Argi
Argia giza begiarentzat ikusgai den erradiazio elektromagnetikoa da. Fisikaren ikuspuntutik, askotan "argia" terminoa edozein uhin-luzeratako erradiazio elektromagnetikori esaten zaio, giza begiarentzat ikusgarriak izan edo ez. Ikuspuntu honetatik, beraz, gamma izpiak, X izpiak edo izpi ultramoreak ere argia kontsideratzen dira. "Argi ikusgaia" aldiz, giza begiek detekta dezaketen erradiazioa da soilik[1].
Argia fotoi deituriko oinarrizko partikulez osatuta dago. Partikula hauek masa gabekoak dira eta izpiaren energia garraiatzen dute.
Argiaren eta edozein erradiazio elektromagnetikoren oinarrizko hiru propietateak hauek dira:
- Intentsitatea edo, bestela, anplitudea: argiaren distira bezala sumatua.
- Maiztasuna edo, bestela, uhin-luzera: gizakiok argiaren kolore bezala sumatua.
- Polarizazioa (bibrazio angelua): gizakiok zailtasun handiz sumatzen duguna egoera arruntean.
Uhin-partikula bikoiztasun izaera dela eta, argiak uhinen eta partikulen ezaugarriak izan ditzake. Argiaren ikerketari optika deritzo, oraingo fisikan garrantzi handia duen arloa.
Argi ikusgaiaAldatu
Giza begiak sumatzen duen argi ikusgaia espektro elektromagnetikoko tarte txikia da, 380 nm uhin-luzeratik (morea) 780 nm uhin-luzerara (gorria) doana. Espektroko koloreak ostadarreko hurrenkeran antolatzen dira, espektro ikusgaia edo argi ikusgaia osatuz.
Newtonek experimentum crucis famatuan prismaren bidez argi zurian kolore guztiak (uhin-luzera ikusgai guztiak) dauldela frogatu zuen.[2]
FenomenoakAldatu
Islapena eta errefrakzioaAldatu
Uhin bat (uhin erasotzailea) bi ingurune desberdinen arteko gainazalera heltzen denean, bi uhinetan zatitzen da: hasierako uhinaren ingurunean hedatzen dena uhin islatua da eta ingurune berrian zehar hedatzen dena, uhin errefraktatua.
Uhin errefraktatuaren hedapen norabidea uhin erasotzailearen norabidea eta ingurune bien errefrakzio indizeen araberakoa da. Ingurune aldaketa jakin batean uhinaren eraso anglua nahikoa handia bada, barne islapen osoa gertatu daiteke. Egoera honetan ez dago errefraktatutako uhinik eta hasierako uhinaren energia osoa islatu egiten da. Telekomunikazioetan hain garrantzitsua den zuntz-optikoan argia fenomeno honi esker garraiatzen da.
DispertsioaAldatu
Argia hutsean hedatzen denean, uhin-luzera guztiek hedapen-abiadura berdina dute. Aldiz, ingurune material batean hedatzean, hedapen-abiadura desberdina da uhin-luzera (kolore) bakoitzarentzat. [3]
Hori dela eta, ingurunea aldatzeak ezberdin eragiten dio uhin luzera bakoitzari, eta kolore guztiez osatutako argi zuria hainbat koloretan banatzen da. Honi esker ikus dezakegu ortzadarra zeruan, adibidez.
Hedapena eta DifrakzioaAldatu
Argia lerro zuzenean hedatzen da, normalki, uhin-fronteak sortuz. Argiaren hedapena argiaren iturri edo fokutik urrunduz gertatzen da, hiru dimentsoetan.
Irekigune estu batetik edo objetu baten hertzetik pasatzean, ordea, muga horiek argi iturri edo foko bihurtzen dira uhinarentzat, bere norabidea aldatuz. Difrakzioa deritzo azken fenomeno horri.
InterferentziakAldatu
Interferentzia uhin bi puntu batean gainezartzen direnean gertatzen den fenomenoa da. Uhin bakoitzaren ezaugarrien arabera, interferentzia eraikitzailea izan daiteke, uhin bien baturaz anplitude handiagoko uhin bat sortzen denean; edo suntsitzailea, anplitude txikiagoko uhin bat sortzen denean.
Argiaren interferentzia fenomenoa frogatzen duen esperimentu klasiko bat Young-en esperimentua edo bi zirrikituen esperimentua da.
PolarizazioaAldatu
Polarizazioa hainbat norabidetan oszila dezaketen uhinek duten propietatea da[4].
Argi naturala normalean polarizatu gabea izaten da, ausazko norabideetan oszilatzen duen eremu elektromagnetikoak osatzen baitu. Argi honek polarizatzaile bat zeharkatzean, norabide jakin baten oszilatzen duen uhina pasatzen da soilik, argi polarizatua lortuz. Jada norabide batean polarizatutako argiak beste polarizatzaile bat zeharkatzen badu, polarizatzailearen transmisio-ardatza eta uhinaren oszilazio norabidearen angeluaren arabera, pasaten den argiaren intentsitatea txikitu egingo da, nulua izatera heltzeraino ere.[1]
Argiaren abiaduraAldatu
Argiaren abiadura finitua dela hainbat aldiz frogatu da, modu teoriko zein enpirikoan. Argiaren abia dura hutsean konstante fisiko garrantzitsua da, c letraz edo latinezko celeritas hitzarekin (arintasuna) adierazten dena. Unitate metrikoetan, c zehazki 299.792.458 metro segundoko (299.792,458 km/s) da (1.079.252.848,8 km/h). Argiak 9.454.254.955.488 km egiten ditu urtean.
Konstante hau, erradiazioaren maiztasuna eta uhin-luzeraren arteko erlazioa da:
non
- c = argiaren abiadura hutsean
- f edo ν = maiztasuna
- λ = uhin-luzera
Argiaren izaeraAldatu
Argiaren izaerari buruz bi teoria nagusi aurki ditzakegu: teoria korpuskularra eta uhin-teoria.
Newtonen partikula teoria edo korpuskularraAldatu
1704an argitaraturiko Optika izeneko liburuan, argiak izaera korpuskularra zuela azaldu zuen Isaac Newton ingelesak: argi-fokuek partikula oso txikiak igortzen dituzte, norabide guztietan lerro zuzenean higitzen direnak, eta gure begiekin talka egitean, argi-sentsazioa sorrarazten dute. Korpuskuluak (kolore bakoitzaren kasuan mota berezikoak direnak) ingurune gardenak zeharkatzeko gai dira, eta islatu egiten dira gorputz opakoetan.
Hipotesi horrek ondo azaltzen zituen argiaren zenbait fenomeno, hala nola hedapen zuzena eta islapena, baina ez beste batzuk: adibidez, errefrakzioa. Zergatik islatzen dira argi korpuskulu batzuk gorputz batzuen gainazalean? Eta zergatik beste batzuk, ordea, barrura sartu eta bertan errefraktatzen dira?
Portaera hori justifikatu ahal izateko, argia likidoetan eta beiran airean baino bizkorrago higitzen zela suposatu behar izan zen hasieran, nahiz eta geroago hori faltsua zela egiaztatu zen.
Huygensen uhin-teoriaAldatu
Newtonek bere teoria azaldu baino lehenago, 1690ean, Argiaren tratatua izeneko liburuan honako hau proposatu zuen Christiaan Huygens nederlandarrak: argia uhin-perturbazioa baten hedapena da. Huygensek argia luzetarako uhinez osatuta zegoela uste zuen, soinu-uhinen antzekoak.
Teoria honen arabera, argia uhin elektromagnetiko bat da, elkarreragiten duten eremu elektriko eta magnetiko aldakorrez osatuakoa. Eremu elektriko aldakorrak eremu magnetiko bat eragiten du (Ampèreren legea), eta alderantziz (Faradayren legea). Eremu bi hauek sinusoidalak dira, beraien artean eta hedapen norabidearekiko perpendikularrak.
Argiaren uhin izaeraren hipotesiarekin erraz azaltzen dira argiaren zenbait fenomeno, hala nola islapena, errefrakzioa eta errefrakzio bikoitza, garai hartan aurkitu berria zena.
Uhin-teoriaren zailtasunik handiena garai hartan fenomeno tipikoki ondulatorioak oraindik ez behatzetik zetorren, hala nola, difrakzioa. Gaur egun dakigunez, argiaren uhin-luzera txikia izanik, fenomeno horiek ez dira hain erraz behatzeko modukoak.
ErreferentziakAldatu
- ↑ a b Aguirregabiria, Juan María.. (2004). Mekanika klasikoa. Universidad del País Vasco ISBN 84-8373-631-4. PMC 932541663. (Noiz kontsultatua: 2021-03-02).
- ↑ Ramon, Etxebarria, Jose. (1987-08-01). «Newton eta optika» Zientzia.eus (Noiz kontsultatua: 2021-03-02).
- ↑ Born, Max. (1999). Principles of optics : electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. (7th expanded ed. argitaraldia) Cambridge University Press ISBN 0-521-64222-1. PMC 40200160. (Noiz kontsultatua: 2021-03-07).
- ↑ Avadhanulu, M. N.. (2014). A textbook of engineering physics. (Ninth revised edition. argitaraldia) ISBN 978-81-219-0817-7. PMC 904296254. (Noiz kontsultatua: 2021-03-07).
Ikus, gaineraAldatu
Kanpo estekakAldatu
| Espektro elektromagnetikoa
gamma izpiak • X izpiak • ultramoreak • argia • infragorriak • mikrouhinak • irrati uhinak | |||||||||
| ultramorea | morea | urdina | berdea | horia | laranja | gorria | infragorria | ||