Під світлом часто розуміють ті електромагнітні хвилі, довжина яких становить приблизно від 700 до 400 нм, тобто ті, які сприймаються оком людини. Сучасна оптика вивчає хвилі і меншої довжини - (ультрафіолетові), і більшої (інфрачервоні). Тіло, яке випромінює світло, називають джерелом світла. Джерела світла розрізняють за багатьма параметрами, наприклад, штучні і природні. Теплові джерела - ті, які світяться в результаті нагрівання, і нетеплові - вони світяться завдяки реакціям, у яких беруть участь, наприклад, (окиснення і т. д.). Джерела світла можуть бути точковими і масивними, випромінювати біле світло і монохроматичне (одного кольору). Детальне вивчення показує, що теплові джерела випромінюють світло різних довжин хвиль, яке називають некогерентним. Газові лазери Пямолійніне поширення світла випромінюють упорядковане,когерентне світло, частинки якого називають фотонами або квантами. Фотони утворюються окремими атомами чи молекулами і в результаті їх незалежності в нагрітому тілі потік фотонів виявляється невпорядкованим.
Швидкість світла — фізичний термін, який використовується в двох, пов'язаних між собою, але концептуально різних значеннях. Перш за все швидкість світла — фундаментальна фізична стала, швидкість розповсюдження електромагнітної взаємодії у вакуумі. Інше значення — швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль, включно із світлом, у певному середовищі.
Швидкість світла в середовищі
В середовищі швидкість світла, тобто швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль, змінюється через процеси поляризації атомів та молекул речовини. Відношення швидкості світла в середовищі й у вакуумі називають Пямолійніне поширення світла абсолютним показником заломлення n у цьому середовищі
c =299 792 458 м/с.
Досвід Фізо - досвід з визначення швидкості світла в рухомих середовищах (тілах), здійснений в 1851 Луї Фізо [1] [2]. Досвід демонструє ефект релятивістськогоскладання швидкостей. З ім'ям Фізо пов'язаний також перший експеримент з лабораторного визначення швидкості світла.
Если c — скорость света в вакууме, а n — показатель преломления, то скорость света в неподвижной среде равна c' = c / n. Если среда двигается относительно лабораторной системы отсчёта, со скоростью u, то скорость света будет равна:
Світлові одиниці,одиниці світлових величин: сили світла, освітленості, яскравості, світлового потоку і т. д. Одиниця сили світла називається кандела ( кд, раніше — свічка Пямолійніне поширення світла ) ; вона відтворюється по світловим еталонам і входить як основна одиниця в Міжнародну систему одиниць (СІ). Що належать до цієї системи С. е. приведені в таблиці. до ст. Світлові величини . Вживають також інші одиниці освітленості і яскравості: 1 фот= 10 4 люксов; 1 люмен на кв. фут ( лм/фут 2 або 1 фут-свічка)=10,764 люкса; 1 стільб= 10 4 кд/м 2 ; 1 ламберт= =(1/p)×10 4 кд/м 2 ; 1 фут-ламберт= 3,426 кд/м 2 .
Світлови́й поті́к — кількісна характеристика випромінювання, яке випромінюється джерелом світла. Одиниця вимірювання СІ: люмен.
Світловий потік відрізняється від потоку електромагнітної енергії тим, що враховує різну чутливість людського ока до випромінювання на різних частотах, тобто до світла Пямолійніне поширення світла різного кольору.
С́и́ла сві́тла — відношення світлового потоку, до тілесного кута, в межах якого проходить цей потік. Одиниця вимірювання СІ: кандела (кд).
Сила світла джерела, що випромінює у всі напрямки, обчислюється за формулою:
,
де Ф - повний світловий потік джерела; π - число пі.
Освíтленість — освітлення поверхні, що створюється світловим потоком, який падає на поверхню. Одиницею вимірювання освітленості є люкс. На відміну від освітленості, вираз кількості світла, відображеного поверхнею, називається яскравістю.
Освітленість прямо пропорційна силі світла джерела світла. При віддаленні його від освітлюваної поверхні її освітленість зменшується обернено пропорційно до квадрата відстані.
Коли проміння світла падає похило до освітлюваної поверхні Пямолійніне поширення світла, освітленість збільшується пропорційно косинусу кута падіння проміння.
Освітленість знаходять за формулою:
де
— сила світла в канделах;
— відстань до джерела світла;
— кут падіння проміння світла.
закон повного відбивання світла: при переході світлового променя з оптично більш густого середовища в оптично менш густе на межі поділу цих середовищ може виникати повне відбивання променя за умови, що значення кута падіння перевищить деяке критичне значення, стале для даних двох середовищ.
Закони заломлення:
1) Відношення стале для даних двох середовищ і називається відносним показником заломлення другого середовища відносно першого (наприклад, води відносно повітря): .