Видимый диапазон

Визуальные наблюдения больше не используются в профессиональной астрономии. Цифровая фотография, фотометрия, спектрометрия и компьютерная обработка полностью заменили их 20 лет назад.

Видимый диапазон

Видимый диапазон света – это самая узкая часть спектра. Его длина волны изменяется менее чем наполовину. Видимый свет составляет большую часть излучения в солнечном спектре. Наши глаза адаптировались к этому свету и могут воспринимать излучение только в этой узкой части спектра. Почти все астрономические наблюдения до середины 20-го века проводились в видимом свете. Основными источниками видимого света в космосе являются звезды, поверхность которых нагревается до нескольких тысяч градусов и поэтому излучает свет. На Земле также используются нетепловые источники света, такие как люминесцентные лампы и полупроводниковые светодиоды.

Зеркала и линзы используются для сбора света от слабых космических источников. Приемниками видимого света являются сетчатка глаза, фотопленка, полупроводниковые кристаллы (CCD), используемые в цифровых камерах, фотоэлементы и фотоумножители. Принцип действия фотодетекторов основан на том, что энергии кванта видимого света достаточно, чтобы вызвать химическую реакцию в специально выбранном веществе или выбить из него свободный электрон. Концентрация продуктов реакции или количество высвобожденного заряда затем используется для определения количества полученного света.

Цвет объекта – это цвет отраженной волны спектра. Так предметы приобретают цвета, которые мы видим.

От света к цвету и обратно

Со школьных времен вы знаете, что если поместить стеклянную призму на пути луча солнечного света, то большая часть света пройдет через стекло, и вы увидите цветные полосы по другую сторону призмы. То есть изначально был солнечный свет – луч белого цвета, а после прохождения через призму он распался на 7 новых цветов. Это позволяет предположить, что белый свет состоит из этих семи цветов. Помните, я только что сказал вам, что видимый свет (видимое излучение) – это электромагнитная волна, поэтому эти разноцветные полосы, появившиеся после прохождения солнечного света через призму, являются электромагнитными волнами. Таким образом, появилось семь новых электромагнитных волн. См. рисунок 2.

Рисунок 2 – Прохождение солнечного луча через призму.

Каждая волна имеет разную длину. Видите ли, вершины соседних волн не совпадают: поскольку красный цвет (красная волна) составляет около 625-740нм, оранжевый (оранжевая волна) – около 590-625нм, синий (синяя волна) – около 435-500нм, я не буду приводить цифры для остальных 4 волн, суть, я думаю, вы поняли. Каждая волна излучает световую энергию, т.е. красная волна излучает красный свет, оранжевая волна излучает оранжевый свет, зеленая волна излучает зеленый свет и так далее. Когда все семь волн излучаются одновременно, мы видим спектр цветов. Если математически сложить графики этих волн вместе, то получится исходный график электромагнитной волны видимого света – мы получим белый свет. Поэтому мы можем сказать, что спектр электромагнитной волны видимого света является сумма различных длин волн, которые при наложении друг на друга дают исходную электромагнитную волну. Спектр “показывает, из чего состоит волна”. Проще говоря, спектр видимого света – это смесь цветов, составляющих белый свет (цвет). Следует отметить, что другие виды электромагнитного излучения (ионизирующее, рентгеновское, инфракрасное, ультрафиолетовое и т.д.) также имеют свои спектры.

Любое излучение можно представить в виде спектра, но в его составе не будет таких цветных линий, потому что человек не способен видеть другие виды излучения. Видимое излучение – это единственный вид излучения, который человек может видеть, поэтому оно и называется видимым излучением. Однако энергия определенной длины волны сама по себе не имеет цвета. Восприятие человеком электромагнитного излучения в видимом диапазоне длин волн обусловлено тем, что рецепторы, способные реагировать на это излучение, расположены в сетчатке человеческого глаза.

Но можем ли мы получить белый цвет, просто добавив семь основных цветов? Вовсе нет. В результате научных исследований и практических экспериментов было установлено, что все цвета, воспринимаемые человеческим глазом, могут быть получены путем смешивания только трех основных цветов. Три основных цвета – красный, зеленый и синий. Если вы можете получить практически любой цвет, смешивая эти три цвета, то вы можете получить и белый! Посмотрите на спектр, показанный на рисунке 2. В спектре четко видны три цвета – красный, зеленый и синий. Это цвета, которые составляют основу цветовой модели RGB (Red Green Blue).

Давайте посмотрим, как это работает на практике. Возьмем три источника света (отражателя) – красный, зеленый и синий. Каждый из этих проекторов излучает только одну электромагнитную волну определенной длины. Красный цвет соответствует излучению электромагнитной волны длиной около 625-740нм (спектр луча состоит только из красного цвета), синий излучает волну длиной 435-500нм (спектр луча состоит только из синего цвета), зеленый – 500-565нм (спектр луча состоит только из зеленого цвета). Три различных длины волны и ничего больше, никакого многоцветного спектра и никаких дополнительных цветов. Теперь направьте отражатели так, чтобы их лучи частично перекрывались, как показано на рисунке 3.

Piccy.info - Бесплатный хостинг изображений

Рисунок 3 – Результат наложения красного, зеленого и синего цветов.

Посмотрите, там, где лучи света пересекались друг с другом, возникали новые лучи света – новые цвета. Зеленый и красный образуют желтый, зеленый и темно-синий – синий, темно-синий и красный – пурпурный. Таким образом, изменяя яркость световых лучей и комбинируя цвета, можно получить большое разнообразие цветовых оттенков и цветов. Обратите внимание на центр пересечения зеленого, красного и синего цветов: в середине вы увидите белый цвет. Видите ли, это тот самый цвет, о котором вы говорили некоторое время назад. Белый цвет – это сумма всех цветов. Это “самый сильный цвет” из всех цветов, которые мы можем видеть. Противоположностью белого является черный цвет. Черный – это полное отсутствие света вообще. То есть, где нет света, там тьма; все становится черным. Рисунок 4 является примером этого.

Piccy.info - Бесплатный хостинг изображений

Рисунок 4 – Отсутствие светового излучения

Как-то незаметно я перехожу от понятия света к понятию цвета и ничего вам не говорю. Пришло время объяснить. Мы с вами установили, что свет – это излучение, которое испускается нагретым телом или возбужденным веществом. Основными параметрами источника света являются длина волны и интенсивность. Цвет – является качественной характеристикой этого излучения и определяется результирующим визуальным восприятием. Конечно, восприятие цвета зависит от самого человека, его физического и психического состояния. Однако давайте предположим, что вы достаточно здоровы, чтобы читать эту статью, и можете различать 7 цветов радуги. Обратите внимание, что в данный момент мы говорим о цвете света, а не о цвете предметов. На рисунке 5 показаны зависимые параметры цвета и света.

Piccy.info - Бесплатный хостинг изображений

Рисунки 5 и 6 – Зависимость параметров цвета от источника света

Существуют основные свойства цвета: оттенок, яркость, насыщенность и насыщенность.

Hue

Piccy.info - Бесплатный хостинг изображений

– Это основная характеристика цвета, определяющая его положение в спектре. Вспомните наши 7 цветов радуги – это 7 оттенков цвета. Красный цветовой тон, оранжевый цветовой тон, зеленый цветовой тон, синий цветовой тон и т.д. Оттенков цвета может быть довольно много, в качестве примера я привел 7 цветов радуги. Следует отметить, что такие цвета, как серый, белый, черный и их оттенки, не относятся к понятию цветового тона, поскольку они являются результатом смешения различных цветовых тонов.

Яркость

Piccy.info - Бесплатный хостинг изображений

– Функция, которая показывает сколько Излучается световая энергия определенного цвета (красного, желтого, фиолетового и т.д.). А если он вообще не излучает? Если она не излучается, то нет энергии, а где нет энергии, там нет света, а где нет света, там чернота. Любой цвет становится черным, когда его яркость уменьшается до максимума. Например, цепочка убывания яркости красного цвета: красный – алый – бордовый – коричневый – черный. Максимальное увеличение яркости одного и того же красного цвета, например, приведет к “максимальному красному”.

Легкость

Piccy.info - Бесплатный хостинг изображений

– Близость цвета (цветового тона) к белому. Любой цвет, который максимально осветлен, становится белым. Примеры: красный – малиновый – розовый – бледно-розовый – белый.

Piccy.info - Бесплатный хостинг изображений

– Степень близости цвета к серому. Серый – это промежуточный цвет между белым и черным. Серый цвет создается путем смешивания равный красный, зеленый, синий и уменьшение яркости источников света на 50%. Насыщенность изменяется непропорционально, т.е. Снижение насыщенности до минимума не означает, что яркость источника будет снижена до 50%. Если цвет уже темнее серого, снижение насыщенности сделает его еще темнее, а если снизить его еще больше, он станет черным.

Такие свойства цвета, как оттенок, яркость и насыщенность, лежат в основе цветовой модели HSB (также известной как HCV).

Чтобы понять эти свойства цвета, давайте рассмотрим цветовую палитру Adobe Photoshop, показанную на рисунке 7.

Piccy.info - Бесплатный хостинг изображений

Рисунок 7 – Цветовая палитра Adobe Photoshop

Если вы внимательно посмотрите на изображение, то заметите небольшой круг в правом верхнем углу палитры. Маленький кружок показывает, какой цвет выбран в цветовой палитре, в нашем случае это красный. Давайте начнем наводить порядок. Сначала посмотрите на цифры и буквы в правой половине рисунка. Это параметры цветовой модели HSB. Самая высокая буква – H (оттенок). Он определяет положение цвета в спектре. Значение 0 градусов означает, что это верхняя (или нижняя) точка цветового круга – то есть, это красный цвет. Круг разделен на 360 градусов, поэтому в нем 360 оттенков цвета. Следующая буква – S (насыщенность). У нас он установлен на 100%, что означает, что цвет будет “прижат” к правому краю цветовой палитры и имеет максимально возможную насыщенность. Далее идет буква B (яркость) – она показывает, насколько высоко на цветовой палитре находится данная точка, и описывает интенсивность цвета. Значение 100% означает, что интенсивность цвета максимальна и точка “прижата” к верхнему краю палитры. Буквы R (красный), G (зеленый), B (синий) означают три цветовых канала (красный, зеленый, синий) модели RGB. В каждом из них указано число, обозначающее количество цвета в данном канале. Вспомните пример с отражателями на рисунке 3, тогда мы узнали, что любой цвет можно получить путем смешивания трех лучей света. Вводя числовые данные в каждый канал, мы уникальным образом идентифицируем цвет. В нашем случае канал 8-битный, и числа в нем варьируются от 0 до 255. Числа в каналах R, G, B показывают интенсивность света (яркость цвета). Наш канал R имеет значение 255, что означает, что он чисто красный и имеет максимальную яркость. Каналы G и B имеют нули, что означает отсутствие зеленого или синего цвета. В самом нижнем столбце находится кодовая комбинация #ff0000, которая является кодом цвета. Каждый цвет в палитре имеет шестнадцатеричный код, который определяет цвет. Существует отличная статья “Теория цвета в цифрах”, в которой автор объясняет, как определить цвет по шестнадцатеричному коду.
Вы также можете увидеть поля для числовых значений с перечеркнутыми словами “lab” и “CMYK”. Это 2 цветовых пространства, которые также могут использоваться для характеристики цветов, что является отдельной темой, и нет необходимости углубляться в них на данном этапе, пока вы не знаете RGB.
Вы можете открыть палитру цветов в Adobe Photoshop и поэкспериментировать со значениями цветов в полях RGB и HSB. Вы заметите, что изменение числовых значений в каналах R, G и B изменяет числовые значения в каналах H, S и B.

Интерференция в тонких пленках – это явление, возникающее в результате расщепления пучка света при отражении от верхней и нижней границ тонкой пленки. В результате образуются две световые волны, которые могут интерферировать друг с другом. Интерференция тонкой пленки объясняет цветовую палитру, наблюдаемую в свете, отраженном от мыльных пузырей и масляных пленок на воде. Это явление также является основным механизмом, используемым в объективах камер, зеркалах, оптических фильтрах и антибликовых покрытиях.

Видимое излучение

  • Видимое излучение – это электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом. Чувствительность человеческого глаза к электромагнитному излучению зависит от длины волны (частоты) излучения, с максимальной чувствительностью при 555 нм (540 ТГц), в зеленой части спектра. Поскольку чувствительность падает до нуля постепенно от максимума, невозможно определить точный предел для спектрального диапазона видимого света. Традиционно считается, что 380-400 нм (790-750 ТГц) – это коротковолновый диапазон, а 760-780 нм (395-385 ТГц) – длинноволновый. Электромагнитное излучение с такими длинами волн также называют видимым светом или просто светом (в узком смысле).

Не все цвета, которые может различить человеческий глаз, соответствуют определенному монохроматическому излучению. Такие оттенки, как розовый, бежевый или пурпурный, создаются только при смешивании нескольких монохроматических лучей с разной длиной волны.

Видимое излучение также попадает в “оптическое окно”, то есть в ту область электромагнитного спектра, которая слабо поглощается атмосферой Земли. Чистый воздух рассеивает синий свет гораздо сильнее, чем свет с большей длиной волны (в красной части спектра), поэтому полуденное небо выглядит голубым.

Связанные термины

Интерференция в тонких пленках – это явление, возникающее в результате расщепления светового луча при отражении от верхней и нижней границ тонкой пленки. В результате образуются две световые волны, которые могут интерферировать друг с другом. Интерференция тонкой пленки объясняет цветовую палитру, наблюдаемую в отраженном свете от мыльных пузырей и масляных пленок на воде. Это явление также является основным механизмом, используемым в объективах камер, зеркалах, оптических фильтрах и антибликовых покрытиях.

Ссылки в литературе

Связанные условия (продолжение)

Согласно классической теории дифракции, луч света от удаленного источника, попадая в круглый окуляр, формирует изображение, состоящее из ряда светлых и темных концентрических полос вокруг яркой центральной точки – так называемую дифракционную картину. Законы оптики говорят нам, что реальный источник света будет размыт в нашем восприятии, и мы наблюдаем такое размытие в любом оптическом приборе. Если мы наблюдаем два источника света близко друг к другу, их размытые изображения накладываются друг на друга. Рэйли как.

Природа электромагнитных волн, однако, не так проста, о чем свидетельствует более чем 200-летний спор между волновой концепцией света и корпускулярной концепцией, согласно которой свет представляет собой поток частиц, названных в 20 веке фотонами.

Что мы видим в мире?

Схема видимого света

Около 80-90% информации об окружающей среде мы получаем с помощью зрения. Зрение позволяет нам воспринимать электромагнитное излучение с длиной волны от 380 до 760 нанометров (I нм = 10 9 м). Мы называем это светом. Однако видимый свет – это лишь узкая полоса в широком спектре существующего электромагнитного излучения.

Все электромагнитное излучение имеет одинаковую природу. Она возникает в результате ускоренных, в том числе колебательных, движений электрически заряженных частиц, а также изменения состояний электронов в атомах. Примером такого движения является переменный ток в антеннах.

Диапазон длин волн электромагнитного излучения

Электромагнитные волны – это переменные электрические и магнитные поля, которые порождают друг друга и поэтому могут распространяться в пространстве независимо от своего источника. Это поперечные волны: колебания электрического и магнитного полей в них происходят в плоскости, перпендикулярной направлению движения.

Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме составляет ок. 300 000 км/с (мы называем ее скоростью света).

Однако природа электромагнитных волн не так проста, о чем свидетельствует более чем 200-летний спор между волновой концепцией света и корпускулярной концепцией, согласно которой свет представляет собой поток частиц, названных в 20 веке фотонами.

Эти две концепции были объединены в 1923 году французским физиком Луи де Брольи.. Возникла концепция корпускулярно-волнового дуализма, согласно которой любой объект, в том числе и свет, может вести себя и как частица, и как волна.

Интересные явления, связанные с электромагнитными волнами, на этом не заканчиваются. В настоящее время, например, физики используют нечто, называемое сжатый свет для повышения точности измерений.

Дело в том, что ни один источник электромагнитных волн не является стабильным из-за квантовых эффектов. Соответствующие изменения параметров излучения называются квантовым шумом. Более того, такой шум существует в вакууме даже в отсутствие излучения.

Александр Львовский, один из самых известных в мире ученых в области квантовой физики и профессор Университета Калгари (Канада), называет это “вакуумным световым шумом”.

Этот шум, например, мешает точным интерференционным измерениям, которые использовались для обнаружения гравитационных волн. Случайные изменения фазы нарушают интерференционную картину.

Лаборатория Львовского работает над тем, чтобы “подавить” мешающий шум путем сжатия света.

Оказывается, можно добавить фотоны, но это уменьшит шум электромагнитной волны. Это одно из парадоксальных явлений квантовой физики.

Спектр электромагнитного излучения от 10 -6 до 10 5 м, в зависимости от длины волны (частоты), условно делится на несколько полос:

  • радиоволны,
  • микроволновые печи,
  • инфракрасные лучи,
  • видимый свет,
  • ультрафиолетовые лучи,
  • рентгеновские снимки и
  • Гамма-излучение.

Между группами нет четких границ.

Уже в 1920-х годах было известно, что невидимые электромагнитные волны влияют на нервную систему живых существ.

Российский физиолог Василий Данилевский провел серию экспериментов с препаратом лапки лягушки и электромагнитным полем. Он поместил оголенный нерв в переменное электромагнитное поле. В результате стопа в течение нескольких минут сокращалась под воздействием излучения, которое оставалось невидимым для человеческого глаза.

Инфракрасные электромагнитные волны имеют большую длину волны, чем видимый свет, и они “краснее”.

Человек ощущает их как тепло и может зарегистрировать их с помощью специального устройства, называемого инфракрасной камерой. Однако это излучение не следует называть теплом, поскольку оно возникает в объектах с температурой от -273,15 градусов Цельсия. Обратите внимание, что объекты, излучающие в инфракрасном диапазоне, не будут выглядеть красными на экране тепловизионной камеры, их цвет зависит от типа устройства и температуры.

Другой диапазон электромагнитного излучения, который мы не можем видеть, хотя контактируем с ним каждый день, – это радиоволны.

Радиоволны обычно определяются как волны длиной более 1 см, но современные системы связи могут использовать гораздо более короткие волны, вплоть до 0,1 мм, то есть в инфракрасном диапазоне. Их естественными источниками в природе являются молнии и различные астрономические объекты.

За последнее столетие было разработано множество искусственных источников радиоволн: системы радио- и телевещания, навигационные системы, спутники связи, транспортные сети, компьютерные сети, мобильная и стационарная телефония. Поэтому, как только мы приближаемся к мегаполису, мы сразу же оказываемся в сложном “коктейле” электромагнитных полей.

Биологи и экологи до сих пор мало знают о влиянии радиочастотного электромагнитного излучения на человека и окружающую среду, поскольку в ходе эволюции жизни на Земле оно возникало лишь спорадически, например, во время гроз. Безопасные нормы электромагнитного излучения вводятся умозрительно, а не по объективным показателям.

Например, на территории Москвы стандарт, принятый в 1984 году, составляет 10 мкВ/см? Но в то время не могло быть и речи о мобильной связи, и практически единственным источником сильного электромагнитного излучения были единичные объекты радиосвязи и радиовещания.

Сегодня ситуация иная – в России установлено почти 2 миллиона (1 929 000) базовых станций мобильной связи, четверть из них – в Центральном федеральном округе (511 686 по состоянию на 2016 год). Влияет ли оно на людей и каковы другие виды излучения, которые нельзя увидеть без специальных приборов?

Видимое излучение – Электромагнитные волны, воспринимаемые человеческим глазом и занимающие часть [1][2] спектра с длиной волны примерно от 380 (фиолетовый) до 780 нм (красный) [3] . Эти волны занимают частотный диапазон от 400 до 790 терагерц. Электромагнитное излучение этих длин волн также называется видимый светили просто свет (в узком смысле этого слова). [4] Человеческий глаз наиболее чувствителен к свету с длиной волны 555 нм (540 ТГц), в зеленой части спектра.

Конт.

Первые объяснения видимого спектра были даны Исааком Ньютоном в его книге “Оптика” и Иоганном Гете в его работе “Теория цвета”, но еще раньше Роджер Бэкон наблюдал оптический спектр в стакане воды. Только четыре столетия спустя Ньютон обнаружил рассеяние света в призмах. [7]

Ньютон был первым, кто использовал слово спектр (лат. спектр – vision, appearance) появился в печати в 1671 году, описывая его оптические эксперименты. Он сделал наблюдение, что когда луч света падает на поверхность стеклянной призмы под углом к поверхности, часть света отражается, а часть проходит через стекло, создавая различные цветные полосы. Ученый предположил, что свет состоит из потока частиц (корпускул) разных цветов и что частицы разных цветов движутся с разной скоростью в прозрачной среде. Он выдвинул гипотезу, что красный свет распространяется быстрее, чем фиолетовый, поэтому красный луч отклоняется на призме не так сильно, как фиолетовый. Это создало видимый цветовой спектр.

Ньютон разделил свет на семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Он выбрал число семь из убеждения (заимствованного у древнегреческих софистов), что существует связь между цветами, музыкальными нотами, объектами Солнечной системы и днями недели. [8] [9] Человеческий глаз относительно нечувствителен к частотам индиго, поэтому некоторые люди не могут отличить его от синего или фиолетового. Поэтому после Ньютона часто предлагалось считать индиго не самостоятельным цветом, а лишь оттенком фиолетового или синего (но в западной традиции он по-прежнему включен в спектр). В русской традиции индиго соответствует синему цвету.

Гете, в отличие от Ньютона, считал, что спектр образуется из суперпозиции различных компонентов света. Наблюдая широкие лучи света, он обнаружил, что когда они проходят через призму, на краях луча появляются красно-желтые и синие края, между которыми свет остается белым, а если сблизить эти края достаточно близко, появляется спектр.

В 19 веке, после открытия ультрафиолетового и инфракрасного излучения, понимание видимого спектра стало более точным.

В начале 19 века Томас Юнг и Герман фон Гельмгольц также изучали взаимосвязь между спектром видимого света и цветовым зрением. Их теория цветового зрения правильно предполагала, что глаз использует три различных типа рецепторов для определения цвета.

В то время как некоторые источники излучают квазимонохроматический свет с четко определенной оптической частотой, другие могут иметь очень большую оптическую полосу пропускания в сотни терагерц. Оптические частоты слишком высоки для прямого измерения, но, тем не менее, могут быть определены с поразительной точностью.

Источники света

Свет может генерироваться различными источниками. Они различаются по способу производства света, потреблению энергии и цветовой температуре. Наиболее распространенные из них кратко описаны ниже:

Лампы накаливания

Лампы накаливания – это источники света, которые производят тепловое излучение от электрически нагретой нити накаливания. Обычно такая нить накаливания изготавливается из вольфрама, что позволяет ей работать при относительно высоких температурах 2400-2800 Кельвинов. Ранние лампы накаливания изготавливались с угольной нитью, которая была гораздо менее термостойкой.

Нить накала может поддерживаться только двумя токоведущими проводами или, в качестве альтернативы, дополнительными несущими проводами, закрепленными в изоляционном стекле.

Чтобы предотвратить быстрое окисление нити накала, ее помещают в стеклянную колбу, которая либо эвакуирована, либо (чаще всего) заполнена инертным газом низкого давления, таким как азот, аргон или криптон, что замедляет испарение нити.

Газоразрядные лампы

Газоразрядные лампы – это источники света, работа которых основана на электрическом разряде в ионизированном газе или парах металла. Некоторые из них используются со второй половины 19 века, другие были изобретены гораздо позже. В последние десятилетия в некоторых областях технология получила еще большее развитие. В настоящее время существует очень широкий ассортимент газоразрядных ламп, основные параметры которых, такие как выходная мощность и длительность импульса, различаются на порядки.

Принцип работы газоразрядной лампы При этом атомы или молекулы в газе переводятся в возбужденное электронное состояние в результате столкновений электронов или, в качестве альтернативы, путем передачи энергии от других атомов, ионов или молекул в газе. Затем возбужденные молекулы испускают флуоресцентный свет, который часто находится в видимом спектральном диапазоне или в ультрафиолетовом, а иногда и в инфракрасном.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы – это устройства, излучающие люминесцентный свет. Флуоресценция происходит в люминофоре (флуоресцентном материале), который обычно возбуждается ультрафиолетовым светом от электрического разряда в каком-либо газе, обычно в парах ртути.

Затем флуоресцентное покрытие на внутренней поверхности трубки поглощает ультрафиолетовый свет и преобразует его во флуоресцентный свет, в основном в видимом диапазоне. Оставшийся ультрафиолетовый свет поглощается стеклянной трубкой.

Люминофор содержит несколько активных (светоизлучающих) веществ, которые смешиваются таким образом, что общий спектр излучения приводит к восприятию света как белого.

Светодиоды

Светоизлучающие диоды, или просто светодиоды, являются одними из наиболее широко используемых полупроводниковых диодов различных типов, доступных сегодня на рынке. Они широко используются в телевизорах, цветных дисплеях и светодиодном освещении.

Светоизлучающие диоды изготавливаются из очень тонкого слоя полупроводникового материала с достаточно высокой степенью легирования. В зависимости от используемого полупроводникового материала и количества легирования светодиод излучает цветной свет определенной спектральной длины волны при прямом возбуждении.

Типы светоизлучающих диодов

  • Арсенид галлия (GaAs) – инфракрасное излучение;
  • Фосфид арсенида галлия (GaAsP) – красный до инфракрасного, оранжевый;
  • Фосфид арсенида галлия (AlGaAsP) – ярко-красный, оранжево-красный, оранжевый и желтый;
  • Фосфид алюминия галлия (GaP) – красный, желтый и зеленый;
  • Фосфид алюминия-галлия (AlGaP) – зеленый;
  • Нитрид галлия (GaN) – зеленый, изумрудно-зеленый;
  • Нитрид индия галлия (GaInN) – ближний ультрафиолет, сине-зеленый и голубой;
  • Карбид кремния (SiC) – синий в качестве подложки;
  • Селенид цинка (ZnSe) – синий;
  • Нитрид галлия алюминия (AlGaN) – ультрафиолет.

Выводы.

Свет может обладать свойствами как частицы, так и волны.

Во многих отношениях световые явления очень хорошо описываются волновой оптикой. Уже в 19 веке Джеймс Клерк Максвелл отождествил свет с электромагнитными волнами, поэтому даже физическая природа этих волн казалась вполне ясной. Поэтому было большой неожиданностью обнаружить в начале 20 века, что в некоторых отношениях свет ведет себя не так, как можно было бы ожидать от волнового явления. Например, фотоэлектрический эффект было трудно объяснить на основе волновой модели.

Альберт Эйнштейн и другие задумались о доказательстве частичной природы света, и в последующие годы была разработана ранняя квантовая теория. Это привело к значительно улучшенной модели света, которая в конечном итоге примирила волновую природу и природу частиц. Отрасль физики, которая занимается квантовыми эффектами света (например, состояниями света и другими типами неклассического света с особыми свойствами квантового шума), называется квантовой оптикой.

Человеческому разуму все еще трудно описать свет с помощью волн и частиц (фотонов), которые, казалось бы, принадлежат к совершенно разным категориям. Однако сейчас общепризнано, что современное научное описание света является вполне удовлетворительным и полным, согласуется с очень широким кругом наблюдений и не противоречит никаким хорошо установленным наблюдениям.

Читайте далее:
Сохранить статью?