張依依
是什么讓你的眼睛明亮?是什么讓世界五彩繽紛?答案是光。但是,說起光,你究竟知道多少呢?
曠日持久的爭論
什么是光?這可是個困擾了科學家們幾個世紀的難題。大物理學家牛頓認為光是由一顆顆彈丸一樣的微粒組成的;而另一位物理學家惠更斯則認為光就像是水中的波紋一樣,是一種會相互干擾、發(fā)生衍射的波。這一爭論持續(xù)了三百多年?,F(xiàn)代的物理學家普遍承認,光具有波粒二象性。也就是說,光既是粒子,也是電磁波。
你能看見的光
我們?yōu)槭裁茨芸匆姽??因為人的眼?/p>
是一種非常精密的光學系統(tǒng)。光線通過瞳孔進入視網(wǎng)膜,視網(wǎng)膜上有無數(shù)個感光細胞,當它們感知到光時,就會將信號轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)信號,傳遞給大腦。這樣,我們就看到了萬事萬物??墒?,我們能看到所有的光嗎?答案是否定的。這是因為人類的眼睛只能感知到波長大約為390納米~760納米之間的光。我們把這個波長區(qū)域的光,稱為可見光。
瞧,它們在發(fā)光!
陽光、火光、閃電……神奇的大自然中有各式各樣的美妙光源。你知道嗎?其實很多動物和植物也會發(fā)光哦!
你家的燈泡升級了嗎?
除了自然光,我們平時見的最多的是人造光。
誰發(fā)明了燈泡?愛迪生?實際上,1809年,英國化學家戴維才是第一個發(fā)明燈泡的人。他用2000節(jié)電池和兩根碳棒制成了世界上第一盞弧光燈。
屹立百年的燈塔
在沒有雷達的時代,大海上的航船除了依靠指南針來指引方向,還需要—種固定的航標,這就是燈塔。燈塔的燈光射程最遠能達到30海里(約為55千米),光芒的強度超過數(shù)億燭光!發(fā)出這么遠又這么亮的光,它是如何做到的?這全都要歸功于菲涅爾透鏡。
看不見的是什么光
不管是自然光還是人造光,都是可見光。那么我們看不見的那一部分光又是什么光呢?人眼看不見的光可多了去了!事實上,可見光只是占整個光譜中非常小的一部分。
紫外線的功能
自然界中的紫外線來自于太陽,一定量的紫外線照射可以幫助人體合成維生素D,有助于補鈣。但是,過度的紫外線照射會讓皮膚產(chǎn)生斑點,甚至引發(fā)皮膚病變。因此,如果遇到大太陽,出門在外一定要涂抹適當?shù)姆罆袼?,減少紫外線對皮膚的傷害。
神奇的透視光線
在光譜中,紫外線的鄰居X射線由德國物理學家倫琴于1895年發(fā)現(xiàn)。因此,X射線又稱“倫琴射線”。
X射線具有很高的穿透性,可以使固體材料發(fā)出可見的熒光,使相片底片感光。我們在醫(yī)院拍的X光片就是它的功勞。
除了×射線,光譜中還有一種波可以被儀器檢測出來,那就是紅外線。高于絕對零度(-273.15℃)的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線。根據(jù)紅外線的這個特性,科學家發(fā)明了紅外線夜視儀,讓士兵和警察具備了夜視的本領(lǐng)。
極速光纖
光纖是由玻璃或者塑料制成的纖維,它可以利用光信號傳播信息。光纖只傳光,不導電,由它傳輸?shù)墓庑盘柌粫盏诫姶艌龅挠绊?。因此,光纖傳輸信號不易被竊聽。由于光在光纖中的傳導損耗比電在電線中的損耗低得多,所以被用作長距離的信息傳遞。另外,科研人員還利用光纖制成內(nèi)窺鏡,用來判斷人體內(nèi)部的疾病,找出機器內(nèi)部的故障。