Яке значення має довжина хвилі

Тіло, нестійке в пружною середовищі, створює обурення, яке передається від однієї точки до іншої і носить назву хвилі. Відбувається це з певною швидкістю, яка вважається швидкістю її поширення. Тобто це величина, що характеризує відстань, яку проходить будь-якою точкою хвилі за одиничний відрізок часу.

Нехай хвиля рухається уздовж однієї з осей (наприклад, горизонтальної). Її форма повторюється в просторі через певний час, т. Е. Профіль хвилі переміщується вздовж осі поширення зі швидкістю, що має постійне значення. За час, відповідне періоду коливань, її фронт зміститься на відстань, іменоване довжиною хвилі.

Виходить, довжина хвилі - те саме відстань, яку "пробігає" її фронт за відрізок часу, рівний періоду коливань. Для наочності уявімо собі хвилю в тому вигляді, в якому її зазвичай зображують на малюнках. Всі ми пам`ятаємо, як виглядають, наприклад, морські хвилі. Вітер жене їх уздовж моря, і кожна хвиля має гребінь (точку максимуму) і найнижчу точку (мінімум), причому і ті, й інші постійно переміщаються і змінюють один одного. Точки, що лежать в одній фазі, - це вершини двох сусідніх гребенів (приймемо допущення, що гребені мають однакову висоту і рух відбувається з постійною швидкістю) або дві найнижчі точки сусідніх хвиль. Довжина хвилі - якраз і є відстань між такими точками (двома сусідніми гребенями).

У вигляді хвиль можуть поширюватися всі види енергії - теплова, світлова, звукова. Всі вони мають різну довжину. Наприклад, проходячи через атмосферу, звукові хвилі злегка змінюють тиск повітря. Області максимального тиску відповідають максимумів звукових хвиль. Завдяки своїй будові людське вухо вловлює ці зміни тиску і посилає сигнали в мозок. Таким чином ми чуємо звук.

Довжина звукової хвилі визначає її властивості. Щоб знайти її, необхідно швидкість хвилі (вимірювану в м / сек) поділити на частоту в Гц. Приклад: при частоті 688 Гц звукова хвиля рухається зі швидкістю 344 м / сек. Довжина хвилі при цьому буде дорівнює 344: 688 = 0.5 м. Відомо, що швидкість поширення хвилі в одній і тій же середовищі не змінюється, отже, її довжина буде залежати від частоти. Низькочастотні звукові хвилі мають довжину хвилі більше, ніж високочастотні.

Прикладом іншого різновиду електромагнітного випромінювання може служити світлова хвиля. Світло - частина електромагнітного спектра, видима нашому оку. Довжина світлової хвилі, яку може сприймати людський зір, лежить в межах від 400 до 700 нм (нанометрів). По обидві сторони від видимого діапазону спектра лежать області, які не сприймаються нашим оком.

Ультрафіолетові хвилі мають довжину, меншу, ніж довжина видимій частині спектру. Хоча людське око не в змозі їх бачити, але, тим не менш, вони здатні завдати нашому зору чималої шкоди.

Довжина хвилі інфрачервоного випромінювання більше тієї максимальної довжини, яку ми здатні побачити. Ці хвилі уловлюються спеціальним обладнанням і використовуються, наприклад, в камерах нічного бачення.

Серед променів, доступних нашому зору, самої малою довжиною володіє промінь фіолетового кольору, найбільшою - червоний. У проміжку між ними лежить весь доступний погляду спектр (згадаймо веселку!)

Як ми сприймаємо кольору? Промені світла, що мають певну довжину, потрапляють на сітківку ока, що має світлочутливі рецептори. Ці рецептори передають сигнали безпосередньо в наш мозок, де формується відчуття певного кольору. Які саме кольору ми бачимо - залежить від довжин хвиль падаючих променів, а яскравість колірного відчуття визначається інтенсивністю випромінювання.

Всі предмети, що оточують нас, мають здатність відображати, пропускати або поглинати падаюче світло (повністю або частково). Наприклад, зелений колір листя означає, що з усього діапазону відображаються в основному промені зеленого кольору, решта поглинаються. Прозорі предмети мають властивість затримувати випромінювання певної довжини, що використовується, наприклад, у фотографії (Застосування фото фільтрів).

Таким чином, колір предмета говорить нам про здатність відображати хвилі певної частини спектра. Предмети, що відображають весь спектр, ми бачимо білими, що поглинають всі промені - чорними.