WŁAŚCIWOŚCI

WŁAŚCIWOŚCI

OPTYCZNE CIAŁ

OPTYCZNE CIAŁ

Sposób patrzenia na różne przedmioty i ocena ich
barwy jest wynikiem naszych
osobistych wrażeń wzrokowych. Fakt jednak, że w
ocenie tej zgadzamy się przeważnie
z innymi ludźmi ,świadczy że nasze wrażenia
wzrokowe, choć są osobistymi spostrzeżeniami
mają za podstawę jakąś wspólną cechę
charakterystyczną dla budowy ludzkiego oka.

Pierwszym który zajął się teorią zjawisk świetlnych,
był słynny Netwon. W 1704r. Wydał on dzieło pt.
„OPTYKA”

Zmianę widma liniowego na pasmowe, w

Zmianę widma liniowego na pasmowe, w

którym pojawiają się układy bardzo wielu

którym pojawiają się układy bardzo wielu

linii odpowiadających falom czyli pasma

linii odpowiadających falom czyli pasma

nastąpi w ciele stałym, w którym atomy,

nastąpi w ciele stałym, w którym atomy,

jony lub cząsteczki tworzą uporządkowaną

jony lub cząsteczki tworzą uporządkowaną

strukturę krystaliczną. Elektrony mogą

strukturę krystaliczną. Elektrony mogą

przeskakiwać do sąsiednich atomów, jonów

przeskakiwać do sąsiednich atomów, jonów

lub cząsteczek. Podczas przejść na wyższe

lub cząsteczek. Podczas przejść na wyższe

poziomy energetyczne będą pochłaniać

poziomy energetyczne będą pochłaniać

kwanty energii odpowiadające falom o nieco

kwanty energii odpowiadające falom o nieco

innych długościach niż podczas przejść w

innych długościach niż podczas przejść w

„macierzystych” atomach, jonach lub

„macierzystych” atomach, jonach lub

cząsteczkach

cząsteczkach

.

.

•

Ciało stałe może być przezroczyste tylko wtedy, gdy

Ciało stałe może być przezroczyste tylko wtedy, gdy

pasmo pochłaniania nie obejmuje zakresu długości fal

pasmo pochłaniania nie obejmuje zakresu długości fal

światła widzialnego.

światła widzialnego.

•

Na rysunku poniżej możemy zaobserwować

Na rysunku poniżej możemy zaobserwować

zjawiska przepuszczania światła. Np. na

zjawiska przepuszczania światła. Np. na

Szmaragd przypada zielony obszar widma

Szmaragd przypada zielony obszar widma

widzialnego, dlatego szmaragd jest przezroczysty

widzialnego, dlatego szmaragd jest przezroczysty

dla światła tej barwy.

dla światła tej barwy.

•

Węgiel nie przepuszcza światła żadnej barwy- jest

Węgiel nie przepuszcza światła żadnej barwy- jest

nieprzezroczysty.

nieprzezroczysty.

•

Natomiast kwarc jest zupełnie przezroczysty

Natomiast kwarc jest zupełnie przezroczysty

ponieważ obejmuje wszystkie długości fal światła.

ponieważ obejmuje wszystkie długości fal światła.

•

Ciała stałe świecą wszystkimi barwami jednocześnie

Ciała stałe świecą wszystkimi barwami jednocześnie

i ponadto jeszcze wysyłają mniej lub bardziej obfite

i ponadto jeszcze wysyłają mniej lub bardziej obfite

promieniowanie podczerwone i nadfioletowe.

promieniowanie podczerwone i nadfioletowe.

•

Oko różnie reaguje na światło różnej barwy. Okazuje

Oko różnie reaguje na światło różnej barwy. Okazuje

się że przy słabym oświetleniu oko zmienia swoją

się że przy słabym oświetleniu oko zmienia swoją

czułość oraz staje się bardziej wrażliwe na barwy

czułość oraz staje się bardziej wrażliwe na barwy

niebieskie i fioletowe a mniej wrażliwe na barwy

niebieskie i fioletowe a mniej wrażliwe na barwy

żółte i czerwone. Dlatego przy nocnym świetle (przy

żółte i czerwone. Dlatego przy nocnym świetle (przy

świetle Księżyca lub dalekich latarni) inaczej się

świetle Księżyca lub dalekich latarni) inaczej się

przedstawiają barwy wszystkich przedmiotów i

przedstawiają barwy wszystkich przedmiotów i

świateł. Samo światło Księżyca wydaje się nam

świateł. Samo światło Księżyca wydaje się nam

bardziej niebieskawe. Wszystko, co nas otacza,

bardziej niebieskawe. Wszystko, co nas otacza,

przybiera mniej lub więcej niebieskawy odcień i

przybiera mniej lub więcej niebieskawy odcień i

nawet poezja „nocna” obfituje w barwy „zimne” :

nawet poezja „nocna” obfituje w barwy „zimne” :

fioletowe, niebieskie, zielono-niebieskie. A poezja

fioletowe, niebieskie, zielono-niebieskie. A poezja

„dnia” operuje raczej kolorami „ciepłymi”.

„dnia” operuje raczej kolorami „ciepłymi”.

•

Częściej przezroczyste niż ciała stałe są

Częściej przezroczyste niż ciała stałe są

ciecze

ciecze

.

.

Natomiast szkło jest zastygłą cieczą dlatego taż

Natomiast szkło jest zastygłą cieczą dlatego taż

jest najlepszym materiałem optycznym. Tak samo

jest najlepszym materiałem optycznym. Tak samo

jak woda pochłania słabo światło o różnych

jak woda pochłania słabo światło o różnych

długościach fali.

długościach fali.

•

W XX wieku wynaleziono ciekłe kryształy. Gdy

W XX wieku wynaleziono ciekłe kryształy. Gdy

fale świetlne przechodzą przez ciekły kryształ,

fale świetlne przechodzą przez ciekły kryształ,

drgania pola elektrycznego prostopadłe do

drgania pola elektrycznego prostopadłe do

kierunku ułożenia cząsteczek są pochłaniane

kierunku ułożenia cząsteczek są pochłaniane

znacznie słabiej niż drgania równoległe. Dwie

znacznie słabiej niż drgania równoległe. Dwie

warstwy ciekłokrystaliczne są pochłaniane

warstwy ciekłokrystaliczne są pochłaniane

znacznie słabiej niż drgania równoległe.

znacznie słabiej niż drgania równoległe.

•

Technologia ciekłych kryształów jest stale

Technologia ciekłych kryształów jest stale

rozwijana. Już dziś laptopy mają zamiast

rozwijana. Już dziś laptopy mają zamiast

monitorów ekrany ciekłokrystaliczne, które dają

monitorów ekrany ciekłokrystaliczne, które dają

kolorowy obraz nie gorszy od małych telewizorów.

kolorowy obraz nie gorszy od małych telewizorów.

•

GAZY

GAZY

są niemal zawsze przezroczyste, a

są niemal zawsze przezroczyste, a

ich współczynnik załamania jest bliski

ich współczynnik załamania jest bliski

jedności. Wynika to z faktu że cząsteczki w

jedności. Wynika to z faktu że cząsteczki w

gazie są rozłożone bardzo rzadko i fale

gazie są rozłożone bardzo rzadko i fale

elektromagnetyczne w niewielkim tylko

elektromagnetyczne w niewielkim tylko

stopniu zmieniają się w wyniku

stopniu zmieniają się w wyniku

oddziaływania z nimi.

oddziaływania z nimi.

•

Wyobraźmy sobie że ciało stałe, ciecz lub silnie

Wyobraźmy sobie że ciało stałe, ciecz lub silnie

zgęszczony gaz został ogrzany. W temperaturze

zgęszczony gaz został ogrzany. W temperaturze

bardzo niskiej ciało to , praktycznie biorąc, nie będzie

bardzo niskiej ciało to , praktycznie biorąc, nie będzie

wcale wysyłać promieniowania. Jednak już w nieco

wcale wysyłać promieniowania. Jednak już w nieco

wyższych temperaturach , np 15stopni C , ciało to

wyższych temperaturach , np 15stopni C , ciało to

będzie promieniowało w takiej formie, jaką wskazuje

będzie promieniowało w takiej formie, jaką wskazuje

odpowiednia dla tej temperatury krzywa na rysunku.

odpowiednia dla tej temperatury krzywa na rysunku.

•

Widzimy z niej, że prawie całe promieniowanie tego

Widzimy z niej, że prawie całe promieniowanie tego

ciała przypada na część podczerwoną, a więc jest

ciała przypada na część podczerwoną, a więc jest

niewidzialne, w części zaś widzialnej mamy znikomo

niewidzialne, w części zaś widzialnej mamy znikomo

małą energię promieniowania.

małą energię promieniowania.

•

W miarę podwyższenia temperatury ciała zmienia się

W miarę podwyższenia temperatury ciała zmienia się

krzywa jego promieniowania ; przede wszystkim

krzywa jego promieniowania ; przede wszystkim

łączna ilość energii staje się coraz większa, co się

łączna ilość energii staje się coraz większa, co się

przejawia we wzroście krzywej. Jednocześnie coraz

przejawia we wzroście krzywej. Jednocześnie coraz

więcej promieniowania przechodzi z części

więcej promieniowania przechodzi z części

niewidzialnej – podczerwonej , do części widzialnej.

niewidzialnej – podczerwonej , do części widzialnej.

Ciało zaczyna więc świecić barwą czerwoną.

Ciało zaczyna więc świecić barwą czerwoną.