En physique, les phénomènes lumineux sont optiques, car ils appartiennent à cette sous-section. Les effets de ce phénomène ne se limitent pas à rendre visibles les objets autour des personnes. De plus, l'éclairage solaire transmet de l'énergie thermique dans l'espace, à la suite de quoi les corps se réchauffent. Sur cette base, certaines hypothèses ont été émises sur la nature de ce phénomène.
Le transfert d'énergie est effectué par des corps et des ondes se propageant dans le milieu, ainsi le rayonnement est constitué de particules appelées corpuscules. Alors Newton les appela, après lui apparurent de nouveaux chercheurs qui améliorèrent ce système, ce furent Huygens, Foucault, etc. La théorie électromagnétique de la lumière fut proposée un peu plus tard par Maxwell.
Les origines et le développement de la théorie de la lumière
Grâce à la toute première hypothèse, Newton a formé un système corpusculaire, ce qui explique clairementl'essence des phénomènes optiques. Diverses radiations colorées ont été décrites comme des composants structurels inclus dans cette théorie. L'interférence et la diffraction ont été expliquées par le scientifique hollandais Huygens au 16ème siècle. Ce chercheur a proposé et décrit la théorie de la lumière basée sur les ondes. Cependant, tous les systèmes créés n'étaient pas justifiés, car ils n'expliquaient pas l'essence même et la base des phénomènes optiques. À la suite d'une longue recherche, les questions de la vérité et de l'authenticité des émissions lumineuses, ainsi que de leur essence et de leur fondement, sont restées en suspens.
Quelques siècles plus tard, plusieurs chercheurs sous la direction de Foucault, Fresnel ont commencé à émettre d'autres hypothèses, grâce auxquelles l'avantage théorique des ondes sur les corpuscules a été révélé. Cependant, cette théorie avait aussi des lacunes et des lacunes. En fait, cette description créée suggérait la présence d'une substance qui se trouve dans l'espace, en raison du fait que le Soleil et la Terre sont éloignés l'un de l'autre. Si la lumière tombe librement et traverse ces objets, alors il y a des mécanismes transversaux en eux.
Poursuite de la formation et amélioration de la théorie
Sur la base de toute cette hypothèse, les conditions préalables à la création d'une nouvelle théorie sur l'éther du monde, qui remplit les corps et les molécules, sont apparues. Et compte tenu des caractéristiques de cette substance, elle doit être solide, en conséquence, les scientifiques sont arrivés à la conclusion qu'elle avait des propriétés élastiques. En fait, l'éther devrait influencer le globe dans l'espace, mais cela ne se produit pas. Ainsi, cette substance ne se justifie en aucune façon, si ce n'est qu'elle est traversée par un rayonnement lumineux et qu'ellea de la dureté. Sur la base de telles contradictions, cette hypothèse a été remise en question, sans signification et plus approfondie.
Œuvres de Maxwell
On peut dire que les propriétés ondulatoires de la lumière et la théorie électromagnétique de la lumière se sont fusionnées lorsque Maxwell a commencé ses recherches. Au cours de l'étude, il a été constaté que les vitesses de propagation de ces grandeurs coïncident si elles sont dans le vide. À la suite d'une justification empirique, Maxwell a avancé et prouvé une hypothèse sur la véritable nature de la lumière, qui a été confirmée avec succès par des années et d'autres pratiques et expériences. Ainsi, au siècle avant-dernier, une théorie électromagnétique de la lumière a été créée, qui est encore utilisée aujourd'hui. Plus tard, il sera reconnu comme un classique.
Propriétés ondulatoires de la lumière: théorie électromagnétique de la lumière
Sur la base de la nouvelle hypothèse, la formule λ=c/ν a été dérivée, ce qui indique que la longueur peut être trouvée lors du calcul de la fréquence. Les émissions lumineuses sont des ondes électromagnétiques, mais seulement si elles sont perceptibles par l'homme. De plus, ils peuvent être appelés ainsi et sont traités avec des fluctuations de 4 1014 à 7,5 1014 Hz. Dans cette plage, la fréquence d'oscillation peut varier et la couleur du rayonnement est différente, et chaque segment ou intervalle aura une couleur caractéristique et correspondante. En conséquence, la fréquence de la valeur spécifiée est la longueur d'onde dans le vide.
Le calcul montre que l'émission lumineuse peut être de 400 nm à 700 nm (violet etcouleurs rouges). A la transition, la teinte et la fréquence sont conservées et dépendent de la longueur d'onde, qui varie en fonction de la vitesse de propagation et est spécifiée pour le vide. La théorie électromagnétique de la lumière de Maxwell est basée sur une base scientifique, où le rayonnement exerce une pression sur les constituants du corps et directement sur lui. Certes, ce concept a ensuite été testé et prouvé empiriquement par Lebedev.
Théorie électromagnétique et quantique de la lumière
L'émission et la distribution des corps lumineux en termes de fréquences d'oscillation ne sont pas cohérentes avec les lois dérivées de l'hypothèse des ondes. Une telle affirmation découle d'une analyse de la composition de ces mécanismes. Le physicien allemand Planck a tenté de trouver une explication à ce résultat. Plus tard, il est arrivé à la conclusion que le rayonnement se produit sous la forme de certaines portions - un quantum, alors cette masse s'appelait photons.
En conséquence, l'analyse des phénomènes optiques a conduit à la conclusion que l'émission et l'absorption de la lumière étaient expliquées à l'aide de la composition massique. Tandis que ceux qui se propageaient dans le milieu étaient expliqués par la théorie des ondes. Ainsi, un nouveau concept est nécessaire pour explorer et décrire pleinement ces mécanismes. De plus, le nouveau système était censé expliquer et combiner les diverses propriétés de la lumière, c'est-à-dire corpusculaire et ondulatoire.
Développement de la théorie quantique
En conséquence, les travaux de Bohr, Einstein, Planck ont été à la base de cette structure améliorée, appelée quantique. A ce jour, ce système décrit et expliquenon seulement la théorie électromagnétique classique de la lumière, mais aussi d'autres branches de la connaissance physique. Essentiellement, le nouveau concept a formé la base de nombreuses propriétés et phénomènes se produisant dans les corps et l'espace, et en plus de cela, il a prédit et expliqué un grand nombre de situations.
Essentiellement, la théorie électromagnétique de la lumière est brièvement décrite comme un phénomène basé sur diverses dominantes. Par exemple, les variables corpusculaires et ondulatoires de l'optique ont un lien et sont exprimées par la formule de Planck: ε=ℎν, il y a l'énergie quantique, les oscillations du rayonnement électromagnétique et leur fréquence, un coefficient constant qui ne change pour aucun phénomène. Selon la nouvelle théorie, un système optique avec certains mécanismes variables se compose de photons avec force. Ainsi, le théorème ressemble à ceci: l'énergie quantique est directement proportionnelle au rayonnement électromagnétique et à ses fluctuations de fréquence.
Planck et ses écrits
Axiome c=νλ, à la suite de la formule de Planck ε=hc / λ est produit, on peut donc conclure que le phénomène ci-dessus est l'opposé de la longueur d'onde avec influence optique dans le vide. Des expériences menées dans un espace clos ont montré que tant qu'un photon existe, il se déplacera à une certaine vitesse et ne pourra pas ralentir son allure. Cependant, il est absorbé par des particules de substances qu'il rencontre en chemin, en conséquence, un échange se produit et il disparaît. Contrairement aux protons et aux neutrons, il n'a pas de masse au repos.
Les ondes électromagnétiques et les théories de la lumière n'expliquent toujours pas les phénomènes contradictoires,par exemple, dans un système, il y aura des propriétés prononcées, et dans un autre corpusculaire, mais, néanmoins, elles sont toutes unies par le rayonnement. Basées sur le concept de quantum, les propriétés existantes sont présentes dans la nature même de la structure optique et dans la matière en général. Autrement dit, les particules ont des propriétés ondulatoires, et celles-ci, à leur tour, sont corpusculaires.
Sources lumineuses
Les fondements de la théorie électromagnétique de la lumière reposent sur l'axiome, qui dit: les molécules, les atomes des corps créent un rayonnement visible, qui est appelé la source d'un phénomène optique. Il existe un grand nombre d'objets qui produisent ce mécanisme: une lampe, des allumettes, des tuyaux, etc. De plus, chacun de ces objets peut être divisé en groupes équivalents, qui sont déterminés par la méthode de chauffage des particules qui réalisent le rayonnement.
Lumières structurées
L'origine originelle de la lueur est due à l'excitation des atomes et des molécules due au mouvement chaotique des particules dans le corps. Cela se produit parce que la température est suffisamment élevée. L'énergie rayonnée est augmentée du fait que leur résistance interne augmente et se réchauffe. Ces objets appartiennent au premier groupe de sources lumineuses.
L'incandescence des atomes et des molécules se produit sur la base de particules volantes de substances, et ce n'est pas une accumulation minimale, mais tout un flux. La température ici ne joue pas un rôle particulier. Cette lueur est appelée luminescence. Autrement dit, cela se produit toujours en raison du fait que le corps absorbe l'énergie externe causée par le rayonnement électromagnétique, chimiqueréaction, protons, neutrons, etc.
Et les sources sont dites luminescentes. La définition de la théorie électromagnétique de la lumière de ce système est la suivante: si, après l'absorption d'énergie par un corps, un certain temps s'écoule, mesurable par expérience, puis qu'il produit un rayonnement non dû à des indicateurs de température, il appartient donc à ce qui précède groupe.
Analyse détaillée de la luminescence
Cependant, ces caractéristiques ne décrivent pas complètement ce groupe, car il compte plusieurs espèces. En effet, après avoir absorbé l'énergie, les corps restent incandescents, puis émettent un rayonnement. Le temps d'excitation, en règle générale, varie et dépend de nombreux paramètres, ne dépasse souvent pas plusieurs heures. Ainsi, la méthode de chauffage peut être de plusieurs types.
Un gaz raréfié commence à émettre un rayonnement après qu'un courant continu l'a traversé. Ce processus est appelé électroluminescence. On l'observe dans les semi-conducteurs et les LED. Cela se produit de telle manière que le passage du courant donne la recombinaison des électrons et des trous, en raison de ce mécanisme, un phénomène optique se produit. C'est-à-dire que l'énergie est convertie de l'électricité à la lumière, l'effet photoélectrique interne inverse. Le silicium est considéré comme un émetteur infrarouge, tandis que le phosphure de gallium et le carbure de silicium réalisent le phénomène visible.
Essence de photoluminescence
Le corps absorbe la lumière, et les solides et les liquides émettent de longues longueurs d'onde qui diffèrent à tous égards de l'originalphotons. Pour l'incandescence, l'incandescence ultraviolette est utilisée. Cette méthode d'excitation est appelée photoluminescence. Il se produit dans la partie visible du spectre. Le rayonnement est transformé, ce fait a été prouvé par le scientifique anglais Stokes au 18ème siècle et est maintenant une règle axiomatique.
La théorie quantique et électromagnétique de la lumière décrit le concept de Stokes comme suit: une molécule absorbe une partie du rayonnement, puis la transfère à d'autres particules dans le processus de transfert de chaleur, l'énergie restante émet un phénomène optique. Avec la formule hν=hν0 – A, il s'avère que la fréquence d'émission de luminescence est inférieure à la fréquence absorbée, ce qui entraîne une longueur d'onde plus longue.
Délais de propagation d'un phénomène optique
La théorie électromagnétique de la lumière et le théorème de la physique classique indiquent le fait que la vitesse de la quantité indiquée est grande. Après tout, il parcourt la distance du Soleil à la Terre en quelques minutes. De nombreux scientifiques ont essayé d'analyser la ligne droite du temps et la façon dont la lumière se déplace d'une distance à une autre, mais ils ont pratiquement échoué.
En fait, la théorie électromagnétique de la lumière est basée sur la vitesse, qui est la principale constante de la physique, mais pas prévisible, mais possible. Des formules ont été créées et, après des tests, il s'est avéré que la propagation et le mouvement des ondes électromagnétiques dépendaient de l'environnement. De plus, cette variable est définiel'indice de réfraction absolu de l'espace où se trouve la valeur spécifiée. Le rayonnement lumineux est capable de pénétrer dans n'importe quelle substance, en conséquence, la perméabilité magnétique diminue, compte tenu de cela, la vitesse de l'optique est déterminée par la constante diélectrique.
