Da bismo vidjeli u mraku, moramo upaliti svjetlo. Kako se svjetlost širi iz obične žarulje? Što se događa kada svjetlost obasja predmete?
Izvori svjetlosti su objekti koji daju svjetlost. Npr. žarna nit sijalice, svijeća, Mjesec, zvijezde...
Primarni svjetlosni izvori sami stvaraju svjetlost, npr. žarna nit. Sekundarni izvori svjetlosti bivaju obasjani i pritom odbijaju svjetlost od svoje površine npr. Mjesec.
Izvori svjetlosti mogu biti prirodni ili oni koje je napravio čovjek.
Kako izgleda svjetlost stolne svjetiljke u zamračenoj prostoriji?
Vidimo snop svjetlosti koji se širi u nekom smjeru.
Možemo li vidjeti svjetlost? Opišimo njezino širenje prostorom.
Svjetlost se širi pravocrtno. Pravac širenja snopa svjetlosti prikazujemo linijama koje se nazivaju svjetlosne zrake. One prikazuju smjer širenja svjetlosti.
Tyndallov efekt
Zasigurno ste vidjeli zraku svjetlosti raspršenu na česticama prašine ili dima u zraku. Kada snop svjetlosti padne na česticu prašine ili dima, odbija se i dolazi u naše oko te vidimo svjetlost. Takve sitne čestice nazivaju se koloidi, a pojava se naziva Tyndallov efekt.
Plava boja očiju objašnjava se Tyndallovim efektom. Osobe s tamnom bojom očiju imaju više melamina u šarenici, koji upija vidljivu svjetlost. Osobe svijetlih boja očiju imaju manje melamina, zato se ne upija cijeli spektar vidljive svjetlosti nego se plava boja raspršuje i odbija.
Znamo da se svjetlost širi pravocrtno. Što se događa kad ispred snopa svjetlosti stavimo prepreku koja ne zaklanja potpuno snop svjetlosti?
Npr. obasjamo lopticu, a zatim postavimo prepreku.
Ako obasjamo neprozirni predmet, najjače je osvijetljena obasjana strana, a iza nastaje sjena. Iako do sjene ne dopire izravno svjetlo iz tog izvora, ona nije u potpunom mraku.
Često oko sjene vidimo svijetliji dio koji se naziva polusjena, koji je djelomice obasjan svjetlošću.
Kada nastaje sjena, a kada polusjena?
Ako predmet obasjamo točkastim izvorom svjetlosti, dobivamo oštru sjenu, a ako je izvor širih dimenzija, dobit ćemo i polusjenu. Sjena i polusjena nastaju zato što se svjetlost širi pravocrtno. Posljedice pravocrtnog širenja svjetlosti su i izmjena dana i noći, Mjesečeve mijene, pomrčine...
Dimenzija izvora u odnosu prema predmetu određuje je li taj izvor točkast ili nije. Primjer točkastog izvora je laser, čija je dimenzija snopa najčešće znatno manja od obasjanog predmeta. Ako se upotrijebi izvor širega izlaznog otvora za predmet na dovoljno velikoj udaljenosti, i on će biti točkast. Sunce je nama najbliža zvijezda, promjera puta većeg od Zemlje. Mnoge zvijezde na nebu su često veće od Sunca, ali s obzirom na to da su jako daleko, nama se čine kao svijetle točke.
Alpha Centauri je poslije Sunca najbliža zvijezda planetu Zemlji. Malo je veća i malo sjajnija od Sunca. To je trostruki sustav koji se sastoji od zvijezde Alpha Centauri A, B, C.
Nebeska tijela stvaraju sjene koje nazivamo pomrčinama. Odnos Sunca, Zemlje i Mjeseca uzrokuje stvaranje sjene, tj. pomrčinu. Sunce je izvor svjetlosti za sva tijela u Sunčevu sustavu. Kada se Zemlja nađe između Sunca i Mjeseca, nastaje sjena, to jest Mjesec je u Zemljinoj sjeni.
Mjesec obiđe Zemlju svakih
dana, ali zbog nagiba njegove putanje ne nastaje svaki put pomrčina nego je u tom položaju puni Mjesec.
Sunce je mnogo dalje od Zemlje nego Mjesec, zato je prividni promjer Sunca i Mjeseca jednak (kutni promjer Sunca i Mjeseca je približno
). Kada se Mjesec nađe između Sunca i Zemlje, može nastati pomrčina Sunca. Pomrčina Sunca može biti potpuna, djelomična ili prstenasta.
Istražite odnose položaja i veličine Sunca, Mjeseca i Zemlje koji uzrokuju pomrčinu.
Brzina svjetlosti je najveća brzina u prirodi. U vakuumu iznosi Označavamo ju s Brzina svjetlosti u zraku je neznatno manja od brzine u vakuumu. Od Sunca do Zemlje treba a od Mjeseca do Zemlje svjetlost stigne za
Brzinu svjetlosti izmjerio je u 17. stoljeću danski astronom Olaf Romer promatrajući pomrčinu Jupiterova satelita.
Svjetlost se prostorom širi