In de natuurkunde zijn lichtverschijnselen optisch, omdat ze tot deze subsectie behoren. De effecten van dit fenomeen zijn niet beperkt tot het zichtbaar maken van objecten rondom mensen. Bovendien zendt zonneverlichting thermische energie uit in de ruimte, waardoor lichamen opwarmen. Op basis hiervan werden bepaalde hypothesen naar voren gebracht over de aard van dit fenomeen.
Energieoverdracht wordt uitgevoerd door lichamen en golven die zich in het medium voortplanten, dus straling bestaat uit deeltjes die bloedlichaampjes worden genoemd. Dus noemde Newton ze, waarna er nieuwe onderzoekers verschenen die dit systeem verbeterden, Huygens, Foucault, enz. De elektromagnetische lichttheorie werd even later door Maxwell naar voren gebracht.
De oorsprong en ontwikkeling van de lichttheorie
Dankzij de allereerste hypothese vormde Newton een corpusculair systeem, dat duidelijk verklaardede essentie van optische fenomenen. Verschillende kleurstralingen werden beschreven als structurele componenten die in deze theorie waren opgenomen. Interferentie en diffractie werden in de 16e eeuw verklaard door de Nederlandse wetenschapper Huygens. Deze onderzoeker bracht en beschreef de theorie van licht op basis van golven. Alle gecreëerde systemen waren echter niet gerechtvaardigd, omdat ze niet de essentie en basis van optische verschijnselen verklaarden. Als resultaat van een lange zoektocht bleven de vragen over de waarheid en authenticiteit van lichtemissies, evenals hun essentie en basis, onopgelost.
Een paar eeuwen later begonnen verschillende onderzoekers onder leiding van Foucault, Fresnel, andere hypothesen naar voren te brengen, waardoor het theoretische voordeel van golven ten opzichte van bloedlichaampjes werd onthuld. Deze theorie had echter ook tekortkomingen en tekortkomingen. In feite suggereerde deze gecreëerde beschrijving de aanwezigheid van een substantie die zich in de ruimte bevindt, vanwege het feit dat de zon en de aarde zich op grote afstand van elkaar bevinden. Als het licht vrij v alt en door deze objecten gaat, dan zitten er dwarse mechanismen in.
Verdere vorming en verbetering van de theorie
Op basis van deze hele hypothese ontstonden de voorwaarden voor het creëren van een nieuwe theorie over de wereldether, die lichamen en moleculen vult. En rekening houdend met de kenmerken van deze stof, moet deze solide zijn, als resultaat kwamen wetenschappers tot de conclusie dat het elastische eigenschappen heeft. In feite zou de ether de aardbol in de ruimte moeten beïnvloeden, maar dit gebeurt niet. Deze stof is dus op geen enkele manier gerechtvaardigd, behalve dat er lichtstraling doorheen stroomt, en hetheeft hardheid. Op basis van dergelijke tegenstrijdigheden werd deze hypothese in twijfel getrokken, zinloos en verder onderzoek.
Maxwell's Works
De golfeigenschappen van licht en de elektromagnetische theorie van licht zijn één geworden toen Maxwell met zijn onderzoek begon. In de loop van het onderzoek bleek dat de voortplantingssnelheden van deze grootheden samenvallen als ze zich in een vacuüm bevinden. Als resultaat van empirische onderbouwing stelde en bewees Maxwell een hypothese over de ware aard van licht, die met succes werd bevestigd door jaren en andere praktijken en ervaring. Zo werd in de voorlaatste eeuw een elektromagnetische lichttheorie gecreëerd, die vandaag de dag nog steeds wordt gebruikt. Later zal het worden erkend als een klassieker.
Golfeigenschappen van licht: elektromagnetische lichttheorie
Op basis van de nieuwe hypothese is de formule λ=c/ν afgeleid, die aangeeft dat de lengte kan worden gevonden bij het berekenen van de frequentie. Lichtemissies zijn elektromagnetische golven, maar alleen als ze voor mensen waarneembaar zijn. Bovendien kunnen ze zo worden genoemd en worden ze behandeld met fluctuaties van 4 1014 tot 7,5 1014 Hz. In dit bereik kan de oscillatiefrequentie variëren en is de kleur van de straling anders, en elk segment of interval zal er een karakteristieke en overeenkomstige kleur voor hebben. Als resultaat is de frequentie van de gespecificeerde waarde de golflengte in vacuüm.
De berekening laat zien dat de lichtemissie kan variëren van 400 nm tot 700 nm (violet enrode kleuren). Bij de overgang blijven de tint en frequentie behouden en zijn deze afhankelijk van de golflengte, die varieert op basis van de voortplantingssnelheid en is gespecificeerd voor een vacuüm. Maxwells elektromagnetische lichttheorie is gebaseerd op een wetenschappelijke basis, waarbij straling druk uitoefent op de bestanddelen van het lichaam en direct daarop. Toegegeven, dit concept werd later getest en empirisch bewezen door Lebedev.
Elektromagnetische en kwantumtheorie van licht
Emissie en verdeling van lichtlichamen in termen van oscillatiefrequenties is niet consistent met de wetten die zijn afgeleid van de golfhypothese. Een dergelijke uitspraak komt voort uit een analyse van de samenstelling van deze mechanismen. De Duitse natuurkundige Planck probeerde een verklaring voor dit resultaat te vinden. Later kwam hij tot de conclusie dat straling optreedt in de vorm van bepaalde delen - een kwantum, toen werd deze massa fotonen genoemd.
Als resultaat leidde de analyse van optische verschijnselen tot de conclusie dat lichtemissie en -absorptie werden verklaard met behulp van massasamenstelling. Terwijl degenen die zich in het medium verspreidden, werden verklaard door de golftheorie. Er is dus een nieuw concept nodig om deze mechanismen volledig te onderzoeken en te beschrijven. Bovendien moest het nieuwe systeem de verschillende eigenschappen van licht, dat wil zeggen corpusculair en golf, verklaren en combineren.
Ontwikkeling van de kwantumtheorie
Als resultaat waren de werken van Bohr, Einstein en Planck de basis van deze verbeterde structuur, die kwantum werd genoemd. Tot op heden beschrijft en verklaart dit systeemniet alleen de klassieke elektromagnetische theorie van licht, maar ook andere takken van fysieke kennis. In wezen vormde het nieuwe concept de basis van vele eigenschappen en fenomenen die zich voordoen in lichamen en ruimte, en daarnaast voorspelde en verklaarde het een groot aantal situaties.
In wezen wordt de elektromagnetische theorie van licht kort beschreven als een fenomeen dat gebaseerd is op verschillende dominanten. Corpusculaire en golfvariabelen van optica hebben bijvoorbeeld een verband en worden uitgedrukt door de formule van Planck: ε=ℎν, er zijn kwantumenergie, elektromagnetische stralingsoscillaties en hun frequentie, een constante coëfficiënt die voor geen enkel fenomeen verandert. Volgens de nieuwe theorie bestaat een optisch systeem met bepaalde variërende mechanismen uit fotonen met sterkte. De stelling klinkt dus als volgt: kwantumenergie is recht evenredig met elektromagnetische straling en zijn frequentiefluctuaties.
Planck en zijn geschriften
Axioma c=νλ, als resultaat van de formule van Planck ε=hc / λ wordt geproduceerd, dus kan worden geconcludeerd dat het bovenstaande fenomeen het tegenovergestelde is van de golflengte met optische invloed in vacuüm. Experimenten in een gesloten ruimte hebben aangetoond dat zolang een foton bestaat, het met een bepaalde snelheid zal bewegen en niet in staat zal zijn om zijn tempo te vertragen. Het wordt echter geabsorbeerd door deeltjes van stoffen die het onderweg tegenkomt, waardoor er een uitwisseling plaatsvindt en het verdwijnt. In tegenstelling tot protonen en neutronen heeft het geen rustmassa.
Elektromagnetische golven en theorieën van licht verklaren nog steeds niet de tegenstrijdige verschijnselen,in het ene systeem zullen er bijvoorbeeld uitgesproken eigenschappen zijn, en in een ander corpusculair, maar niettemin zijn ze allemaal verenigd door straling. Gebaseerd op het concept van kwantum, zijn bestaande eigenschappen aanwezig in de aard van de optische structuur en in het algemeen materie. Dat wil zeggen, deeltjes hebben golfeigenschappen en deze zijn op hun beurt corpusculair.
Lichtbronnen
De fundamenten van de elektromagnetische lichttheorie zijn gebaseerd op het axioma, dat zegt: moleculen, atomen van lichamen creëren zichtbare straling, die de bron van een optisch fenomeen wordt genoemd. Er is een enorm aantal objecten die dit mechanisme produceren: een lamp, lucifers, pijpen, enz. Bovendien kan elk van deze dingen worden verdeeld in equivalente groepen, die worden bepaald door de methode van verwarming van de deeltjes die de straling realiseren.
Gestructureerde verlichting
De oorspronkelijke oorsprong van de gloed is te wijten aan de excitatie van atomen en moleculen als gevolg van de chaotische beweging van deeltjes in het lichaam. Dit gebeurt omdat de temperatuur hoog genoeg is. De uitgestraalde energie wordt verhoogd doordat hun interne sterkte toeneemt en opwarmt. Dergelijke objecten behoren tot de eerste groep lichtbronnen.
Het gloeien van atomen en moleculen ontstaat op basis van rondvliegende stofdeeltjes, en dit is geen minimale ophoping, maar een hele stroom. De temperatuur speelt hier geen speciale rol. Deze gloed wordt luminescentie genoemd. Dat wil zeggen, het gebeurt altijd vanwege het feit dat het lichaam externe energie absorbeert die wordt veroorzaakt door elektromagnetische straling, chemische stralingreactie, protonen, neutronen, enz.
En de bronnen worden luminescent genoemd. De definitie van de elektromagnetische lichttheorie van dit systeem is als volgt: als na de absorptie van energie door een lichaam enige tijd verstrijkt, meetbaar door ervaring, en dan produceert het straling die niet te wijten is aan temperatuurindicatoren, daarom behoort het tot het bovenstaande groep.
Gedetailleerde analyse van luminescentie
Dergelijke kenmerken beschrijven deze groep echter niet volledig, vanwege het feit dat ze verschillende soorten heeft. In feite blijven de lichamen na het absorberen van de energie gloeiend en zenden ze vervolgens straling uit. De excitatietijd varieert in de regel en is afhankelijk van veel parameters, vaak niet langer dan enkele uren. De verwarmingsmethode kan dus van verschillende typen zijn.
Een ijl gas begint straling uit te zenden nadat er een gelijkstroom doorheen is gegaan. Dit proces wordt elektroluminescentie genoemd. Het wordt waargenomen in halfgeleiders en LED's. Dit gebeurt op zo'n manier dat de doorgang van stroom de recombinatie van elektronen en gaten geeft, door dit mechanisme ontstaat een optisch fenomeen. Dat wil zeggen, energie wordt omgezet van elektrisch naar licht, het omgekeerde interne foto-elektrische effect. Silicium wordt beschouwd als een infraroodstraler, terwijl galliumfosfide en siliciumcarbide het zichtbare fenomeen realiseren.
Essentie van fotoluminescentie
Het lichaam absorbeert licht, en vaste stoffen en vloeistoffen zenden lange golflengten uit die in alle opzichten verschillen van het origineelfotonen. Voor gloeien wordt ultraviolette gloeiing gebruikt. Deze excitatiemethode wordt fotoluminescentie genoemd. Het komt voor in het zichtbare deel van het spectrum. De straling wordt getransformeerd, dit feit werd bewezen door de Engelse wetenschapper Stokes in de 18e eeuw en is nu een axiomatische regel.
Kwantum- en elektromagnetische lichttheorie beschrijven het concept van Stokes als volgt: een molecuul absorbeert een deel van de straling en brengt het vervolgens over op andere deeltjes tijdens het proces van warmteoverdracht, de resterende energie zendt een optisch fenomeen uit. Met de formule hν=hν0 – A blijkt dat de luminescentie-emissiefrequentie lager is dan de geabsorbeerde frequentie, wat resulteert in een langere golflengte.
Tijdstip voor de voortplanting van een optisch fenomeen
De elektromagnetische lichttheorie en de stelling van de klassieke natuurkunde geven aan dat de snelheid van de aangegeven grootheid groot is. Het legt immers de afstand van de zon naar de aarde in een paar minuten af. Veel wetenschappers hebben geprobeerd de rechte lijn van de tijd te analyseren en hoe licht van de ene afstand naar de andere reist, maar ze zijn in feite gefaald.
In feite is de elektromagnetische theorie van licht gebaseerd op snelheid, de belangrijkste constante van de natuurkunde, maar niet voorspelbaar, maar mogelijk. Er werden formules gemaakt en na testen bleek dat de voortplanting en beweging van elektromagnetische golven afhankelijk is van de omgeving. Bovendien is deze variabele gedefinieerdde absolute brekingsindex van de ruimte waar de gespecificeerde waarde zich bevindt. Lichtstraling kan in elke stof doordringen, hierdoor neemt de magnetische permeabiliteit af, met het oog hierop wordt de snelheid van de optica bepaald door de diëlektrische constante.
