"და თქვა ღმერთმა: "იყოს ნათელი!" და იყო ნათელი." ეს სიტყვები ყველამ იცის ბიბლიიდან და ყველას ესმის: მის გარეშე ცხოვრება შეუძლებელია. მაგრამ რა არის სინათლე თავისი ბუნებით? რისგან შედგება და რა თვისებები აქვს? რა არის ხილული და უხილავი სინათლე? ამ და რამდენიმე სხვა საკითხზე სტატიაში ვისაუბრებთ.
სინათლის როლზე
ინფორმაციის უმეტესობას, როგორც წესი, ადამიანი აღიქვამს თვალით. მას უმჟღავნდება მატერიალური სამყაროსთვის დამახასიათებელი ფერების და ფორმების მთელი მრავალფეროვნება. და მას შეუძლია ხედვით აღიქვას მხოლოდ ის, რაც ასახავს გარკვეულ, ე.წ. სინათლის წყაროები შეიძლება იყოს ბუნებრივი, როგორიცაა მზე, ან ხელოვნური, შექმნილი ელექტროენერგიით. ასეთი განათების წყალობით შესაძლებელი გახდა მუშაობა, დასვენება - ერთი სიტყვით, სრულფასოვანი ცხოვრების წესის წარმართვა დღის ნებისმიერ დროს.
ბუნებრივია, ცხოვრების ასეთი მნიშვნელოვანი ასპექტი სხვადასხვა ეპოქაში მცხოვრები მრავალი ადამიანის გონებას იპყრობდა. განვიხილოთ, რა არის სინათლე სხვადასხვა კუთხიდან, ანუ სხვადასხვა თეორიების პოზიციიდან, რომლებსაც ექსპერტები დღეს იცავენ.
სინათლე: განმარტება (ფიზიკა)
არისტოტელემ, რომელმაც ეს შეკითხვა დაუსვა, სინათლე გარკვეულ მოქმედებად მიიჩნია, რომელიცგავრცელდა გარემოში. განსხვავებული აზრი ჰქონდა ძველი რომის ფილოსოფოსს, ლუკრეციუს კარუსს. ის დარწმუნებული იყო, რომ ყველაფერი, რაც მსოფლიოში არსებობს, შედგება უმცირესი ნაწილაკებისგან - ატომებისგან. სინათლესაც აქვს ეს სტრუქტურა.
მეჩვიდმეტე საუკუნეში ეს შეხედულებები საფუძვლად დაედო ორ თეორიას:
- კორპუსკულარული;
- ტალღა.
კორპუსკულარული თეორია იცავდა ნიუტონს. მისი ფორმულირება იმის შესახებ, თუ რა არის სინათლე, ასეთია. მანათობელი სხეულები ასხივებენ ხაზების გასწვრივ განაწილებულ უმცირეს ნაწილაკებს, ანუ სხივებს. ისინი ხვდებიან თვალებში, ასე რომ ხალხი ხედავს.
ჰაიგენსის სახელს უკავშირდება კიდევ ერთი თეორია. მას სჯეროდა, რომ არსებობს სპეციალური გარემო, სადაც არ მოქმედებს გრავიტაციის კანონი. მასში, ნაწილაკებს შორის, არის მანათობელი ეთერი. სწორედ ეს არის სინათლე, მისი თქმით.
მიუხედავად განსხვავებული ახსნა-განმარტებისა, დღეს ორივე თეორია მიჩნეულია სწორად და მიმდინარეობს შესწავლა. სინათლეს აქვს როგორც ტალღური, ასევე ნაწილაკების თვისებები.
ხილული სინათლის სიხშირე
სინათლე არის ელექტრომაგნიტური ტალღების სპექტრი, რომელიც ხელმისაწვდომია თვალების აღქმისთვის. თუ ელექტრომაგნიტური გამოსხივების მასშტაბებს დააკვირდებით, აღმოჩნდება, რომ ხილულ სინათლეს მასზე ძალიან მცირე ადგილი უჭირავს. გამოდის, რომ გამოსხივებულის მხოლოდ მცირე ნაწილია ხელმისაწვდომი ადამიანისთვის. აქ მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მითითებული დიაპაზონი ხელმისაწვდომია სპეციალურად ადამიანებისთვის. ანუ, შესაძლოა, ზოგიერთ ცხოველს, მაგალითად, შეუძლია ხალხისთვის მიუწვდომელი ნახოს. და პირიქით. ადამიანის ხედვა ხედავს ფერებს, რომლებსაც ცალკეული ცხოველები ვერ ხედავენ.
ინფრაწითელი სხივები
ინგლისელმა მეცნიერმა ჰერშელმა 1800 წელს მზის შუქი დაშალა სპექტრად. ვერცხლისწყლის ავზი ერთ მხარეს ჭვარტლით იყო გაშავებული. დაკვირვებებმა აჩვენა ტემპერატურის ზრდა. ამის გამო მან გადაწყვიტა, რომ თერმომეტრი ადამიანის თვალისთვის უხილავი სხივებით თბებოდა. შემდგომში მათ უწოდეს ინფრაწითელი, ანუ თერმული.
ეს ეფექტი შესანიშნავად ასახავს ღუმელის სპირალს. გაცხელებისას ჯერ იწყებს დათბობას, ფერის შეცვლის გარეშე და მხოლოდ ამის შემდეგ, გაცხელებისას, წითლდება. გამოდის, რომ სპირალის დიაპაზონი მერყეობს უხილავი ინფრაწითელიდან ულტრაიისფერ გამოსხივებამდე.
დღეს ცნობილია, რომ ყველა სხეული ასხივებს ინფრაწითელ სინათლეს. სინათლის წყაროებს, რომლებიც ასხივებენ ინფრაწითელ სხივებს, აქვთ უფრო გრძელი ტალღის სიგრძე, მაგრამ გარდატეხის კუთხე უფრო სუსტია, ვიდრე წითელი.
სითბო არის მოძრავი მოლეკულების ინფრაწითელი გამოსხივება. რაც უფრო მაღალია მათი სიჩქარე, მით მეტია რადიაცია და ასეთი ობიექტი უფრო თბილი ხდება.
ულტრაიისფერი
ინფრაწითელი გამოსხივების აღმოჩენისთანავე, გერმანელმა ფიზიკოსმა ვილჰელმ რიტერმა დაიწყო სპექტრის საპირისპირო მხარის შესწავლა. აქ ტალღის სიგრძე უფრო მოკლე აღმოჩნდა, ვიდრე იისფერი. მან შენიშნა, როგორ გაშავდა ვერცხლის ქლორიდი იის უკან. და ეს მოხდა უფრო სწრაფად, ვიდრე ხილული სინათლის ტალღის სიგრძე. აღმოჩნდა, რომ ასეთი გამოსხივება ხდება მაშინ, როცა გარე ატომურ გარსებზე ელექტრონები იცვლება. შუშას შეუძლია ულტრაიისფერი სინათლის შთანთქმა, ამიტომ კვლევაში გამოყენებული იქნა კვარცის ლინზები.
რადიაციას შთანთქავს ადამიანის კანი დაცხოველური, ასევე ზედა მცენარეული ქსოვილები. ულტრაიისფერი გამოსხივების მცირე დოზებმა შეიძლება დადებითად იმოქმედოს კეთილდღეობაზე, გააძლიეროს იმუნური სისტემა და შექმნას D ვიტამინი. მაგრამ დიდმა დოზებმა შეიძლება გამოიწვიოს კანის დამწვრობა და თვალების დაზიანება, ხოლო ზედმეტმა რაოდენობამ შეიძლება გამოიწვიოს კანცეროგენული ეფექტიც კი.
ულტრაიისფერი აპლიკაციები
ულტრაიისფერი გამოსხივება გამოიყენება მედიცინაში (მას შეუძლია მავნე ორგანიზმების მოკვლა), გარუჯვისთვის და ასევე ფოტოგრაფიაში. როდესაც შეიწოვება, სხივები ხილული ხდება. ამიტომ, მისი გამოყენების კიდევ ერთი სფეროა ფლუორესცენტური ნათურების წარმოებაში გამოყენება.
დასკვნა
თუ გავითვალისწინებთ ხილული სინათლის უმნიშვნელოდ მცირე სპექტრს, ცხადი გახდება, რომ ოპტიკური დიაპაზონი ასევე ძალიან ცუდად არის შესწავლილი ადამიანის მიერ. ამ მიდგომის ერთ-ერთი მიზეზი არის ხალხის გაზრდილი ინტერესი იმის მიმართ, რაც თვალით ჩანს.
მაგრამ ამის გამო გაგება რჩება დაბალ დონეზე. მთელი კოსმოსი გაჟღენთილია ელექტრომაგნიტური გამოსხივებით. უფრო ხშირად ადამიანები მათ არა მხოლოდ არ ხედავენ, არამედ არც გრძნობენ. მაგრამ თუ ამ სპექტრების ენერგია იზრდება, მათ შეუძლიათ გამოიწვიონ ავადმყოფობა და სასიკვდილოც კი გახდნენ.
უხილავი სპექტრის შესწავლისას ცხადი ხდება ზოგიერთი, როგორც მათ უწოდებენ, მისტიკური ფენომენი. მაგალითად, ცეცხლოვანი ბურთები. ხდება ისე, რომ ისინი თითქოს არსაიდან ჩნდებიან და უეცრად ქრებიან. ფაქტობრივად, უხილავი დიაპაზონიდან ხილულ დიაპაზონზე გადასვლა და პირიქით უბრალოდ ხორციელდება.
თუ ჭექა-ქუხილის დროს ცის გადაღებისას იყენებთ სხვადასხვა კამერას, ზოგჯერ გამოდისდააფიქსირეთ პლაზმოიდების გადასვლა, მათი გამოჩენა ელვაში და ცვლილებები, რომლებიც ხდება თავად ელვაში.
ჩვენს ირგვლივ ჩვენთვის სრულიად უცნობი სამყაროა, რომელიც განსხვავებულად გამოიყურება იმისგან, რის ყურებას მივეჩვიეთ. ცნობილმა განცხადებამ "სანამ ჩემი თვალით არ დავინახო, არ დავიჯერებ" დიდი ხანია დაკარგა აქტუალობა. რადიო, ტელევიზია, მობილური ტელეფონები და მსგავსი რამ დიდი ხანია დაამტკიცა, რომ მხოლოდ იმიტომ, რომ რაღაცას ვერ ვხედავთ, არ ნიშნავს რომ ის არ არსებობს.
