Ми рідко замислюємося про природу звичних нам речей. Між іншим, це може виявитися дуже цікаво. Поговоримо про те, що таке світло і звук, розглянемо їх природу і наведемо кілька цікавих фактів про звук і світло.
світло
Що таке світло? Світло - це електромагнітне випромінювання, довжини хвиль якого лежать в діапазоні від 380 до 760 нанометрів. Саме цей діапазон хвиль сприймається нашими очима як видиме світло. Так, хвиля певної довжини, відбиваючись від предмета, потрапляє на сітківку ока, і ми вирішуємо, що цей предмет, наприклад, жовтого кольору. Найкоротшою довжині хвилі відповідає фіолетовий світло, а найдовшою - червоний. Тут пригадується дитяча шпаргалка для запам'ятовування кольорів веселки: кожен (червоний) мисливець (помаранчевий) бажає (жовтий) знати (зелений) і так далі. Нижче наведемо спектр електромагнітного випромінювання із зазначенням довжин хвиль.
спектр
Як видно з малюнка, світло буває не тільки видимим. У загальному сенсі під поняттям "світло" розуміють електромагнітне випромінювання, в тому числі і не сприймається людським оком. Лівіше видимого випромінювання лежить область ультрафіолету, а правіше - інфрачервоне випромінювання. Перед ультрафіолетом є ще більш короткі хвилі - це космічні промені, гамма випромінювання і рентгенівське випромінювання.
Швидкість світла
Швидкість світла - найбільша з можливих в світі швидкостей. У вакуумі вона становить 300 000 км в секунду. Наприклад, щоб дістатися від Сонця до Землі, світла потрібно близько 8 хвилин. Так що ми ніколи не бачимо Сонце таким, яке воно є саме в даний момент. Це завжди Сонце 8 мінутназад. Власне, так з усіма предметами. Тобто по факту ми завжди бачимо минуле.
світло
Один з найбільш фундаментальних і цікавих фактів про світло - швидкість світла инвариантна. Це означає що:
світло в будь-яких системах відліку рухається щодо інших тіл з однаковою швидкістю незалежно від того, як рухаються самі тіла
Це один з основних постулатів теорії відносності.
Швидкість світла змінюється в залежності від середовища, в якій світло поширюється. Більш того, світло навіть не завжди поширюється прямолінійно. Наприклад, поблизу масивної чорної діри фотони відчувають таке сильне тяжіння, що траєкторія спочатку з прямої лінії перетворюється в дугу, а потім і в коло. Так, світло обертається навколо чорної діри подібно супутнику, який обертається навколо Землі по орбіті.
У чорної діри
звук
Що таке звук? Це теж хвиля, але не електромагнітна, а цілком собі механічна пружна хвиля. Коливаються частки середовища (повітря, вода, тверде тіло), і це коливання сприймається барабанною перетинкою людських вух. Частота звуків, які чують люди, лежить в діапазоні від 16 герц до 20 кілогерц. Знову ж, звуки нижче чутного діапазону називаються інфразвуком, а вище - ультразвуком.
Те, що ми не чуємо звук вище або нижче нашого краю сприйняття, не означає, що його не чують інші істоти. Наприклад, кити, кажани, птиці та риби використовують ультразвукову ехолокацію для спілкування і навігації. Так, сині кити можуть чути один одного на відстані до 30 кілометрів.
Розрізняють шуми і музичні звуки. Шуми мають суцільним спектром, а музичні складаються з гармонік - коливань певної частоти.
Один з найцікавіших фактів про звук - це вплив звуку на людину. Доведено, що звуки природи і класична музика впливають на здоров'я позитивно і мають заспокійливий ефект. Хоча тут все дуже індивідуально, і позитивний ефект на здоров'я може надавати також і старий добрий треш-метал.
Metallica
Швидкість звуку
Швидкість звуку в повітрі становить 340 метрів в секунду. Знаючи це, можна легко виміряти відстань до місця, де вдарила блискавка - досить лише порахувати секунди між спалахом і громом, а потім помножити їх на швидкість. Значення швидкості звуку може коливатися в залежності від температури і властивостей середовища. На відміну від швидкості світла швидкість звуку - це цілком переборні межа. Першим винаходом, яке наочно продемонструвало подолання звукового бар'єру, був батіг. Всі помічали, як він клацає в руках у дресирувальника. Характерне клацання обумовлений тим, що кінчик батога починає рухатися зі швидкістю, більшою швидкості звуку, а в момент переходу звукового бар'єру створюється ударна хвиля. Також характерний хлопок чути при переході звукового бар'єру надзвуковим літаком.
надзвуковий літак
У цій статті ми розглянули самі фундаментальні поняття в області природи світла і звуку, а також торкнулися кількох цікавих фактів про світ і звук. Якщо Вам раптом знадобиться вирішити задачку з оптики або акустиці, згадайте про наших авторів , Які допоможуть Вам впоратися з проблемою максимально швидко і якісно. Наостанок, як завжди, пропонуємо Вашій увазі цікаве відео. Успіху і до нових зустрічей!
