Wie funktioniert hellen Reise

Die Frage, wie sich Licht im Raum ist einer der mehrjährige Geheimnisse der Physik. In modernen Ausführungen ist es ein Wellenphänomen , das nicht ein Medium, durch das zu propagieren braucht. Nach der Quantentheorie, verhält es sich auch als eine Sammlung von Teilchen unter bestimmten Umständen. Für die meisten Zwecke makroskopischen aber sein Verhalten kann , indem man es wie eine Welle und die Anwendung der Prinzipien der Wellenmechanik zu beschreiben, seine Bewegung beschrieben werden. Elektromagnetische Schwingungen

In der Mitte der 1800er gründete der schottische Physiker James Clerk Maxwell , dass Licht eine Form der elektromagnetischen Energie, die in Wellen bewegt. Die Frage, wie sie es so in Abwesenheit eines Mediums nicht durch die Natur der elektromagnetischen Schwingungen erläutert. Wenn ein geladenes Teilchen schwingt , erzeugt sie eine elektrische Schwingung, die automatisch induziert ein Magnetfeld eines - oft Physiker visualisieren diese Schwingungen in senkrechten Ebenen auftreten. Die gepaarten Schwingungen breiten sich nach außen von der Quelle; kein Medium , mit Ausnahme des elektromagnetischen Feldes , die das Universum durchdringt , ist erforderlich, um sie zu befragen.
A Ray of Light

Wenn eine elektromagnetische Quelle erzeugt Licht, das Licht wandert nach außen als eine Reihe von konzentrischen Kugeln in Übereinstimmung mit der Schwingung der Quelle beabstandet ist. Licht immer den kürzesten Weg zwischen Quelle und Ziel . Eine Linie von der Quelle zum Ziel , die senkrecht zu den Wellenfronten , gezogen wird als Strahl. Weit von der Quelle , degeneriert sphärischen Wellenfronten in eine Reihe von parallelen Linien in die Richtung des Strahls . Ihr Abstand bestimmt die Wellenlänge des Lichts und die Anzahl solcher Linien , die einen bestimmten Punkt in einer bestimmten Zeiteinheit passieren definiert die Frequenz .
The Speed ​​of Light

die Häufigkeit, mit der eine Lichtquelle schwingt bestimmt die Frequenz - und Wellenlängen - der resultierenden Strahlung. Dies wirkt sich direkt auf die Energie der Wellenpaket - oder Platzen der Wellen bewegen als eine Einheit - nach einer Beziehung von dem Physiker Max Planck in den frühen 1900er Jahren gegründet. Wenn das Licht sichtbar ist, die Schwingungsfrequenz bestimmt Farbe. Die Lichtgeschwindigkeit ist unabhängig von Schwingungsfrequenz , jedoch. In einem Vakuum , ist es immer 299.792 Kilometer pro Sekunde (186 , 282 Meilen pro Sekunde) , ein Wert, mit dem Buchstaben bezeichnet "c . " Nach Einsteins Relativitätstheorie , nichts im Universum bewegt sich schneller als diese.
Lichtbrechung und Regenbogen

Licht bewegt sich langsamer in einem Medium , als es in einem Vakuum tut , und die Geschwindigkeit ist proportional der Dichte des Mediums. Diese Geschwindigkeitsänderung bewirkt, daß Licht an der Grenzfläche zweier Medien verbiegen - ein Phänomen, das als Brechung. Der Winkel, bei dem es Kurven abhängig von den Dichten der beiden Medien und der Wellenlänge des einfallenden Lichts. Wenn Licht auf ein transparentes Medium ist der Wellenfronten von verschiedenen Wellenlängen zusammengesetzt ist, biegt sich jeder Wellenfront in einem anderen Winkel , und das Ergebnis ist ein Regenbogen .