Physics: Light and Optics

Физика: Необходимое звено в построении математических моделей и теорий течения процессов

В области науки существует множество подходов к изучению царства природы. Однако одной из самых простых систем является физика, которая предоставляет нам основание для понимания как объектов ближнего окружения (например, стен, дверей), так и космоса за его огромные размеры. Физика основанная на количественных данных, а её основным предметом исследований являются явления и процессы природы, такие как лучи и их свойства, оптика, фокусировка линз и физика света.

Лучи и их свойства

Люди живут в мире, где всегда есть какой-то тип энергии - от солнечных лучей до электрического тока. Эта энергия может быть используется у людей или животных для выполнения работы или движение. Следующие типы лучей важны для физики:

• Обычный свет: Состоит из видимой части спектра света, который мы видим каждый день.
• Ионизирующий свет: Ультравиолетное и рентгеновское излучение имеют длины волн меньше видимого света и могут вызывать побочные эффекты в организме человека.
• Радиоактивный: Это невидимый тип радиоактиноидов, которые обладают энергией реакций ядерных распадов атомных радону, урана или тория.

Оптика

Оптика позволяет нам использовать лучи для получения информации о мире вокруг нас. Есть два основных подхода к оптике: физическая и математическая. Физическая оптика представлена приложением физики к свету и его свойствам, таким как преломление, отражение и различные спектры света. Математическая оптика посвящена исследованию оптических систем, таких как линзы, коллекторы солнечного света и камеры, используя математические методы и формальные доказательства.

Преломление

Преломление является важным явлением оптики. Когда свет проходит через границу между двумя средствами, он начинает случайно менять направление движения своих частиц. Например, когда свет переходит через плоскую границу воздуха и стекло, он преломляется слева и справа от границы, создавая радугу. Преломление имеет отношение к индексу преломления средств и угла падения света.

Фокусировка линз

Фокусировка - это способ концентрировать свет фокусирующимися и отражающимися повторными линзами. Каждая часть стекла уменьшает частоту волн света, что делает более короткими попутные волны, которые встречают другой участок стекла. Если несколько линз работают вместе, они создают одно бесконечное место, которое мы называем фокусом. Линзы используются в различных технологиях, включая телескопа для наблюдения за звёздами и дальномер в автомобиле.

Физика света

Физика света рассматривает теории и явления, связанные с светоподающими телами и их взаимодействиями. В настоящее время существуют три основные теории физики света: классическая теория, квантовая механика и теория общих соотношений.

Классическая теория

Классическая теорция была первой теорией физики света. В ней свет рассматривался как непрерывная электромагнитная волна, то есть как поток электронно-позитивных частиц, которые менялись энергией, когда взаимодействие света с любой вещью было законченным. Классическая теория была описана в работе сэра Исаака Ньютона и позже дополнено Майклом Фарадеем в виде электромагнитных колебаний для объяснения явления преломления.

Квантовая механика

Квантовая механика представляет собой радикальный переход от классической теории к тому, что сейчас является основной интерпретацией физики света. В этой схеме свет рассматривается как излучение на основе частиц, описываемых фотонной моделью. Например, если люди делают ударную волну на стену, она будет работать так же, как исполнение акта прыжка между двумя состояниями звуковой волны для одного фазового колебания.

Теория общих соотношений

Теория общей гравитации Альберта Эйнштейна предполагает, что гравитацион