İçerik
Işığın uzayda nasıl ilerlediği sorusu, fiziğin çok yıllık gizemlerinden biridir. Modern açıklamalarda, içinden yayılacak bir ortama ihtiyaç duymayan bir dalga olayıdır. Kuantum teorisine göre, belirli koşullar altında bir parçacık topluluğu olarak da davranır. Bununla birlikte, çoğu makroskopik amaç için, davranışı bir dalga gibi davranarak ve hareketini tanımlamak için dalga mekaniği prensiplerini uygulayarak tanımlanabilir.
Elektromanyetik Titreşimler
1800'lerin ortalarında, İskoç fizikçi James Clerk Maxwell ışığın dalgalar halinde hareket eden bir elektromanyetik enerji şekli olduğunu ortaya koydu. Bir ortam yokluğunda bunu nasıl başardığı sorusu elektromanyetik titreşimlerin doğası ile açıklanmaktadır. Yüklü bir parçacık titreştiğinde, manyetik olanı otomatik olarak indükleyen elektriksel bir titreşim üretir - fizikçiler genellikle dik düzlemlerde meydana gelen bu titreşimleri görselleştirir. Eşleştirilmiş salınımlar kaynaktan dışa doğru yayılır; Evreni nüfuz eden elektromanyetik alan dışında hiçbir ortamın onları yürütmesi gerekli değildir.
Bir Işık Işığı
Bir elektromanyetik kaynak ışık ürettiğinde, ışık kaynağın titreşimine göre aralıklı bir dizi konsantrik küre olarak dışa doğru hareket eder. Işık her zaman bir kaynak ve hedef arasındaki en kısa yolu seçer. Kaynaktan hedefe, dalga cephelerine dik olarak çizilen bir çizgiye ışın denir. Kaynaktan uzakta, küresel dalga cepheleri ışın yönünde hareket eden bir dizi paralel çizgiye dönüşür. Boşlukları ışığın dalga boyunu ve belirli bir zaman diliminde belirli bir noktadan geçen bu hatların sayısı frekansı tanımlar.
Işık hızı
Bir ışık kaynağının titreştiği frekans, ortaya çıkan radyasyonun frekansını ve dalga boyunu belirler. Bu, fizikçi Max Planck tarafından 1900'lerin başında kurulan bir ilişkiye göre dalga paketinin enerjisini veya bir birim olarak hareket eden dalgaların patlamasını doğrudan etkiler. Işık görünüyorsa, titreşim frekansı rengi belirler. Bununla birlikte, ışığın hızı titreşim frekansından etkilenmez. Bir boşlukta, her zaman saniyede 299,792 kilometredir (saniyede 186, 282 mil), "c" harfi ile gösterilir. Einstein Görelilik Teorisi'ne göre, evrendeki hiçbir şey bundan daha hızlı seyahat etmiyor.
Kırılma ve Gökkuşağı
Işık, bir ortamdaki boşlukta olduğundan daha yavaş hareket eder ve hız ortamın yoğunluğuyla orantılıdır. Bu hız değişimi ışığın iki ortamın arayüzünde bükülmesine neden olur - kırılma olarak adlandırılan bir fenomen. Eğildiği açı, iki ortamın yoğunluğuna ve olay ışığının dalga boyuna bağlıdır. Şeffaf bir ortamdaki ışık olayı, farklı dalga boylarına sahip dalga önlerinden oluştuğunda, her bir dalga önü farklı bir açıda bükülür ve sonuç bir gökkuşağıdır.