แสงคืออะไรและมีคุณสมบัติอย่างไร?

เพื่อน ๆ นึกถึงอะไรเมื่อได้ยินคำว่าแสง อาจจะมีคนจำแสงได้มันอาจจะเป็นดวงอาทิตย์ก็ได้ ไม่ว่าจะเป็นอะไรก็ตามโดยพื้นฐานแล้วแสงมีบทบาทสำคัญมากในชีวิตของเรา หากไม่มีสิ่งนี้เราจะไม่สามารถเคลื่อนไหวได้เพราะนั่นหมายความว่าเราจะมองเห็นบางสิ่งได้ยาก

แสงยังเป็นสิ่งจำเป็นทางชีวภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกิดจากดวงอาทิตย์เนื่องจากแสงอัลตราไวโอเลตจะถูกดูดซึมโดยผิวหนังเป็นวิตามินดี

แต่แสงคืออะไร? มันคือคลื่นเสียง? หรืออนุภาคเหมือนอากาศ? มีลักษณะอย่างไร? เพื่อให้ได้คำตอบมาดูบทวิจารณ์ทั้งหมดนี้

ความหมายของแสง

แสงเป็นพลังงานในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้ซึ่งมีความยาวคลื่น 380 ถึง 750 นาโนเมตร ในโลกของฟิสิกส์สิ่งนี้เรียกอีกอย่างว่ารังสีแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นเดียวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแสงไม่จำเป็นต้องมีตัวกลางในการแพร่กระจาย ด้วยเหตุนี้มันจึงสามารถเคลื่อนที่ผ่านสูญญากาศได้เหมือนกับสิ่งที่ดวงอาทิตย์และดวงดาวสร้างขึ้นก่อนที่มันจะถูกส่งมายังโลกในที่สุด

(อ่านเพิ่มเติม: การสังเคราะห์ด้วยแสงและการสังเคราะห์ด้วยเคมีความแตกต่างคืออะไร)

อย่างไรก็ตามแสงยังปรากฏเป็นกลุ่มอนุภาคที่เรียกว่าโฟตอน ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่ามีคุณสมบัติของคลื่น - อนุภาคคู่ แสงสามารถดูดซับและสะท้อนจากวัตถุได้ ดวงตาของเราเมื่อความรู้สึกของการมองเห็นจับแสงที่สะท้อนจากวัตถุดังนั้นเราจึงสามารถมองเห็นได้

คุณสมบัติของแสง

ในฐานะที่เป็นคลื่นและอนุภาคแสงมีคุณสมบัติหลายประการคือสามารถทะลุผ่านวัตถุที่ชัดเจนสามารถสะท้อนแพร่กระจายได้ตรงและสามารถหักเหหรือสลายตัวได้

สามารถเจาะวัตถุที่ชัดเจน

วัตถุใสคือวัตถุที่แสงสามารถทะลุผ่านได้เช่นแก้วไมก้าพลาสติกใสและน้ำใส ขึ้นอยู่กับความสามารถในการเจาะวัตถุวัตถุมีสามประเภท: วัตถุใส / โปร่งใสวัตถุโปร่งแสงและวัตถุทึบแสง / ไม่สามารถผ่านได้

ตามชื่อเรียกว่าวัตถุใสสามารถทะลุผ่านแสงได้ดังนั้นเราจึงสามารถมองทะลุผ่านพวกมันได้เนื่องจากแสงถูกส่งผ่านและไม่สะท้อน วัตถุโปร่งแสงคือวัตถุที่สามารถส่งผ่านแสงบางส่วนได้ เราสามารถมองทะลุได้ แต่ไม่ชัดเจนนักเช่นน้ำขุ่นและกระเปาะน้ำนม

ในขณะเดียวกันวัตถุทึบแสงไม่สามารถทะลุผ่านได้ด้วยแสงเลย แสงโดยตรงจะสะท้อนและจับด้วยตาเพื่อให้เราเห็นสีและรูปร่าง มีวัตถุทึบแสงอยู่รอบตัวเราเช่นสมาร์ทโฟนหนังสือผนังและโต๊ะทำงาน

สามารถสะท้อนได้

การสะท้อนกลับหรือการสะท้อนของแสงเป็นกระบวนการคืนแสงจากพื้นผิวของวัตถุที่สัมผัสกับแสง การสะท้อนของแสงแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ การสะท้อนปกติและการสะท้อนแบบกระจาย (diffuse) หรือการสะท้อนที่ไม่สม่ำเสมอ

การสะท้อนปกติคือการสะท้อนที่ลำแสงสะท้อนขนานกัน การสะท้อนปกติสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อแสงตกกระทบวัตถุที่มีพื้นผิวเรียบมันวาวหรือลื่น หนึ่งในวัตถุที่สามารถสะท้อนแสงได้สม่ำเสมอคือกระจก ด้วยเหตุนี้เราจึงสามารถมองเห็นภาพในกระจกได้เนื่องจากแสงที่สะท้อนจากร่างกายของเรากระเด้งออกจากพื้นผิวกระจกจากนั้นจึงถูกจับตา

ในขณะเดียวกันการสะท้อนแบบกระจายมักเกิดขึ้นบนพื้นราบหรือน้ำที่เป็นหลุมเป็นบ่อ การสะท้อนแบบกระจายทำให้บริเวณที่ไม่โดนแสงแดดโดยตรงจะสว่างขึ้นด้วย

สามารถอธิบายได้

การสลายตัวของแสงเรียกว่าการกระจายแสง ตัวอย่างธรรมชาติอย่างหนึ่งคือเหตุการณ์การก่อตัวของรุ้ง เราจะเห็นว่ารุ้งประกอบด้วยสีอย่างน้อยเจ็ดสี ได้แก่ แดงส้มเหลืองเขียวเป็นต้น แต่เดิมทีสีเหล่านี้มาจากสีเดียวเท่านั้นคือสีขาวของแสงแดด สิ่งที่เกิดจากดวงอาทิตย์จะถูกหักเหโดยหยาดฝนเพื่อให้มันแตกออกเป็นรุ้งเจ็ดสี แสงสีขาวจากดวงอาทิตย์เรียกอีกอย่างว่ารังสีหลายสี

รังสีหลายสีเป็นรังสีที่ประกอบด้วยแสงสีหลากหลายสเปกตรัม ดังนั้นเมื่ออธิบายเราจะเห็นสีที่เป็นส่วนประกอบต่างๆเช่นรุ้ง เหตุการณ์ที่สีต่างๆรวมกันกลายเป็นสีขาวเรียกว่าสเปกตรัมของแสง ในขณะเดียวกันสีที่ไม่สามารถอธิบายได้เรียกว่าแสงสีเดียว

สามารถหักเหได้

การหักเหของแสงเป็นเหตุการณ์ที่ทิศทางของการแพร่กระจายแสงหักเหเมื่อผ่านตัวกลางสองอันที่มีความหนาแน่นต่างกัน คุณสมบัตินี้มนุษย์ใช้กันทั่วไปในการสร้างอุปกรณ์ออปติก

(อ่านเพิ่มเติม: ทำความรู้จักกับสายตามนุษย์จากภายนอกสู่ภายใน)

เราสามารถสังเกตเห็นเหตุการณ์การหักเหของแสงในชีวิตประจำวันเช่นก้นน้ำใสที่ดูตื้นกว่าความเป็นจริงฟางหรือวัตถุตรงอื่น ๆ ที่ดูเหมือนงอเมื่อใส่ลงในแก้วที่เต็มไปด้วยน้ำและเหตุการณ์ภาพลวงตาเนื่องจากลำแสงที่เดินทางจากอากาศเย็นไปยัง อากาศร้อน.

กฎการหักเหของแสงมีหลายประการ ประการแรกเมื่อแสงเดินทางจากสารที่มีความหนาแน่นต่ำไปยังสารที่มีความหนาแน่นสูงแสงจะหักเหเข้าใกล้เส้นปกติ ตัวอย่างคือเมื่อแสงเดินทางจากอากาศสู่น้ำ

ประการที่สองเมื่อแสงเดินทางจากสารที่มีความหนาแน่นสูงไปยังสารที่มีความหนาแน่นต่ำแสงจะหักเหออกจากเส้นปกติ ตัวอย่างหนึ่งคือเมื่อแสงเดินทางจากน้ำไปในอากาศ

ตรงไป

สมบัติสุดท้ายของแสงคือมันเดินทางตรงเมื่อผ่านตัวกลาง เราสามารถทดสอบได้โดยเปิดไฟฉายแล้วแสงจะส่องออกมาตรงๆ ดังนั้นลักษณะนี้จึงถูกใช้โดยมนุษย์เช่นในไฟยานยนต์เพื่อส่องสว่างบนท้องถนน