Фізика 7 клас

РОЗДІЛ 3. СВІТЛОВІ ЯВИЩА

 

§14. ДЖЕРЕЛА ТА ПРИЙМАЧІ СВІТЛА

 

1. ДЖЕРЕЛА СВІТЛА

 

Джерелами світла називають тіла, що випромінюють світло.

ТЕПЛОВІ ДЖЕРЕЛА СВІТЛА

ПРОВЕДЕМО ДОСЛІД

Візьміть щипцями цвях і потримайте його над полум’ям газової плити. Цвях незабаром розжариться до червоного, тобто стане джерелом світла. Якщо нагріти цвях сильніше (для цього потрібен спеціальний пальник), світіння стане жовтогарячим: з підвищенням температури тіла колір випромінюваного ним світла змінюється від червоного до блакитного. Дослід свідчить, що всі достатньо нагріті тіла випромінюють світло. Нагріті тіла, що випромінюють світло, називають тепловими джерелами світла.

Найважливіше для нас, землян, теплове джерело світла — це сліпуче яскраве Сонце (рис. 14.1). Температура його поверхні, розпеченої до білого, сягає близько 6 тисяч градусів! Усі відомі нам на сьогодні речовини за такої температури перетворюються в газ. І Сонце дійсно є колосальною розпеченою газовою кулею — діаметр Сонця більше ніж у 100 разів перевищує діаметр Землі. У надрах Сонця температура сягає 15 мільйонів градусів, тобто в тисячі разів більше, ніж на його поверхні!

Перше «приручене людиною» джерело світла було саме тепловим — це було полум’я первісного багаття (рис. 14.2).

На зміну полум’ю багаття прийшло полум’я свічки, а потім — гасової лампи. Світло полум’я створюється переважно світінням розпечених частиночок сажі.

Тепловими джерелами світла є також лампи розжарювання, що сяють у ваших будинках і сьогодні: електричний струм нагріває нитку лампи до білого.

Подібними до Сонця тепловими джерелами світла є всі зорі. Вони здаються нам незрівнянно менш яскравими за Сонце тільки тому, що розташовані в сотні тисяч і навіть мільйони разів далі.

Неозброєному оку всі зорі можуть здаватись однакового кольору, але в телескоп добре видно, що серед них є червонуваті, жовті, білі й блакитнуваті. Як ви здогадалися, колір зорі залежить від температури її поверхні: менш гарячі зорі червонуваті, а найгарячіші — блакитнуваті.

Однак не всі «небесні світила» є джерелами світла: так, холодний Місяць не світить сам, а тільки відбиває світло Сонця. Відбивають сонячне світло й планети, найяскравіші з яких — Венера та Юпітер. Ви їх часто- густо спостерігаєте на зоряному небі, але, мабуть, помилково вважаєте дуже яскравими зорями.

ЧОМУ НАГРІТІ ТІЛА СВІТЯТЬСЯ?

Світло випромінюють частинки, з яких складається речовина, тобто молекули та атоми, коли вони перебувають, як кажуть фізики, у збудженому стані, тобто мають певний «надлишок» енергії. Цю «надлишкову» енергію частинки виділяють, випромінюючи світло — електромагнітні хвилі (або частинки світла, фотони — що теж правильно внаслідок двоїстої природи світла).

Енергію, потрібну для випромінювання світла, частинки речовини можуть отримувати, наприклад, унаслідок зіткнень між собою.

Як ви вже знаєте, у разі збільшення температури збільшується інтенсивність теплового хаотичного руху атомів і молекул. І коли температура тіла стає досить високою, атоми та молекули внаслідок зіткнень переходять у збуджений стан і починають випромінювати світло.

ХОЛОДНІ ДЖЕРЕЛА СВІТЛА

Холодні джерела світла — це тіла, що світяться за температури, близької до кімнатної.

Наприклад, екран телевізора, дисплей комп’ютера або мобільного телефону помітно світяться, хоча вони й не нагріті (рис. 14.3).

Холодними джерелами світла є також лампи денного світла.

Є навіть світні живі організми! Усі вони, зрозуміло, також є «холодними» джерелами світла. Так, літньою ніччю в лісі можна побачити, як «переморгуються» світлячки. Світяться також деякі глибоководні риби (рис. 14.4).

Про ці світні організми ми ще розповімо в розділі «Хочеш дізнатися більше?».

Світіння холодних джерел світла також спричинено випромінюванням атомів і молекул, що перебувають у збудженому стані.

Однак у холодних джерелах світла атоми та молекули переходять у збуджений стан не завдяки зіткненням під час теплового хаотичного руху, а внаслідок інших процесів (зокрема, хімічних реакцій).

ПРИРОДНІ Й ШТУЧНІ ДЖЕРЕЛА СВІТЛА

Сонце, блискавка або світлячки випромінюють світло без участі людини. Такі джерела світла, створені самою природою, називають природними.

Сьогодні люди вже створили багато джерел світла, які називають штучними.

На рис. 14.5 зображено приклади штучних джерел світла. Їхню роль в історії людства важко переоцінити.

Уже перше штучне джерело світла, багаття, ознаменувало початок власне «людської» історії. Одним із найулюбленіших героїв давньогрецьких міфів був титан Прометей, який викрав вогонь у богів і подарував його людям.

Винахід електричної лампи наприкінці 19-го століття разюче змінив вигляд наших будинків і вулиць міст.

Сьогодні вчені та інженери створюють досконалі штучні джерела світла — економічні та комфортні.

Природні джерела світла — це джерела, які створила сама природа. Штучні джерела світла створили люди.


Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити