю острова Миддл (Middle Island) недалеко от южного побережья Западной Австралии. Остров покрыт густой зеленой растительностью. Если смотреть с высоты птичьего полета, то среди эвкалиптов можно увидеть яркое розовое пятнышко. Интересен тот факт, что происхождение такого цвета воды до сих пор неизвестно. Обычно розовый оттенок соленым озерам придают микроскопические водоросли, выделяющие в процессе своей жизнедеятельности красный пигмент. Однако, исследовав дно озера, ученые не нашли никаких следов присутствия этих водорослей.
Еще одна страна, в которой очень много необычных явлений — это Исландия. Французский фотограф Жером Бербижье (Jérôme Berbigier) недавно предоставил всеобщему вниманию завораживающие снимки пейзажей этой изумительной страны .

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

почему Байкал считается уникальным явлением природы? Помогите пожалуйста

Байкал0самое чистое озеро на всем замном шаре. , возраст байкала 15-20 млнюлет. В озеро впадает 336 рек, а вытекает только одна-Ангара. много лечебниц и саноториев находится на территории жемчужины сибири.

Остальные ответы

во-первых это самое чистое озеро, также там 75 % живых организмов эндемичны, больше не помню (((

это самое чистое и одно из самых глубоких озер мира

Похожие вопросы

Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *