"Ja Jumal ütles: "Saagu valgus!" ja valgus oligi." Kõik teavad neid sõnu Piiblist ja kõik mõistavad: elu ilma selleta on võimatu. Aga mis on valgus oma olemuselt? Millest see koosneb ja millised omadused sellel on? Mis on nähtav ja nähtamatu valgus? Nendest ja mõnest muust probleemist räägime artiklis.
Valguse rollist
Enamik teavet tajub inimene tavaliselt silmade kaudu. Talle avaneb kogu materiaalsele maailmale omane värvide ja vormide mitmekesisus. Ja ta suudab nägemise kaudu tajuda ainult seda, mis peegeldab teatud, nn nähtavat valgust. Valgusallikad võivad olla looduslikud, näiteks päike, või kunstlikud, mis on loodud elektri abil. Tänu sellisele valgustusele sai võimalikuks töötada, lõõgastuda – ühesõnaga elada täisväärtuslikku elustiili igal kellaajal.
Loomulikult haaras see elu nii oluline aspekt paljude erinevatel ajastutel elanud inimeste meeli. Mõelge sellele, mis on valgus erinevate nurkade alt, st erinevate teooriate seisukohast, mida eksperdid tänapäeval järgivad.
Valgus: definitsioon (füüsika)
Selle küsimuse esitanud Aristoteles pidas valguseks teatud tegevust, mislevida keskkonnas. Teisel arvamusel oli Vana-Rooma filosoof Lucretius Carus. Ta oli kindel, et kõik, mis maailmas eksisteerib, koosneb kõige väiksematest osakestest – aatomitest. Ja ka valgusel on selline struktuur.
Seitsmeteistkümnendal sajandil moodustasid need seisukohad aluse kahele teooriale:
- korpuskulaarne;
- laine.
Korpuskulaarteooria järgis Newtonit. Tema sõnastus valguse kohta on järgmine. Helendavad kehad kiirgavad piki jooni jaotatud väikseimaid osakesi, st kiiri. Need satuvad silma, nii et inimesed näevad.
Huygensi nimega on seotud veel üks teooria. Ta uskus, et on olemas eriline keskkond, kus gravitatsiooniseadus ei kehti. Selles on osakeste vahel helendav eeter. See on tema sõnul valgus.
Vaatamata erinevatele selgitustele peetakse täna mõlemat teooriat õigeks ja neid uuritakse. Valgusel on nii laine- kui ka osakeste omadused.
Nähtava valguse sagedus
Valgus on elektromagnetlainete spekter, mis on silmadega tajutav. Kui vaadata elektromagnetkiirguse skaalat, siis selgub, et nähtav valgus võtab sellel väga väikese koha. Selgub, et inimesele on kättesaadav vaid väike osa kiirgatavast. Siinkohal on oluline märkida, et näidatud vahemik on saadaval spetsiaalselt inimestele. See tähendab, et võib-olla näevad mõned loomad näiteks inimestele kättesaamatuks. Ja vastupidi. Inimese nägemine näeb värve, mida üksikud loomad ei näe.
Infrapunakiired
Inglise teadlane Herschel lagundas 1800. aastal päikesevalguse spektriks. Elavhõbedapaak oli ühelt poolt tahmaga mustaks läinud. Vaatlused näitasid temperatuuri tõusu. Seetõttu otsustas ta, et termomeetrit soojendavad inimsilmale nähtamatud kiired. Edaspidi hakati neid nimetama infrapunaseks, st termiliseks.
See efekt illustreerib suurepäraselt ahjuspiraali. Kuumutamisel hakkab see kõigepe alt soojenema, ilma värvi muutmata, ja alles seejärel kuumutamisel punastama. Selgub, et spiraali ulatus varieerub nähtamatust infrapunast ultraviolettkiirguseni.
Tänapäeval on teada, et kõik kehad kiirgavad infrapunavalgust. Infrapunakiirgust kiirgavatel valgusallikatel on pikem lainepikkus, kuid nõrgem murdumisnurk kui punastel.
Kuumus on liikuvate molekulide infrapunakiirgus. Mida suurem on nende kiirus, seda rohkem kiirgust ja selline objekt muutub soojemaks.
Ultraviolett
Niipea, kui avastati infrapunakiirgus, asus saksa füüsik Wilhelm Ritter uurima spektri vastaskülge. Siinne lainepikkus osutus lühemaks kui violetse värvi lainepikkus. Ta märkas, kuidas hõbekloriid violetse taga mustaks läks. Ja see juhtus kiiremini kui nähtava valguse lainepikkus. Selgus, et selline kiirgus tekib siis, kui elektronid vahetuvad aatomi väliskestadel. Klaas on võimeline neelama ultraviolettvalgust, seetõttu kasutati uuringus kvartsläätsi.
Kiirgust neelab inimese nahk jaloomsed, aga ka ülemised taimekuded. Väikesed ultraviolettkiirguse doosid võivad avaldada soodsat mõju heaolule, tugevdada immuunsüsteemi ja luua D-vitamiini. Suured annused võivad aga põhjustada nahapõletust ja kahjustada silmi ning liiga palju võib avaldada isegi kantserogeenset toimet.
Ultraviolettrakendused
Ultraviolettkiirgust kasutatakse meditsiinis (see on võimeline hävitama kahjulikke organisme), päevitamisel ja ka fotodel. Imendumisel muutuvad kiired nähtavaks. Seetõttu on selle teine kasutusvaldkond luminofoorlampide tootmine.
Järeldus
Kui arvestada nähtava valguse tühiselt väikest spektrit, saab selgeks, et ka optilist ulatust on inimene väga halvasti uurinud. Üks selle lähenemisviisi põhjusi on inimeste suurenenud huvi silmaga nähtava vastu.
Aga seetõttu jääb arusaamine madalale tasemele. Kogu kosmos on läbi imbunud elektromagnetkiirgusest. Sagedamini inimesed mitte ainult ei näe neid, vaid ka ei tunne neid. Kuid kui nende spektrite energia suureneb, võivad need põhjustada haigusi ja isegi olla surmavad.
Nähtamatut spektrit uurides saavad selgeks mõned, nagu neid nimetatakse, müstilised nähtused. Näiteks tulekerad. Juhtub, et nad nagu eikusagilt ilmuvad ja äkki kaovad. Tegelikult toimub üleminek nähtamatust vahemikust nähtavale vahemikule ja vastupidi lihts alt.
Kui kasutate äikese ajal taevast pildistades erinevaid kaameraid, selgub mõnikordjäädvustada plasmoidide üleminekut, nende ilmumist välkudes ja välkudes endas toimuvaid muutusi.
Meie ümber on meile täiesti tundmatu maailm, mis näeb välja teistsugune kui see, mida oleme harjunud nägema. Tuntud väide “Kuni ma seda oma silmaga näen, ei usu ma seda” on ammu oma aktuaalsuse kaotanud. Raadio, televisioon, mobiiltelefonid ja muu sarnane on juba ammu tõestanud, et see, et me midagi ei näe, ei tähenda, et seda ei eksisteeriks.
