Astronomiya

Digər EMS dalğalarını görünən işığa necə çevirə bilərik?

Digər EMS dalğalarını görünən işığa necə çevirə bilərik?

Buna görə tez bir sual verdim və elektromaqnit spektrinin digər dalğalarını görünən işıq dalğalarına necə çevirdiyimizi düşünürdüm. Məsələn, rentgen və ya radio dalğalarından kosmosda normal olaraq sadəcə görünən işıq dalğaları ilə görə bilməyəcəyimiz şeyləri dumanlıq kimi görmək üçün istifadə edirik. Ancaq bu dalğaları görünən işığa necə çevirə bilərik ki, onları əslində görə bilək. Bilmirəm bu vəziyyətdə qalıram, yoxsa yenə mənə gələn başqa bir nümunə radio dalğaları ilə çəkilən gördüyümüz Günəş şəkilləridir, bunları görürük, yəni görünən işığa büründükləri mənasını verir. , buna görə necə düşünürdüm, bunun qarşılığında təşəkkürlər =)


Bəzi dalğa uzunluğundakı axını (yalnız bir rəqəm) götürmək və görünən bir intensivliyi təmsil etmək üçün bu rəqəmdən istifadə etmək qədər sadədir.

Yalnız bir dalğa boyunuz varsa, yalnız monoxrom bir şəkil əldə edə bilərsiniz. Bununla birlikdə, birdən çox dalğa boyundakı axın məlumatlarınız varsa, deyək ki, üçü, qızı (r), orta dalğanı yaşıl (g) və ən qısa dalğanı mavini təmsil etmək üçün ən uzun dalğa uzunluğunda istifadə edə bilərsiniz ( b).

Bunu bir yerə yığın və şəkil yaratmaq üçün istifadə edilə bilən görünən bir rgb siqnalını təmsil edən 3 rəqəminiz var. Əlbətdə ki, təsirli bir şəkil əldə etmək üçün rəng tarazlığı və ziddiyyət ilə davam edən çox sayıqlama ola bilər, amma bu əsas prosesdir.


Görünən işıq dalğaları

Gördüyümüz bir obyektin rəngi əks olunan işığın rəngidir. Bütün digər rənglər əmilir.

İşıq lampaları görünən işıq dalğalarının başqa bir mənbəyidir.

Peyk məlumatlarından hazırlana bilən iki növ rəngli şəkil var - həqiqi və yalançı rəng. Buna bənzər həqiqi rəngli şəkillər çəkmək üçün onu alan peyk, yer üzündə əks olunan qırmızı, yaşıl və mavi görünən işıq dalğaları haqqında məlumatları qeyd etmək üçün sensorlardan istifadə etdi. Məlumatlar daha sonra bir kompüterdə birləşdirildi. Nəticə gözlərimizin gördüyünə bənzəyir.

Budur Phoenix-in saxta rəngli bir görüntüsü. Bu səhifədəki həqiqi rəngli və kosmik məkan şəkilləri ilə müqayisə necədir?

Peyk Yer səthinə əks olunan işıq dalğalarının parlaqlığı barədə məlumatları qeydə aldıqda yalan rəngli bir şəkil çəkilir. Bu parlaqlıqlar ədədi dəyərlərlə təmsil olunur və bu dəyərlər daha sonra rəng kodlu ola bilər. Eynən nömrəyə boyama kimidir! Təsvirin "boyanması" üçün seçilən rənglər təsadüfi olur, lakin bunlar ya obyektin real görünməsi üçün, ya da görüntüdəki müəyyən bir xüsusiyyəti vurğulamaq üçün seçilə bilər. Astronomlar, televizordakı idarəetmə elementləri kimi, şəkildəki kontrastı və parlaqlığı dəyişdirmək üçün proqram təminatını istifadə edərək maraq bölgəsinə baxa bilərlər! Aşağıdakı iki şəkil üçün seçilən rəng palitralarında bir fərq görə bilərsinizmi? Hər iki görüntü Crab Bulutsusu, partlamış bir ulduzun qalıqlarıdır!

Budur başqa bir nümunə - aşağıdakı şəkillər Uran planetini həqiqi rəngdə (solda) və yalan rəngdə (sağda) göstərir.

Həqiqi rəng Uranı insan gözləri Voyager 2 kosmik gəmisinin baxış nöqtəsindən gördüyü kimi göstərmək üçün işlənmişdir və mavi, yaşıl və narıncı filtrlər vasitəsi ilə çəkilmiş görüntülərdən ibarətdir. Sağdakı şəkildəki saxta rəng və həddindən artıq kontrast artımı Uranın qütb bölgəsindəki incə detalları ortaya çıxarır. Həqiqi rəngdə görünən çox kiçik ziddiyyətlər burada çox şişirdilir və Uranın bulud quruluşunu öyrənməyi asanlaşdırır. Burada Uran, bir sıra tədricən daha yüngül konsentrik bantlarla əhatə olunmuş qaranlıq bir qütb başlığını ortaya qoyur. Mümkün bir izah budur ki, qütb üzərində cəmlənmiş qəhvəyi bir duman və ya duman atmosferin üst qatının zona hərəkətləri ilə zolaqlara düzülmüşdür.


Digər EMS dalğalarını görünən işığa necə çevirə bilərik? - Astronomiya

Görünən işıq yaradan şeylər
Görünən işıq, insanların görə biləcəyi elektromaqnit dalğaları üçündür. Parlayan və ya işıq verən hər şey görünən işıq dediyimiz dalğaları meydana gətirir. Günəş, işıq lampaları, şamlar və atəş insanların işığa gəldikdə avtomatik olaraq düşündükləri şeylərdir, amma görünən işıq bir çox mənbədən və çox rəngdə gəlir. Bəzi görünən işıq mənbələri bunlardır: televiziya və kompüter ekranları, parıltı çubuqları və hava fişəngləri.

Görünən işıq göy qurşağının bütün rənglərində olur. Hər rəngin öz xüsusi tezliyi və dalğa uzunluğu var. Bütün rənglər birlikdə olduqda, gördüyümüz normal "ağ" işığı düzəldirlər.


Görünən işıq təhlükəlidirmi?
Görünən işıq ümumiyyətlə olduqca zərərsizdir. Ancaq bəzi işıqlar o qədər güclü ola bilər ki, gözlərinizdəki reseptor hüceyrələrə zərər verə bilər və müvəqqəti və ya daimi korluğa səbəb olur. Yüksək enerjili lazerlər də zərər verə bilər və yanıqlara səbəb ola bilər.


Bundan nə öyrənə bilərik?
Alimlər, verdikləri işığın rəngini müşahidə edərək ulduzlar haqqında çox şey öyrənə bilərlər. Bir ulduzun işığının rəngi, ulduzun nə qədər isti olduğunu və həm də qazların növlərini göstərir. Quruluşunu anlamaq üçün görünən işığın köməyi ilə öz günəşimizi də araşdırırıq. Görünən işığı çəkən kameralı peyklər davamlı olaraq planetimizin səthini öyrənmək və izləmək üçün istifadə olunur.


Göy qurşağına necə ağ işıq bölünür

Qarşılıqlı əlaqədə olduğumuz işığın çoxu, bu dalğa uzunluğu aralığının çoxunu və ya hamısını ehtiva edən ağ işıq şəklindədir. Prizmanın içərisindən ağ işığın dalğalanması dalğa uzunluqlarının optik qırılma səbəbindən bir az fərqli bucaqlarda əyilməsinə səbəb olur. Yaranan işıq görünən rəng spektrinə bölünür.

Havadakı su hissəciklərinin qırılma mühiti kimi fəaliyyət göstərməsi ilə göy qurşağına səbəb olan budur. Dalğa uzunluqlarının sırası qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, indigo (mavi / bənövşəyi haşiyə) və bənövşəyi üçün "Roy G Biv" mnemoniki tərəfindən xatırlana bilər. Bir göy qurşağına və ya spektrinə diqqətlə baxsanız, mavi və yaşıl ilə mavi arasında göründüyünü görə bilərsiniz. Bir çox insan indigonu mavi və ya bənövşəyi ilə ayırd edə bilmir, bu səbəbdən bir çox rəng qrafiki onu buraxır.

Xüsusi mənbələrdən, refrakterlərdən və filtrlərdən istifadə edərək, monoxromatik işıq sayılan dalğa uzunluğunda təxminən 10 nanometrlik dar bir zolaq əldə edə bilərsiniz. Lazerlər xüsusidir, çünki əldə edə biləcəyimiz dar monoxromatik işığın ən uyğun mənbəyidirlər. Tək bir dalğa boyundan ibarət olan rənglərə spektral rənglər və ya təmiz rənglər deyilir.


  • Yazının müəllifi: admin
  • Göndərilən yazı: 8 May 2020
  • Göndərmə kateqoriyası: Elm
  • Şərh yaz: 0 şərh

Görünən işığın infraqırmızı şüalanma, rentgen şüaları, ultrabənövşəyi şüalanma, radio dalğaları və ya elektromaqnit şüalanma da daxil ola biləcəyi bir işığın bir növü olduğu söylənə bilər. Yuxarıdakı şüalanma gözlərlə görülə bilməz, yalnız bir az hissə görə bilərsiniz, görə bildiyiniz hissə görünən işıqdır.

Görə bildiyimiz dalğaları və ya işıq şüalarını buraxan hər şeyə görünən işıq deyilir. Bu gün dünyada çox sayda görünən işıq var və hamısının aşağıda nəzərdən keçirəcəyi əhəmiyyətli istifadəsi var.

1. Görmək üçün istifadə edirik

Bu, müasir dünyada görünən işığın əsas və ən vacib istifadəsidir. Elektrik lampası, hava fişəngləri və digər işıq şüaları mənbələri kimi işıqlar var, parlaq şüaları ilə şeyləri görə bilərik və qaranlıq bir otağı görünə bilərik.

2. Cərrahiyyə otağında istifadə üçün lazer hazırlamaq

Lazer işığı, daha sonra bir şüa kimi elan olunan bir işıq və ya beton işığıdır. Lazer işıqları, cərrahın gördüyü işləri və həyata keçirməsini aydınlaşdırdığı üçün cərrahi otaqlarda istifadə olunur. Lazer əməliyyatı adlanan və toxumaları kəsmək üçün istifadə edilən bir əməliyyat da var.

3. televiziyamız üçün


Əylənmək və video izləmək üçün istifadə etdiyimiz televizoru yaradan işıq dalğaları görünən işığdan ibarətdir. Görünən işıq olmasaydı, gözlərimizi televizora yönəltməyimiz və filmlərə və digər əyləncələrə baxmağımızın bir yolu yoxdur.

4. mobil telefonlarımız üçün

Əlbətdə, telefonlarımızdakı işıq şüası görünən işığdan ibarətdir və ya içərisindəki görünən işığı da deyə bilərsiniz. Yalnız əsas işıq dalğaları olsaydı, telefon ekranlarını görmək çətin olardı.

5. Siqnal üçün istifadə olunur

Görünən işıq VLC-nin (görünən işıq rabitəsi) hərtərəfli siqnalı üçün istifadə edilə bilər. Bu, məlumatların 10kbit / s sürətlə ötürülə biləcəyi bir növ rabitə texnologiyasıdır.

6. Hərbi istifadə

Bu görünən işığın başqa bir vacib istifadəsidir. Hərbi döyüşçülər, qaranlıqda vəzifələrə gedərkən düşmənləri görmədən düşmənlərini aydın şəkildə təyin etmək üçün istifadə edirlər. Görünən işıq bir növ böyük bir eynəyə sabitlənmiş və fərqli rənglərə sahib ola bilər.

7. Nəqliyyat vasitəsi ilə əlaqə


Avtomobillərin faraları və yoldakı işıqforları ilə nəqliyyat vasitəsi ilə əlaqə qurmaq üçün bir vasitə var. Bu rabitə və ya istifadə, bu faralarda və işıqforlarda sabitlənmiş və ya istifadə olunan görünən işıqlar sayəsində mövcuddur, olmasa, qəza və xaos ola bilər.

8. Məlumat lövhələri

Hamımızın bildiyimiz kimi, lövhələr verilən məlumatları asanlıqla görmək üçün gecə işıq saçır. Bu işarə lövhələrində yer alan led işıq görünən işıqdır və müasir dünyamızda çox faydalıdır.

9. otaqlar üçün şəxsiyyət vəsiqəsi

Bu işıqlar, otaqların asanlıqla müəyyən edilməsi üçün bir oteldə və ya digər böyük mərtəbəli binalarda ola bilər. Burda çox məna var və yaxşı mənada.

10. MRI skanerləri

Əlbətdə ki, xəstəxanamızdakı MRI skaneri görünən işığdan ibarətdir. Həm də radio dalğaları kimi digər şüalardan ibarətdir, lakin müxtəlif funksiyalar üçün görünən işığa keçirilə bilər.

Bununla, görünən işığın zərərli deyil, insanlığa xidmət etmək üçün gəldiyi yaxşı şeylər olduğunu görə bilərik.


Görünən işıq


Gözlərimiz yalnız a kiçik elektromaqnit spektrinin bir hissəsi deyilir görünən işıq.

Bu o deməkdir ki, ətrafımızda baş verən bir çox şey var ki, onu aşkarlamaq üçün alətlərimiz olmadığı təqdirdə sadəcə bilmirik.

İşıq dalğaları tərəfindən verilir parlamaq üçün kifayət qədər isti bir şey .

Yüngül ampüller belə işləyir - elektrik cərəyanı lampa filamentini təxminən 3000 dərəcə qızdırır və ağ-isti parlayır.

Günəşin səthi 5.600 dərəcədir və böyük bir işıq verir.

Ağ işıq əslində bir-birinə qarışmış bir sıra rənglərdən ibarətdir.

Bunu ağ işığı bir şüşə prizmadan keçirtdiyimiz zaman görə bilərik - bənövşəyi işıq qırmızıdan daha çox əyilir (& quotrefraked & quot), çünki dalğa uzunluğu daha qısadır və şüşə ilə daha çox ləngidir - rənglərin göy qurşağı görürük.

Buna 'dispersiya' deyilir və işığdakı dalğa uzunluqlarının qarışığına baxaraq ulduzların nədən ibarət olduğunu öyrənməyə imkan verir.


Bu çəkiliş lampasının 3000K 'rəng temperaturu' var

İşıqdan istifadə edirik şeyləri görmək !

Günəş planetimizə bu qədər işıq göndərdikdə, ətrafımızı hiss etmək üçün bu dalğa uzunluqlarından istifadə etmək üçün inkişaf etdik.

Lazer istifadə edərək işıq dalğaları da edilə bilər. Bu, bir ampulə fərqli şəkildə işləyir və & quotcoherent & quot; işığı istehsal edir.

Lazerlər istifadə olunur Kompakt disk və amp DVD pleyerlər , işığın diskdəki kiçik çuxurlardan əks olunduğu və naxışın aşkarlandığı və səsə və ya məlumatlara çevrildiyi yer.


Lazerlər də istifadə olunur lazer printerlər və təyyarədə silah hədəfi sistemləri .


5.2 Elektromaqnit Spektri

Kainatdakı cisimlər nəhəng bir elektromaqnit şüası yayır. Alimlər bu aralığa bir sıra kateqoriyaya ayırdıqları elektromaqnit spektri deyirlər. Spektr, hər hissə və ya zolaqdakı dalğalar haqqında bəzi məlumatlarla birlikdə Şəkil 5.6-da göstərilmişdir.

Elektromaqnit Radiasiya növləri

Ən qısa dalğa uzunluğuna malik olan, 0,01 nanometrdən çox olmayan elektromaqnit şüalanma qamma şüaları kateqoriyasına aiddir (1 nanometr = 10-9 metr baxın Əlavə D). Ad qamma Yunan əlifbasının üçüncü hərfindən gəlir: qamma şüaları fiziklər ilk dəfə davranışlarını araşdırdıqda radioaktiv atomlardan gələn üçüncü növ şüalanma idi. Qama şüaları çox enerji daşıdığı üçün canlı toxumalar üçün təhlükəli ola bilər. Gamma radiasiyası ulduzların içərisində, eləcə də ulduzların ölümü və ulduz cəsədlərinin birləşməsi kimi kainatdakı ən şiddətli hadisələr tərəfindən əmələ gəlir. Dünyaya gələn qamma şüaları yerə çatmadan atmosferimiz tərəfindən əmilir (bu, sağlamlığımız üçün yaxşı bir şeydir), beləliklə yalnız kosmosdakı alətlərdən istifadə edərək öyrənilə bilər.

0,01 nanometr ilə 20 nanometr arasındakı dalğa uzunluğuna malik elektromaqnit şüalanmaya rentgen şüaları deyilir. X-şüaları görünən işığdan daha enerjili olduğundan, sümüklərə yox, yumşaq toxumalara nüfuz edə bilir və buna görə də içimizdəki sümüklərin kölgələri şəkillərini çəkməyə imkan verir. X-şüaları insan ətinin qısa bir uzunluğuna nüfuz edə bilsə də, təsir bağışladıqları Yer atmosferindəki çox sayda atom tərəfindən dayandırılır. Beləliklə, rentgen astronomiyası (qamma-şüa astronomiyası kimi) alətlərimizin atmosferimizdən yuxarıya göndərilmə yollarını icad etməyincə inkişaf edə bilmədi (şəkil 5.7).

X-şüaları ilə görünən işıq arasındakı radiasiya ultrabənövşəyi (bənövşədən daha yüksək enerji deməkdir). Elm dünyasının xaricində ultrabənövşəyi şüalara bəzən “qara işıq” deyilir, çünki gözlərimiz onu görə bilmir. Ultraviyole radiasiya daha çox Yer atmosferinin ozon təbəqəsi tərəfindən bloklanır, lakin Günəşimizdən gələn ultrabənövşəyi şüaların kiçik bir hissəsi günəş yanığına və ya həddindən artıq ifrat hallarda insanlarda dəri xərçənginə səbəb olmaq üçün nüfuz edir. Ultraviyole astronomiya da ən yaxşısı kosmosdan edilir.

Təxminən 400 ilə 700 nm arasındakı dalğa uzunluğuna malik elektromaqnit şüalanmaya görünən işıq deyilir, çünki bunlar insan görmə qabiliyyətinin ala biləcəyi dalğalardır. Bu həm də Yer səthinə ən asanlıqla çatan elektromaqnit spektrinin zolağıdır. Bu iki müşahidənin təsadüfü deyil: insan gözləri Günəşdən ən təsirli şəkildə gələn dalğaların növlərini görmək üçün inkişaf etmişdir. Görünən işıq müvəqqəti buludlar tərəfindən bloklandığı hallar istisna olmaqla, Yer atmosferinə təsirli şəkildə nüfuz edir.

Görünən işıq və radio dalğaları arasında infraqırmızı və ya istilik radiasiyasının dalğa boyları var. Astronom William Herschel ilk dəfə 1800-cü ildə günəş işığının spektrinə yayılan müxtəlif rənglərin temperaturunu ölçməyə çalışarkən infraqırmızı kəşf etdi. Termometrini təsadüfən ən qırmızı rəngin üstünə qoyduğunda, Günəşdən gələn bəzi görünməz enerjiyə görə istiləşməni qeyd etdiyini gördü. Bu, elektromaqnit spektrinin digər (görünməz) zolaqlarının mövcudluğuna dair ilk işarə idi, baxmayaraq ki, tam anlayışımızın inkişafı üçün onilliklər lazımdır.

Bir istilik lampası əsasən infraqırmızı radiasiya yayır və dərimizdəki sinir uçları bu elektromaqnit spektrinə həssasdır. İnfraqırmızı dalğalar, Yer atmosferində daha az konsentrə olan su və karbon dioksid molekulları tərəfindən əmilir. Bu səbəbdən infraqırmızı astronomiya ən yaxşı şəkildə yüksək dağ zirvələrindən, yüksək uçan təyyarələrdən və kosmik aparatlardan aparılır.

İnfraqırmızıdan sonra qısa dalğalı rabitə və mikrodalğalı sobalarda istifadə olunan tanış mikrodalğalı soba gəlir. (Dalğa uzunluqları 1 millimetrdən 1 metrə qədər dəyişir və su buxarı ilə əmilir, bu da onları qidaları qızdırmaqda təsirli edir.) “Mikro” prefiksi, mikro dalğaların spektrdə növbəti, radio dalğalarına nisbətən kiçik olmasına işarə edir. . Xatırlayırsınız ki, su ilə dolu çay mikrodalğalı sobanızda sürətlə isinir, suyun bişirilərək çıxarıldığı bir keramika fincanla müqayisədə sərin qalır.

Mikrodalğalı dalğalardan daha uzun olan bütün elektromaqnit dalğalarına radio dalğaları deyilir, lakin bu o qədər geniş bir kateqoriyadır ki, ümumiyyətlə onu bir neçə alt hissəyə ayırırıq. Bunlardan ən çox tanış olanlar arasında nəqliyyat vasitələrinin sürətini təyin etmək üçün yol zabitləri tərəfindən radar silahlarında istifadə olunan radar dalğaları və yayım üçün ilk hazırlanmış AM radio dalğaları var. Bu fərqli kateqoriyaların dalğa boyları bir metrdən yüzlərlə metrə qədər dəyişir və digər radio şüalanma bir neçə kilometrə qədər dalğa uzunluğuna sahib ola bilər.

Bu qədər geniş dalğa boyu ilə bütün radio dalğaları Yer atmosferi ilə eyni şəkildə qarşılıqlı əlaqədə deyil. FM və TV dalğaları mənimsənilmir və atmosferimizdən rahatlıqla keçə bilər. AM radio dalğaları Yer atmosferindəki ionosfer adlanan bir təbəqə tərəfindən udulur və ya əks olunur (ionosfer, atmosferimizin üst hissəsindəki, günəş işığı və Günəşdən çıxarılan yüklü hissəciklər ilə qarşılıqlı təsir nəticəsində meydana çıxan yüklü hissəciklər təbəqəsidir).

Ümid edirik ki, bu qısa araşdırma sizi güclü bir təəssüratla qarşıladı: görünən işıq insanların çoxunun astronomiya ilə əlaqələndirdiyi şey olsa da, gözlərimizin görə biləcəyi işıq kainatda yaradılan geniş dalğaların kiçik bir hissəsidir. Bu gün bəzi astronomik fenomenləri yalnız gördüyümüz işığın köməyi ilə qiymətləndirməyin böyük bir şam yeməyində masanın altına gizlənmək və bütün qonaqları ayaqqabılarından başqa bir şeylə qiymətləndirmək kimi bir şey olmadığını başa düşürük. Hər bir insan üçün masanın altındakı gözümüzlə qarşılaşandan daha çox şey var. Bu gün astronomiya ilə məşğul olanlar üçün “görünən işıq şovinisti” olmaqdan çəkinmək çox vacibdir - elektromaqnit spektrinin digər zolaqlarına həssas alətlərin topladığı məlumatlara məhəl qoymadan yalnız gözlərində görünən məlumatlara hörmət etmək.

Cədvəl 5.1 elektromaqnit spektrinin zolaqlarını ümumiləşdirir və hər növ elektromaqnit şüalanma yayan temperaturları və tipik astronomik obyektləri göstərir. Əvvəlcə cədvəldə sadalanan bəzi şüalanma növləri tanış olmadığı kimi görünsə də, astronomiya kursunuz davam etdikdə bunlarla daha yaxından tanış olacaqsınız. Astronomların tədqiq etdikləri obyekt növləri haqqında daha çox məlumat əldə etdikdə bu cədvələ qayıda bilərsiniz.

Radiasiya növü Dalğa Boyu Aralığı (nm) Bu Temperaturda obyektlər tərəfindən şüalanır Tipik mənbələr
Qamma şüaları 0.01-dən az 10 8 K-dan çox Nüvə reaksiyalarında istehsal olduqca yüksək enerjili proseslər tələb edir
X-şüaları 0.01–20 10 6 –10 8 K Qalaktika qruplarındakı qaz, supernova qalıqları, günəş tacı
Ultraviyole 20–400 10 4 –10 6 K Supernova qalıqları, çox isti ulduzlar
Görünən 400–700 10 3 –10 4 K Ulduzlar
İnfraqırmızı 10 3 –10 6 10–10 3 K Sərin toz və qaz buludları, planetlər, aylar
Mikrodalğalı soba 10 6 –10 9 10 K-dan az Aktiv qalaktikalar, pulsarlar, kosmik fon radiasiyası
Radio 10-dan çox 9 10 K-dan az Supernova qalıqları, pulsarlar, soyuq qaz

Radiasiya və Temperatur

Bəzi astronomik obyektlər daha çox infraqırmızı şüalanma, digərləri əsasən görünən işıq, digərləri isə daha çox ultrabənövşəyi şüa yayırlar. Günəş, ulduzlar və digər sıx astronomik cisimlər tərəfindən yayılan elektromaqnit şüalanmanın növünü nə müəyyənləşdirir? Cavab çox vaxt onlara aiddir temperatur.

Mikroskopik səviyyədə təbiətdəki hər şey hərəkətdədir. Bir qatı maddə davamlı titrəmədə molekullardan və atomlardan ibarətdir: yerində irəli və geri hərəkət edirlər, lakin hərəkətləri gözlərimizin ortaya çıxması üçün çox kiçikdir. Qaz, yüksək sürətlə sərbəst uçan, davamlı olaraq bir-birinə dəyən və ətrafdakı maddələri bombalayan atomlardan və / və ya molekullardan ibarətdir. Qatı və ya qaz nə qədər isti olarsa, molekullarının və ya atomlarının hərəkəti bir o qədər sürətli olur. Beləliklə, bir şeyin temperaturu onu təşkil edən hissəciklərin orta hərəkət enerjisinin ölçüsüdür.

Mikroskopik səviyyədəki bu hərəkət Yerdəki və kainatdakı elektromaqnit radiasiyanın çox hissəsindən məsuldur. Atomlar və molekullar hərəkət etdikdə və toqquşduqda və ya yerində titrədikdə, elektronları elektromaqnit şüalanma verir. Bu radiasiyanın xüsusiyyətləri həmin atomların və molekulların temperaturu ilə müəyyən edilir. Məsələn, isti bir materialda ayrı hissəciklər yerində titrəyir və ya toqquşmalardan sürətlə hərəkət edir, buna görə də yayılmış dalğalar orta hesabla daha enerjidir. Və daha yüksək enerji dalğalarının daha yüksək bir tezliyə sahib olduğunu xatırlayın. Çox sərin materialda hissəciklər az enerjili atom və molekulyar hərəkətlərə malikdir və beləliklə daha az enerji dalğaları meydana gətirir.

Öyrənmə ilə əlaqə

Elektromaqnit spektri haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün NASA brifinqinə və ya NASA-nın 5 dəqiqəlik giriş videosuna baxın.

Radiasiya Qanunları

Temperaturla elektromaqnit şüalanma arasındakı əlaqəni daha kəmiyyət olaraq başa düşmək üçün qaraciyər adlanan ideallaşdırılmış bir cisim xəyal edirik. Belə bir cisim (sviterinizdən və ya astronomiya təlimatçısınızın başından fərqli olaraq) heç bir radiasiyanı əks etdirmir və səpmir, ancaq üzərinə düşən bütün elektromaqnit enerjisini özünə çəkir. Yudulan enerji, içindəki atomların və molekulların titrəməsinə və ya artan sürətlərdə hərəkət etməsinə səbəb olur. İstiləşdikcə bu cisim udma və radiasiya tarazlıqda olana qədər elektromaqnit dalğaları yayacaq. Belə bir idealizə edilmiş obyekt haqqında danışmaq istəyirik, çünki gördüyünüz kimi, ulduzlar təxminən eyni şəkildə davranırlar.

Bir qara cisimdən gələn radiasiya, Şəkil 5.8-də göstərildiyi kimi bir neçə xüsusiyyətə malikdir. Qrafikdə hər dalğa boyunda fərqli temperaturlu cisimlərin buraxdığı güc göstərilir. Elmdə söz güc saniyədə düşən enerji deməkdir (və ümumiyyətlə ölçülür vat, yəqin ki, ampul almaqdan tanışsınız).

Əvvəla, əyrilər hər bir temperaturda qara cisim cisimimizin bütün dalğa boylarında (bütün rənglərdə) radiasiya (foton) yaydığını göstərir. Çünki hər hansı bir qatı və ya daha sıx qazda bəzi molekullar və ya atomlar titrəyir və ya toqquşmalar arasında orta səviyyədən daha yavaş, bəziləri isə ortalamadan daha sürətli hərəkət edir. Beləliklə, yayılan elektromaqnit dalğalarına baxdığımızda, geniş bir enerji və dalğa uzunluğuna və ya spektrinə rast gəlirik. Orta vibrasiya və ya hərəkət sürətində (hər əyrinin ən yüksək hissəsi) daha çox enerji yayılır, lakin çox sayda atom və ya molekula sahibiksə, hər dalğa uzunluğunda bir az enerji aşkar ediləcəkdir.

İkincisi, daha yüksək bir temperaturda olan bir cismin bütün dalğa boylarında soyuducudan daha çox güc yaydığına diqqət yetirin. Məsələn, isti bir qazda (Şəkil 5.8-də daha yüksək əyrilər) atomlar daha çox toqquşur və daha çox enerji verir. Həqiqi ulduzlar dünyasında, daha isti ulduzların hər dalğa boyunda soyuducu ulduzlardan daha çox enerji verməsi deməkdir.

Üçüncüsü, qrafik bizə göstərir ki, temperatur nə qədər yüksəkdirsə, maksimum gücün buraxıldığı dalğa uzunluğu o qədər qısadır. Unutmayın ki, daha qısa dalğa uzunluğu daha yüksək tezlik və enerji deməkdir. Deməli, isti cisimlərin enerjilərinin daha qısa bir dalğa uzunluğunda (daha yüksək enerjilər) soyuq cisimlərə nisbətən daha böyük bir hissəsi verməsi mantiqidir. Gündəlik həyatda bu qaydanın nümunələrini müşahidə etmiş ola bilərsiniz. Elektrikli soba üzərində bir brülör aşağı işə salındıqda, yalnız istilik yayır, bu da infraqırmızı radiasiyadır, lakin görünən işıqla parlamır. Brülör daha yüksək bir temperatura qoyulubsa, solğun bir qırmızı parlamağa başlayır. Hələ də daha yüksək bir vəziyyətdə daha parlaq narıncı-qırmızı rəngdə parlayır (daha qısa dalğa boyu). Adi sobalarla əldə edilə bilməyən daha yüksək temperaturlarda metal parlaq sarı və ya hətta mavi-ağ kimi görünə bilər.

Bu fikirləri ulduzların temperaturunu ölçmək üçün kobud bir “termometr” tapmaq üçün istifadə edə bilərik. Bir çox ulduz enerjisinin çox hissəsini görünən işıqda verdiyindən, bir ulduzun görünüşünə hakim olan işıq rəngi onun temperaturunun kobud göstəricisidir. Bir ulduz qırmızı, digəri mavi kimi görünürsə, hansının temperaturu daha yüksəkdir? Mavi daha qısa dalğa uzunluğundakı rəng olduğundan daha isti bir ulduzun işarəsidir. (Diqqət yetirin ki, elmdə fərqli rənglərlə əlaqələndirdiyimiz temperaturlar sənətkarların istifadə etdiyi ilə eyni deyil. Sənətdə qırmızıya tez-tez “isti”, göyə “sərin” rəng deyilir. Eynilə, kranda da qırmızıya rast gəlirik. və ya isti temperaturu göstərmək üçün mavi və soyuq temperaturu göstərmək üçün kondisioner tənzimləmələri. Bunlar gündəlik həyatda, təbiətdə bizim üçün adi istifadə olsa da, əksinədir.)

Bir ulduzun hər dalğa boyunda nə qədər enerji verdiyini ölçərək və Şəkil 5.8 kimi diaqramlar quraraq daha dəqiq bir ulduz termometrini inkişaf etdirə bilərik. Hər ulduzun güc əyrisindəki zirvənin (və ya maksimum) yeri bizə onun temperaturunu deyə bilər. Gördüyümüz şüalanmanın yayıldığı Günəş səthindəki orta temperatur 5800 K olur (Bu mətn boyu biz kelvin və ya mütləq temperatur şkalasından istifadə edirik. Bu miqyasda su 273-də donur. K və 373 K-də qaynayır. Bütün molekulyar hərəkət 0 K-da dayandırılır. Müxtəlif temperatur tərəziləri Əlavə D-də təsvir edilmişdir.) Günəşdən daha sərin ulduzlar və Günəşdən daha isti ulduzlar var.

Maksimum gücün çıxdığı dalğa uzunluğu tənliyə görə hesablana bilər

burada dalğa uzunluğu nanometrlərdə (metrin milyarddan biri) və temperatur K-dadır (sabit 3 x 10 ^ 6 nm × K vahidlərinə malikdir). Bu münasibət Wien qanunu adlanır. Günəş üçün maksimum enerjinin atıldığı dalğa uzunluğu 520 nanometrdir ki, bu da elektromaqnit spektrinin görünən işıq adı verilən hissəsinin ortasına yaxındır. Digər astronomik cisimlərin xarakterik temperaturu və güclərinin çox hissəsini yaydıqları dalğa uzunluqları Cədvəl 5.1-də verilmişdir.


Heyvanlar dünyanı necə görürlər

Ev heyvanlarınız da daxil olmaqla heyvanlar qismən kor ola bilər və bununla birlikdə görmə qabiliyyətlərinin müəyyən tərəfləri sizinkindən üstündür. Canlı canlıların ətraf aləmi görmə qabiliyyəti, gözlərinin işığı necə işləməsindən asılıdır. İnsanlar trikromatlardır - yəni gözlərimizdə qırmızı, yaşıl və mavi rənglərə həssas olan konus hüceyrələri kimi tanınan üç növ fotoreseptor var. Çubuqlar deyilən fərqli bir növ fotoreseptor qaranlıqda görməyimizə imkan verən az miqdarda işığı aşkarlayır. Heyvanlar işığı fərqli şəkildə işləyir - bəzi canlılar onları qismən rəng kor edən yalnız iki növ fotoreseptora sahibdir, bəzilərində ultrabənövşəyi şüaları görmələrini təmin edən dörd, digərləri isə eyni müstəvidə salınan işıq dalğaları mənasını verən qütblü işığı aşkar edə bilərlər.

Görmə fiziologiyasını öyrənən Merilend Universitetinin professoru Thomas Cronin, "Heç birimiz başqa bir heyvanın düşündüyünü təsəvvür edə biləcəyimizi düşünməyə müqavimət göstərə bilmərik" deyir. Ancaq heyvanların düşüncələrini təxmin etmək bir xəyal olsa da, dünyaya gözləri ilə baxmaq mümkündür.

Bir insanın görünüşünü görmək üçün bir heyvan görünüşünü sola görmək üçün sürgüyü sağa sürün.

Arıları xilas edəcək göbələk müjdəçisi

Kimsə mantarla məşğul olmağı bilirsə, Paul Stametsdir. Onu mikoloji səylə dolduran bir göbələyə və göbələklərin ortaq olmaq istədiyi insanları inandırmaq üçün təkrarolunmaz bir istəyə yoluxduğunu tez-tez düşünürdüm. DAHA ÇOX OXU

İsveçdəki Lund Universitetinin zoologiya professoru və kitabın müəllifi Dan-Eric Nilsson, "Bir pişiyin nələr yaşayacağını heç vaxt bilməyəcəyik" deyir. Heyvan gözləri . Ancaq gördüklərini görməyə yaxınlaşa bilərik. İnsanlardan fərqli olaraq, pişiklər, retinalarında yalnız iki növ konus olan dikromatlardır. Nilsson deyir ki, qırmızı-yaşıl rəng korluğu olan insanlara bənzər bir şey görürlər. Bir pişiyin görmə qabiliyyətini modelləşdirmək üçün qırmızı və ya yaşıl olan hər şeyi bir rəngə yığmaq lazımdır.

Pişiyin görmə qabiliyyəti bizimkindən daha aşağı bir qətnaməyə malikdir, yəni cisimləri bizdən bir az bulanık görür. Retinamızın mərkəzində sıx dolmuş konuslar sayəsində insan görmə qabiliyyəti bütün heyvanların ən kəskinlərindən biridir. Nilsson, pişiklərin gün işığı görmə qabiliyyəti yuxarıdakı şəkildə göstərilmədiyindən təxminən altı qat daha bulanıq olduğunu söyləyir. Bununla birlikdə, pişiklərin insanlardan daha çox çubuğu var, buna görə ay işığına görə üstünlüyü geri çevrilir.

Arılar insanlar kimi trikromatlardır. Ancaq qırmızı, yaşıl və mavi əvəzinə üç növ fotoreseptor sarı, mavi və ultrabənövşəyi işığa həssasdır. Ultraviyole işığı görmə qabiliyyəti, arıların çiçək ləçəklərində nektara yönləndirən naxışlar yaratmasına imkan verir. Əslində Nilsson deyir ki, arılar ultrabənövşəyi aralığın o qədər çox hiss edir ki, “potensial olaraq birdən çox ultrabənövşəyi rəng görə bilirlər.”

Yalnız bir lensi olan insan gözlərindən fərqli olaraq, arılar, futbol topuna bənzər bir səth meydana gətirən minlərlə linzadan ibarət mürəkkəb gözlərə sahibdir, hər lens arıların görmə qabiliyyətində bir "piksel" əmələ gətirir. Bu görmə mexanizmi baha başa gəlir - arıların gözləri son dərəcə aşağı çözünürlüklüdür, bu səbəbdən görmə qabiliyyəti çox bulanıqdır. Nilsson bu dizaynı “göz üçün istifadə olunan yerdən istifadə etməyin ən axmaq yolu” adlandırır. İnsanlar, həm də bizim gerçək gözlərimiz kimi fəaliyyət göstərən mürəkkəb gözləri olsaydı, deyir hər biri hula halqa qədər geniş olmalı idi.

Bu görüntü arının görmə qabiliyyətinin qeyri-səlisliyini göstərmir - göstərsəydi, baxmamız üçün çox şey olmazdı. Ancaq fotoşəkil bizdə olmayan ultrabənövşəyi görmə qabiliyyətini çəkir.

İnsanlardan fərqli olaraq quşlar tetraxromatlardır. Dörd növ konus hüceyrələri qırmızı, yaşıl, mavi və ultrabənövşəyi rəngləri birlikdə görmələrini təmin edir. Nilsson deyir ki, bir neçə yırtıcı quşun insanlardan daha kəskin görmə qabiliyyəti var. Böyük bir qartal, etdiyimiz qətnamənin təxminən 2,5 qatını görür.

Nilsson həqiqətən başqa bir heyvanın başına girə bilsəydi, "quşlar maraqlı olardı" deyir. Ancaq nə qətiliklə insan sərhədlərimizi kəskinləşdirə bilərik nə də ultrabənövşəyi şüaları görə bilərik - bunu reallaşdıracaq fotoreseptorlarımız və beyin neyronlarımız yoxdur. Qartalın ayırd edəcəyi uzaq detalları və ultrabənövşəyi işığı gözümüzə görünən bir rəngə çevirən kameraları görmək üçün durbin istifadə edə bilərik, amma belə bir texnologiya olmadan “insanın dünyanın necə olacağını həqiqətən yaşamağına imkan vermir. böyük bir qartala ”dedi Nilsson.

Çıngıraklı ilanlar gündüzlər aşağı qətnamə rəngli görmə qabiliyyətinə sahibdir və gecələr təkan vermək üçün çoxlu çubuq hüceyrəsi var. Ancaq çıngıraklı ilanları fərqləndirən şey, infraqırmızı işığı hiss etmə qabiliyyətidir. Viperlər, pitonlar və boaslara bənzər şəkildə, çınqıldayan ilanın çuxur orqanları adlanan xüsusi hissedici alətləri var - burun və burun dəliyi arasındakı burnun hər iki tərəfində bir cüt çuxur. San Francisco Kaliforniya Universitetinin fiziologiya professoru David Julius deyir ki, hər bir çuxurda asılan, istini aşkarlayan nazik bir membrandır. Julius, bu membrana bağlı sinir hüceyrələrində olan bir sinir reseptoru olan TRPA1'in ilanların infraqırmızı işığı sinir siqnallarına çevirmə qabiliyyətindən məsul olduğunu kəşf etdi. İnsanlarda eyni reseptor, vasabi və xardal kimi bəzi ədviyyatlı qidalara olan ağrı cavabımızı tetikler. Ancaq ilanlarda yaxınlıqdakı ovun istiliyinə cavab verir.

Çıngıraklı ilanın beyni, çuxur orqanlarındakı məlumatları gözlərdəki məlumatlarla birləşdirir, beləliklə bir yırtıcının termal görüntüsü vizual görüntüdə örtülür. Julius, insanların ilanın gördüklərini təxmini olaraq qiymətləndirməsinin əslində çətin olmadığını söyləyir: Yalnız bir infraqırmızı kameraya baxın.

Bir kalamar, ahtapot və ya nautilus kimi bir sefalopodun gözləri ilə görmək xəyalın böyük bir hissəsini tələb edir. Bu dəniz canlıları gözlərini onurğalılardan ayrı inkişaf etdi, bu səbəbdən görmə prosesi bizimkindən çox fərqlidir. Məsələn, sefalopod gözlərində kor nöqtə yoxdur. And the pupil of a cuttlefish is shaped like a W, making it look especially alien as it pursues prey in the ocean.

Despite their hunting prowess, cuttlefish have blurrier vision than us. “They couldn’t read the fine print on a newspaper,” says Thomas Cronin. “They could only read the headlines.” And even though they have incredible color-changing skills—going from beige to blood-red or striped in the blink of an eye—cuttlefish are totally colorblind.

Cuttlefish eyes have one photoreceptor that lets them see in shades of gray, Cronin says. Another pair of photoreceptors detects polarization. Humans’ only experience of polarized light comes when we wear sunglasses that reduce sun glare by filtering out one orientation of light waves. But unlike cephalopods, we don’t have photoreceptors to detect whether light is polarized or not.

Cuttlefish produce polarization patterns on their skin that they may use to communicate. Looking at one another, cuttlefish would see shades of gray with the polarization information overlaid, not unlike the rattlesnake’s infrared sense.

“I think it’s reasonable to put ourselves in the head of a dog or a cat or a monkey,” Cronin says, “because their brains are similar to ours.” But something like a cuttlefish is so evolutionarily distant—its brain and perceptions are so unlike our own—that we can never know what it experiences. “I don’t think we can put ourselves in their heads.” But, he adds, “Imagining it is fun.”

Elizabeth Preston is the editor of Muse, a magazine about science and ideas for kids, and author of Inkfish, a blog about science and cephalopods for everyone. She has also written for Slate National Geographic.


How do we convert other waves of the EMS to visible light? - Astronomiya

Using the Electromagnetic Spectrum to Explore the Universe

Celestial objects emit various forms of radiation depending upon their characteristics, and through the analysis of this radiation we gain an understanding of the universe. But how do we gather this information? The most common "tool" is the telescope which is used to gather visible light, but as you know the visible portion of the spectrum is only a small portion of the spectrum. To gather energy from other portions of the spectrum, we must developed more sophisticated tools sensitive to those particular frequencies. We know that our eyes are not sensitive to gamma rays, x-rays, ultraviolet, infrared, and radio waves, and so how are going to create tools that to collect something we cannot see? The ingenuity of astronomers has given us tools with gamma ray eyes, x-ray eyes, ultraviolet eyes, etc. A small complication of creating these tools is the decision about where to place these tools. Optical telescopes gathering visible light can be ground-based or space-based, with the best locations being in remote locations above the light and moisture in the atmosphere. For the balance of the spectrum we need to consider the characteristics of our atmosphere along with the characteristics of the frequency of energy.


Novel material converts infrared light into visible light (Update)

Billions of molecular lightbulbs, powered by invisible infrared photons, generate visible light. Credit: Melissa Ann Ashley

Columbia University scientists, in collaboration with researchers from Harvard, have succeeded in developing a chemical process to absorb infrared light and re-emit it as visible energy, allowing innocuous radiation to penetrate living tissue and other materials without the damage caused by high-intensity light exposure.

The team's research is published in the January 16 issue of Təbiət.

"The findings are exciting because we were able to perform a series of complex chemical transformations that usually require high-energy, visible light using a noninvasive, infrared light source," said Tomislav Rovis, professor of chemistry at Columbia and co-author of the study. "One can imagine many potential applications where barriers are in the way to controlling matter. For example, the research holds promise for enhancing the reach and effectiveness of photodynamic therapy, whose full potential for managing cancer has yet to be realized."

The team, which includes Luis M. Campos, associate professor of chemistry at Columbia, and Daniel M. Congreve of the Rowland Institute at Harvard, carried out a series of experiments using small quantities of a novel compound that, when stimulated by light, can mediate the transfer of electrons between molecules that otherwise would react more slowly or not at all.

Their approach, known as triplet fusion upconversion, involves a chain of processes that essentially fuses two infrared photons into a single visible light photon. Most technologies only capture visible light, meaning the rest of the solar spectrum goes to waste. Triplet fusion upconversion can harvest low-energy infrared light and convert it to light that can then be absorbed by optoelectronic devices, such as solar cells. Visible light is also easily reflected by many surfaces, whereas infrared light has longer wavelengths that can penetrate dense materials.

"With this technology, we were able to fine-tune infrared light to the necessary, longer wavelengths that allowed us to noninvasively pass through a wide range of barriers, such as paper, plastic molds, blood and tissue," Campos said. The researchers even pulsed light through two strips of bacon wrapped around a flask.

Scientists have long tried to solve the problem of how to get visible light to penetrate skin and blood without damaging internal organs or healthy tissue. Photodynamic therapy (PDT), used to treat some cancers, employs a special drug, called a photosensitizer, that is triggered by light to produce a highly reactive form of oxygen able to kill or inhibit the growth of cancer cells.

Current photodynamic therapy is limited to the treatment of localized or surface cancers. "This new technology could bring PDT into areas of the body that were previously inaccessible," Rovis said. "Rather than poisoning the entire body with a drug that causes the death of malignant cells and healthy cells, a nontoxic drug combined with infrared light could selectively target the tumor site and irradiate cancer cells."

The technology could have far-reaching impact. Infrared light therapy may be instrumental in treating a number of diseases and conditions, including traumatic brain injury, damaged nerves and spinal cords, hearing loss, as well as cancer.

Other potential applications include remote management of chemical storage solar power production and data storage, drug development, sensors, food safety methods, moldable bone-mimic composites and processing microelectronic components.

The researchers are currently testing photon-upconversion technologies in additional biological systems. "This opens up unprecedented opportunities to change the way light interacts with living organisms," Campos said. "Right now we are employing upconversion techniques for tissue engineering and drug delivery."


How do we convert other waves of the EMS to visible light? - Astronomiya

  • ASU Home
    • News/Events
    • Academics
    • Research
    • Athletics
    • Alumni
    • Giving
    • President
    • About ASU
    • Arts and Sciences
    • Business
    • Design and the Arts
    • Təhsil
    • Engineering
    • Global Futures
    • Graduate
    • Health Solutions
    • Honors
    • Journalism
    • Law
    • Nursing and Health Innovation
    • Public Service and Community Solutions
    • University College
    • Thunderbird School of Global Management
    • Xəritə
    • Tempe
    • Qərb
    • Polytechnic
    • Downtown Phoenix
    • Online and Extended
    • Lake Havasu
    • SkySong
    • Research Park
    • Washington D.C.
    • Çin
    • Biology Bits
    • Bird Finder
    • Body Depot
    • Coloring Pages
    • Experiments and Activities
    • Games and Simulations
    • How To
    • Puzzles
    • Quizzes
    • Quizzes in Other Languages
    • Virtual Reality (VR)


    Videoya baxın: The Cars - Drive cover (Sentyabr 2021).