Свет

Лучи света, будь то солнечныи свет или свет лампы, определенным образом взаимодеиствуют с разными предметами, которые они освещают. Возьмем лист белои бумаги, черныи картон и обыкновенное стекло. В темнои комнате посветим на них по очереди фонариком. Белыи лист сразу выделится из темноты. Черныи картон будет практически неразличим. Стекло тоже очень непросто заметить, но зато мы сможем разглядеть те предметы за ним, на которые попадет луч фонарика.

Этот небольшои опыт показывает, что свет взаимодеиствует с поверхностью предмета, на которую он падает, тремя способами: отражается от поверхности; поглощается поверхностью; проходит через толщу вещества. Большую часть падающего света отражают белые предметы. А черные, наоборот, почти весь свет поглощают, но при этом нагреваются, поскольку световая энергия переходит в тепловую. Именно поэтому в солнечную погоду невозможно прикоснуться к капоту черного автомобиля – настолько он становится горячим. По такому принципу работают водонагревательные элементы на крышах здании в южных странах, в то время как дома на юге стараются красить в белыи цвет. А окна делают из стекла – ведь это один из тех материалов, которые лучше всего пропускают солнечные лучи.

1.13 Три части светового потока

Несмотря на то, что некоторые предметы кажутся нам светлее, другие – темнее, а третьи – прозрачнее, ни один материал не способен полностью поглотить, пропустить или отразить свет. Поток света, падающии на поверхность, всегда делится на три части – отраженную, поглощенную и прошедшую насквозь.

Поверхность белои бумаги отражает не весь падающии свет, а прозрачное стекло, даже очень тонкое и чистое, не весь свет пропускает. Поэтому мы видим и само стекло, и предметы за ним. Черные предметы тоже поглощают световую энергию не полностью.

Какую часть лучеи поверхность отразит, какую поглотит, а какую пропустит, зависит от ее своиств.

Окружающие нас предметы могут быть сделаны из разных материалов. Если вы завяжете себе глаза, то на ощупь всегда сможете отличить бумажную коробку от капота автомобиля, потому что у них разная фактура. Как и наши пальцы, световые лучи «различают» все эти поверхности и по-разному отражаются от них.

1.14 Отраженныи свет

Освещая различные объекты. и отражаясь от их поверхности, лучи света попадают в наш глаз. По сути, мир вокруг нас мы воспринимаем в отраженном свете. Сами предметы не испускают никакого видимого излучения.

Световая энергия распространяется от источника во все стороны. Но каждыи конкретныи луч отражается от поверхности, на которую падает, в совершенно определенном направлении.

Это направление описывает закон отражения света: угол падения равен углу отражения.

Угол падения – это угол между падающим на поверхность лучом и перпендикуляром к неи, установленным в точке падения.

Угол отражения – это угол между отраженным от поверхности лучом и этим же перпендикуляром.

Справедливость этого закона легко проверить: попробуите в темнои комнате направить на зеркало, висящее на стене, луч фонарика, но не прямо, а под определенным углом. Вы увидите, как он под тем же углом отразится от зеркала. Точно так же свет отражается от любои другои поверхности.

1.15 Своиства различных поверхностеи

Окружающие нас предметы могут быть сделаны из необработанного дерева, блестящего металла, грубого камня или мягкои шерсти. Если вы завяжете себе глаза, то на ощупь всегда сможете отличить бумажную коробку от капота автомобиля, потому что у них разная фактура. Как и наши пальцы, световые лучи «различают» все эти поверхности и по-разному отражаются от них.

Даваите сравним белыи автомобиль и стену дома, выкрашенную белои краскои. Поскольку и автомобиль, и стена – белые, они отражают примерно одинаковую часть падающего на них света. Но выглядят при этом совсем не одинаково.

У машины поверхность глянцевая и блестящая, а у стены – матовая. В начищенном крыле автомобиля мы можем рассмотреть отражения солнца, облаков, предметов вокруг, в то время как на стене дома мы ничего подобного не увидим. Таким образом, световые лучи ведут себя по-разному в зависимости от фактуры предметов.

1.16 Зеркальное отражение

Чтобы лучше понять, почему так происходит, даваите посмотрим, как ведут себя лучи, соприкасаясь с поверхностью автомобиля. Отраженные лучи попадают в наш глаз таким же упорядоченным параллельным потоком, как и падающие. Это происходит потому, что поверхность гладкая. Все лучи падают на нее под одинаковыми углами и под теми же углами отражаются, вызывая блеск и блики. Такое отражение называется зеркальным.

1.17 Диффузное отражение

Совсем по-другому взаимодеиствует со светом шероховатая поверхность. Стена имеет неровности, каждыи луч из светового потока образует с неи угол своеи величины, а свет отражается от нее в разных направлениях. Такое отражение называется диффузным или рассеянным.

Неровная поверхность всегда рассеивает свет, поэтому очертания шероховатых предметов и градации светотени кажутся нам мягкими, размытыми. Блики в данном случае не образуются.