xromata.com


Το μυστηριο του φασματος [Β]

 

Συνεπίκουρο στο άρθρο «περί εξωλογισμών επί του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος» που δημοσιεύτηκε κατά τον ‘εορτασμό’ των 12ων γενεθλίων του ιστοτόπου μας, σας παραθέτουμε το άρθρο “The Enduring Mystery of Light” από τον ιστότοπο LIVESCIENCE, όπου θεωρείται ως φως ολόκληρο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.

Για αποφυγή σύγχυσης μεταφράζουμε, όπου δει, τον όρο ‘light’ ως ‘φάσμα’ αντί για ‘φως’.

 

 

 

Το διαρκές μυστήριο του φάσματος.

[B]

 

 

 

Είναι σωματίδια ;

Αλλά τα κύματα δεν είναι το όλον του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Το φάσμα αποτελείται από σωματίδια που ονομάζονται φωτόνια.

Αυτό είναι πιο προφανές στο υψηλότερο ενεργειακό μέρος του φάσματος, όπως στις ακτίνες Χ και στις ακτίνες γάμμα, αλλά είναι μια πραγματικότητα που εκτείνεται μέχρι την άλλη άκρη του, στα ραδιοκύματα.

 

 

Το κλασικό παράδειγμα αυτής της ιδιαιτερότητας είναι το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, κατά το οποίο το φως που προσκρούει σε ένα μεταλλικό φύλλο αναγκάζει τα ηλεκτρόνια του να πεταχτούν έξω από την επιφάνεια του.

Παραδόξως, φως μεγαλύτερο από ένα ορισμένο μήκος κύματος δεν μπορεί να απελευθερώσει ηλεκτρόνια, ανεξάρτητα από το πόσο φωτεινή είναι η πηγή του.

 

 

Παρ’ αυτά, η θεωρία των σωματιδίων δεν αντικατέστησε ποτέ τη θεωρία των κυμάτων, καθώς μόνο τα κύματα μπορούν να περιγράψουν πώς το φως παρεμβαίνει στον εαυτό του όταν περνά μέσα από δύο σχισμές. 

 

 

Πρέπει λοιπόν να δεχθούμε πως το φάσμα είναι τόσο σωματίδια όσο και κύματα. Μερικές φορές ενεργεί τόσο σκληρά όσο ένας βράχος, μερικές φορές τόσο μαλακά όσο μια ρυτίδα ενός κυματισμού.

Οι φυσικοί συνδέουν τη διαχωρισμένη προσωπικότητα του φάσματος δεχόμενοι πως είναι ομάδες σωματιδίων που ταξιδεύουν σε μορφή κυμάτων .

 

 

Αντί να προβληματίζεστε για το τί ακριβώς είναι το φάσμα, ίσως είναι καλύτερο να επικεντρωθείτε σε αυτά που κάνει.

Το φάσμα ανακινεί, στρίβει και ωθεί τα φορτισμένα σωματίδια (όπως τα ηλεκτρόνια) που βρίσκονται σε όλα τα υλικά.

Αυτές οι ελαφριές δράσεις είναι συγκεκριμένες για κάθε μήκος κύματος.

Ή, για να το πούμε με άλλο τρόπο, κάθε υλικό ανταποκρίνεται μόνο σε ένα συγκεκριμένο σύνολο μηκών κύματος.

 

 

Πάρτε για παράδειγμα ένα μήλο. Τα ραδιοκύματα και οι ακτίνες Χ περνούν ουσιαστικά ευθεία μέσα από το μήλο, ενώ το ορατό φως σταματά πάνω σε διάφορα μόρια του που είτε απορροφούν το φως ως θερμότητα, είτε το αντανακλούν.

Εάν το ανακλώμενο φως εισέλθει στα μάτια μας, θα διεγείρει τους υποδοχείς χρώματος (κωνία) που είναι ειδικά «συντονισμένοι» σε μεσαία ή μικρά μήκη κύματος. Ο εγκέφαλος συγκρίνει τις διαφορετικές ανταποκρίσεις των κωνίων για να προσδιορίσει ότι το μήλο αντανακλά "κόκκινο" φως.

 

 

Ακολουθούν μερικά άλλα παραδείγματα συγκεκριμένων δραστηριοτήτων του φωτός:

Τα ραδιοκύματα από έναν τοπικό ραδιοφωνικό σταθμό προκαλούν την ταλάντωση των ελεύθερων ηλεκτρονίων στην κεραία ενός ραδιοφώνου.

Ηλεκτρονικά συντονισμένα στη συχνότητα του σταθμού (ή μήκος κύματος) μπορούν να αποκωδικοποιήσουν το ταλαντούμενο σήμα σε μουσική ή λέξεις.

 

 

Ένας φούρνος μικροκυμάτων θερμαίνει τα τρόφιμα από μέσα προς τα έξω επειδή τα μικροκύματα διεισδύουν στην επιφάνεια για να περιστρέψουν μόρια νερού που περιέχονται στην τροφή. Αυτή η μοριακή ανατάραξη παράγει θερμότητα.

 

 

Όταν στεκόμαστε δίπλα σε φωτιά, το υπέρυθρο φως δονεί μόρια στο δέρμα μας για να μας κάνει να ζεσταθούμε.

Αντίθετα, χάνουμε συνεχώς θερμότητα όταν αυτά τα ίδια μόρια εκπέμπουν υπέρυθρο φως .

Από το φως του ήλιου, λείπουν αρκετά ορατά και υπεριώδη μήκη κύματος. Αυτές οι «σκιές» οφείλονται στη σύλληψη φωτονίων από άτομα του υδρογόνου και το ηλίου, που αποτελούν τον ήλιο. Η δεσμευμένη ενέργεια αυτών των φωτονίων χρησιμοποιείται για την ενίσχυση των ηλεκτρονίων των ατόμων τους και την αναπήδηση τους από το ένα επίπεδο ενέργειας στο άλλο.

Μια εικόνα ακτινογραφίας ενός σκελετού οφείλεται στο γεγονός ότι οι ακτίνες Χ διέρχονται μέσω του μαλακού ιστού των μυών, αλλά εμποδίζονται από τον πυκνό ιστό των οστών.

 

 

Ωστόσο, ακόμη και όταν μόλις διέρχονται, οι ακτίνες Χ και οι ακτίνες γάμμα, ιονίζουν μόρια κατά μήκος της διαδρομής τους, που σημαίνει ότι απογυμνώνουν ηλεκτρόνια από τα μόρια. Τα ιονισμένα μόρια μπορούν άμεσα ή έμμεσα να βλάψουν το DNA σε ένα κύτταρο. Μερικές από αυτές τις γενετικές αλλοιώσεις μπορεί να οδηγήσουν σε καρκίνο.  

Όλα αυτά τα αναφερόμενα, δείχνουν ότι το φάσμα ποικίλλει στον χειρισμό της ύλης.


is | Topic: Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα και Φως | Tags: None

No Comments, Comment or Ping

Reply to “Το μυστηριο του φασματος [Β]”