Яке значення має довжина хвилі

Тіло, що коливається в пружною середовищі, створюєобурення, яке передається від однієї точки до іншої і носить назву хвилі. Відбувається це з певною швидкістю, яка вважається швидкістю її поширення. Тобто це величина, що характеризує відстань, яку проходить будь-якою точкою хвилі за одиничний інтервал часу.

Нехай хвиля рухається уздовж однієї з осей(Наприклад, горизонтальної). Її форма повторюється в просторі через певний час, т. Е. Профіль хвилі переміщується вздовж осі поширення зі швидкістю, що має постійне значення. За час, що відповідає періоду коливань, її фронт зміститься на відстань, що називається довжиною хвилі.

Виходить, довжина хвилі - то саме відстань,яке "пробігає" її фронт за відрізок часу, рівний періоду коливань. Для наочності уявімо собі хвилю в тому вигляді, в якому її зазвичай зображують на малюнках. Всі ми пам'ятаємо, як виглядають, наприклад, морські хвилі. Вітер жене їх уздовж моря, і кожна хвиля має гребінь (точку максимуму) і найнижчу точку (мінімум), причому і ті, і інші постійно переміщаються і змінюють один одного. Точки, що лежать в одній фазі, - це вершини двох сусідніх гребенів (приймемо допущення, що гребені мають однакову висоту і рух відбувається з постійною швидкістю) або дві найнижчі точки сусідніх хвиль. Довжина хвилі - як раз і є відстань між такими точками (двома сусідніми гребенями).

У вигляді хвиль можуть поширюватися всі видиенергії - теплова, світлова, звукова. Всі вони мають різну довжину. Наприклад, проходячи через атмосферу, звукові хвилі злегка змінюють тиск повітря. Області максимального тиску відповідають максимумів звукових хвиль. Завдяки своїй будові людське вухо вловлює ці зміни тиску і посилає сигнали в мозок. Таким чином ми чуємо звук.

Довжина звукової хвилі визначає її властивості. Щоб знайти її, необхідно швидкість хвилі (вимірювану в м / сек) поділити на частоту в Гц. Приклад: при частоті 688 Гц звукова хвиля рухається зі швидкістю 344 м / сек. Довжина хвилі при цьому буде дорівнює 344: 688 = 0.5 м. Відомо, що швидкість поширення хвилі в одній і тій же середовищі не змінюється, отже, її довжина буде залежати від частоти. Низькочастотні звукові хвилі мають довжину хвилі більше, ніж високочастотні.

Прикладом іншого різновиду електромагнітноговипромінювання може служити світлова хвиля. Світло - частина електромагнітного спектра, видима нашому оку. Довжина світлової хвилі, яку може сприймати людське зір, лежить в межах від 400 до 700 нм (нанометрів). По обидва боки від видимого діапазону спектра лежать області, які не сприймаються нашим оком.

Ультрафіолетові хвилі мають довжину, меншу, ніж довжина видимої частини спектра. Хоча людське око не в змозі їх бачити, але, тим не менш, вони здатні завдати нашому зору чималу шкоду.

Довжина хвилі інфрачервоного випромінювання більша за ту максимальної довжини, яку ми здатні побачити. Ці хвилі уловлюються спеціальним обладнанням і використовуються, наприклад, в камерах нічного бачення.

Серед променів, доступних нашому зору, найменшій довжиною володіє промінь фіолетового кольору, найбільшою - червоний. У проміжку між ними лежить весь доступний погляду спектр (згадаємо веселку!)

Як ми сприймаємо кольору? Промені світла, що мають певну довжину, потрапляють на сітківку ока, що має світлочутливі рецептори. Ці рецептори передають сигнали безпосередньо в наш мозок, де формується відчуття певного кольору. Які саме кольори ми бачимо - залежить від довжин хвиль падаючих променів, а яскравість колірного відчуття визначається інтенсивністю випромінювання.

Всі предмети, що оточують нас, мають здатністьвідображати, пропускати або поглинати падаюче світло (повністю або частково). Наприклад, зелений колір листя означає, що з усього діапазону відображаються в основному промені зеленого кольору, інші поглинаються. Прозорі предмети мають властивість затримувати випромінювання певної довжини, що використовується, наприклад, в фотографії (застосування фото фільтрів).

Таким чином, колір предмета говорить нам про здатність відображати хвилі певної частини спектра. Предмети, що відображають весь спектр, ми бачимо білими, які поглинають все промені - чорними.