Drita konsiderohet të jetë çdo lloj rrezatimi optik. Me fjalë të tjera, këto janë valë elektromagnetike, gjatësia e të cilave është në intervalin e njësive të nanometrave.
Përkufizime të përgjithshme
Nga pikëpamja e optikës, drita është rrezatim elektromagnetik që perceptohet nga syri i njeriut. Është zakon të merret një zonë në një vakum prej 750 THz si njësi ndryshimi. Ky është skaji me gjatësi vale të shkurtër të spektrit. Gjatësia e saj është 400 nm. Për sa i përket kufirit të valëve të gjera, një seksion prej 760 nm, domethënë 390 THz, merret si njësi matëse.
Në fizikë, drita konsiderohet si një grup grimcash të drejtuara të quajtura fotone. Shpejtësia e shpërndarjes së valëve në vakum është konstante. Fotonet kanë një moment të caktuar, energji, masë zero. Në një kuptim më të gjerë, drita është rrezatim ultravjollcë i dukshëm. Valët mund të jenë edhe infra të kuqe.
Nga pikëpamja e ontologjisë, drita është fillimi i qenies. Kështu thonë filozofët dhe dijetarët fetarë. Në gjeografi, ky term përdoret për t'iu referuar zonave të caktuara të planetit. Drita në vetvete është një koncept shoqëror. Megjithatë, në shkencë ajo ka veti, tipare dhe ligje specifike.
Natyra dhe burimet e dritës
Rrezatimi elektromagnetik krijohet në procesin e bashkëveprimit të grimcave të ngarkuara. Kushti optimal për këtë do të jetë nxehtësia, e cila ka një spektër të vazhdueshëm. Rrezatimi maksimal varet nga temperatura e burimit. Një shembull i shkëlqyer i një procesi është dielli. Rrezatimi i tij është i afërt me atë të një trupi krejtësisht të zi. Natyra e dritës në Diell përcaktohet nga temperatura e ngrohjes deri në 6000 K. Në të njëjtën kohë, rreth 40% e rrezatimit është brenda dukshmërisë. Spektri maksimal i fuqisë ndodhet afër 550 nm.
Burimet e dritës mund të jenë gjithashtu:
- Gada elektronike e molekulave dhe atomeve gjatë kalimit nga një nivel në tjetrin. Procese të tilla bëjnë të mundur arritjen e një spektri linear. Shembujt janë LED dhe llambat e shkarkimit të gazit.
- Rrezatimi Cherenkov, i cili formohet kur grimcat e ngarkuara lëvizin me shpejtësinë fazore të dritës.
- Proceset e ngadalësimit të fotonit. Si rezultat, prodhohet rrezatim sinkron ose ciklotron.
Natyra e dritës gjithashtu mund të lidhet me luminescencën. Kjo vlen si për burimet artificiale ashtu edhe për ato organike. Shembull: kimilumineshencë, scintilim, fosforeshencë, etj.
Nga ana tjetër, burimet e dritës ndahen në grupe sipas treguesve të temperaturës: A, B, C, D65. Spektri më kompleks vërehet në një trup krejtësisht të zi.
Karakteristikat e dritës
Syri i njeriut e percepton subjektivisht rrezatimin elektromagnetik si një ngjyrë. Pra, drita mund të lëshojë nuanca të bardha, të verdha, të kuqe, jeshile. Eshte vetemndjesi vizuale, e cila shoqërohet me frekuencën e rrezatimit, qoftë ai në përbërje spektrale apo monokromatike. Fotonet janë vërtetuar se përhapen edhe në vakum. Në mungesë të materies, shpejtësia e rrjedhës është 300,000 km/s. Ky zbulim u bë në fillim të viteve 1970.
Në kufirin e medias, një rrjedhë drite përjeton ose reflektim ose përthyerje. Gjatë përhapjes, ai shpërndahet përmes materies. Mund të thuhet se indekset optike të mediumit karakterizohen nga një vlerë thyerjeje e barabartë me raportin e shpejtësive në vakum dhe absorbimit. Në substancat izotropike, përhapja e rrjedhës nuk varet nga drejtimi. Këtu, indeksi i thyerjes përfaqësohet nga një sasi skalare e përcaktuar nga koordinatat dhe koha. Në një mjedis anizotropik, fotonet shfaqen si një tensor.
Përveç kësaj, drita mund të polarizohet dhe jo. Në rastin e parë, sasia kryesore e përkufizimit do të jetë vektori i valës. Nëse rrjedha nuk është e polarizuar, atëherë ajo përbëhet nga një grup grimcash të drejtuara në drejtime të rastësishme.
Karakteristika më e rëndësishme e dritës është intensiteti i saj. Ajo përcaktohet nga sasi të tilla fotometrike si fuqia dhe energjia.
Vetitë themelore të dritës
Fotonet jo vetëm që mund të ndërveprojnë me njëri-tjetrin, por edhe të kenë një drejtim. Si rezultat i kontaktit me një medium të huaj, rrjedha përjeton reflektim dhe përthyerje. Këto janë dy vetitë themelore të dritës. Me reflektim, gjithçka është pak a shumë e qartë: varet nga dendësia e materies dhe këndi i rënies së rrezeve. Megjithatë, me përthyerje, situata është largmë e vështirë.
Për të filluar, mund të shqyrtojmë një shembull të thjeshtë: nëse ulni një kashtë në ujë, atëherë nga ana do të duket e lakuar dhe e shkurtuar. Ky është thyerja e dritës, e cila ndodh në kufirin e mediumit të lëngshëm dhe ajrit. Ky proces përcaktohet nga drejtimi i shpërndarjes së rrezeve gjatë kalimit nëpër kufirin e materies.
Kur një rrymë drite prek kufirin midis mediave, gjatësia e valës së saj ndryshon ndjeshëm. Megjithatë, frekuenca e përhapjes mbetet e njëjtë. Nëse rrezja nuk është ortogonale me kufirin, atëherë edhe gjatësia e valës edhe drejtimi i saj do të ndryshojnë.
Përthyerja artificiale e dritës përdoret shpesh për qëllime kërkimore (mikroskopë, lente, zmadhues). Pikat i përkasin gjithashtu burimeve të tilla të ndryshimeve në karakteristikat e valës.
Klasifikimi i dritës
Aktualisht, bëhet një dallim midis dritës artificiale dhe asaj natyrore. Secila prej këtyre specieve përcaktohet nga një burim karakteristik rrezatimi.
Drita natyrore është një grup grimcash të ngarkuara me një drejtim kaotik dhe që ndryshon me shpejtësi. Një fushë e tillë elektromagnetike shkaktohet nga një luhatje e ndryshueshme e intensiteteve. Burimet natyrore përfshijnë trupat e nxehtë, diellin, gazrat e polarizuar.
Drita artificiale është e llojeve të mëposhtme:
- Lokal. Përdoret në ambientet e punës, në ambjentet e kuzhinës, muret etj. Një ndriçim i tillë luan një rol të rëndësishëm në dizajnin e brendshëm.
- Gjeneral. Ky është një ndriçim uniform i të gjithë zonës. Burimet janë llambadarët, llambat e dyshemesë.
- Të kombinuara. Një përzierje e tipit të parë dhe të dytë për të arritur ndriçimin ideal të dhomës.
- Emergjencë. Është jashtëzakonisht i dobishëm gjatë ndërprerjeve të energjisë. Fuqia më së shpeshti furnizohet nga bateritë.
Dielli
Sot është burimi kryesor i energjisë në Tokë. Nuk do të ishte ekzagjerim të thuhet se rrezet e diellit ndikojnë në të gjitha çështjet e rëndësishme. Kjo është një konstante sasie që përcakton energjinë.
Shresat e sipërme të atmosferës së tokës përmbajnë rreth 50% rrezatim infra të kuqe dhe 10% rrezatim ultravjollcë. Prandaj, sasia e dritës së dukshme është vetëm 40%.
Energjia diellore përdoret në procese sintetike dhe natyrore. Kjo është fotosinteza, transformimi i formave kimike, ngrohja dhe shumë më tepër. Falë diellit, njerëzimi mund të përdorë energjinë elektrike. Nga ana tjetër, rrymat e dritës mund të jenë të drejtpërdrejta dhe të shpërndara nëse kalojnë nëpër re.
Tre ligje kryesore
Që nga kohërat e lashta, shkencëtarët kanë studiuar optikën gjeometrike. Sot, ligjet e mëposhtme të dritës janë themelore:
- Ligji i shpërndarjes. Ai thotë se në një mjedis optik homogjen, drita do të shpërndahet në një vijë të drejtë.
- Ligji i thyerjes. Një rreze drite që përplaset në kufirin e dy mediave dhe projeksioni i saj nga pika e kryqëzimit shtrihen në të njëjtin rrafsh. Kjo vlen edhe për pingulen e ulur në pikën e kontaktit. Në këtë rast, raporti i sinuseve të këndeve të incidencës dhe thyerjes do të jetë vlerakonstante.
- Ligji i reflektimit. Një rreze drite që zbret në kufirin e medias dhe projeksioni i saj shtrihet në të njëjtin plan. Në këtë rast, këndet e reflektimit dhe incidencës janë të barabarta.
Perceptimi i dritës
Bota përreth është e dukshme për një person për shkak të aftësisë së syve të tij për të bashkëvepruar me rrezatimin elektromagnetik. Drita perceptohet nga receptorët e retinës, të cilët mund të zbulojnë dhe t'i përgjigjen gamës spektrale të grimcave të ngarkuara.
Një person ka 2 lloje qelizash të ndjeshme në sy: kone dhe shufra. Të parët përcaktojnë mekanizmin e shikimit gjatë ditës me një nivel të lartë ndriçimi. Shufrat janë më të ndjeshëm ndaj rrezatimit. Ato lejojnë një person të shohë natën.
Hijet vizuale të dritës përcaktohen nga gjatësia e valës dhe drejtimi i saj.
