Лазер. Акроним Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – «усиление света посредством вынужденного излучения». Изобретенный в 1960 году искусственный источник света с исключительной точностью и плотностью света. Электрические разряды заставляют световые волны перемещаться взад и вперед внутри резонирующей усилительной среды. Испускаемые лучи имеют очень высокую мощность излучения – их можно использовать для резки стали. Лазерный свет является когерентным, поляризованным и монохроматическим. Типичные примеры использования – лазерные указки и кассовые аппараты в супермаркетах.
Лазер.Линза. Лентикулярное тело из прозрачного материала, например стекла, кварца или пластика. Параллельные световые лучи, проходя через выпуклую или вогнутую линзу, сходятся в одной фокальной точке – так работает, например, увеличительное стекло. Там, куда падают сфокусированные линзой солнечные лучи, может возникнуть огонь. Вогнутая, или полая, линза рассеивает и отклоняет падающие лучи. Она уменьшает изображения и не может сфокусировать свет. Современные линзы часто делают из пластика, они пропускают ультрафиолетовое излучение. В человеческом глазу есть органическая линза – хрусталик, состоящий из прозрачных белковых кристаллов.
Линза.Линза Френеля. Плоская разновидность классической линзы, поверхность которой разделена узкими канавками на концентрические кольца. Благодаря этому линза Френеля намного тоньше и легче обычной полновесной линзы. Может быть сделана из стекла или пластика. Большие линзы Френеля, отлитые из прозрачного пластика, довольно дешевы. Их часто можно увидеть на задних стеклах автобусов.
Линза Френеля.Люкс и люмен. Мера измерения интенсивности света: один люкс приблизительно соответствует свету полной луны. Люмен – стандартная единица измерения общего объема света, излучаемого источником света, например лампой. Один люкс определяют как эквивалент одного люмена, распределенного по площади в один квадратный метр.
Люкс и люмен.Люминесценция. Световое излучение, испускаемое телами при низких температурах. Две молекулы с высокой химической энергией объединяются и спонтанно испускают свет. Одна из них, как правило, представляет собой пигмент, а другая энзим (фермент). Люминесценция в основном встречается в биологических системах: животные используют ее для общения. Типичный пример люминесценции – зеленые огоньки светлячков.
Люминесценция.Монохроматический. Греческое слово, означающее «одноцветный». Противоположность полихроматического, или многоцветного. Волновые пакеты монохроматических световых лучей имеют строго одинаковую частоту, и расстояния между всеми их пиками и впадинами одинаковы. Эти виды света отличаются повышенной интенсивностью и, при одиночной проекции, максимальной насыщенностью. Типичный пример – скарабеи и бабочки.
Монохроматический.Накаливание. Свет, излучаемый телами при нагревании до высоких температур. Это может быть раскаленное железо в кузнице или даже скопление звезд. Излучение лампы накаливания представляет собой особый случай теплового излучения, которое называют излучением черного тела, или излучением Планка. К накаливательным источникам света относится металлическая нить, которую нагревают с помощью электричества до тех пор, пока она не начнет испускать непрерывный поток света. Типичные примеры – обычные старые лампочки и галогенные лампы.
Накаливание.Оптоволоконные технологии. Оптоволокно – прозрачная нить из стекла или пластика. Свет может перемещаться по этим тонким прозрачным нитям, словно вода по шлангу, и освещать удаленные или скрытые объекты. Свет отражается от блестящей внутренней поверхности стекла и пластика. Оптоволоконные технологии используют в компьютеризированной хирургии, а также в продвинутом дизайне освещения и телекоммуникациях. Некоторые виды натурального волокна, например шелк, также способны пропускать свет.
Оптоволоконные технологии.Органический светодиод (OLED). Тонкие пластины органических пластиковых полимеров, помещенные между двумя тонкими электропроводниками. При подаче тока электростатические пластинки начинают светиться и генерируют белый свет с достаточными спектральными качествами. Типичные примеры – мобильные телефоны и экраны компьютеров.
Органический светодиод OLEDПлазма. Сильно нагретый ионизированный газ, в котором атомы лишены электронов. Горящая плазма спонтанно излучает свет. Плазма является электропроводником и подвержена влиянию внешних электрических и магнитных полей. Свет искусственных плазменных ламп можно направлять и фокусировать. Типичные примеры плазмы – угольные дуговые лампы и солнечная корона.
Плазма.Полихроматический. Полихроматическими называют световые лучи, состоящие из волн различной частоты или цвета. Разные цвета вступают в конкуренцию и взаимно компенсируют друг друга. В случаях высокой рандомизации они полностью аннулируют друг друга, и в итоге цвет может казаться бледным или совершенно белым. Это самая обычная разновидность света. Типичные примеры – солнечный свет и белый искусственный свет.
Полихроматический.Поляризация. Свет состоит из двух компонентов, колеблющихся под прямым углом друг к другу. Один из них магнитный, другой электрический, и обычно эта пара вращается во всех возможных направлениях. Когда этот вращающийся пучок отражается от поверхности или проходит через фильтр, он теряет свободу движения и становится поляризованным. После этого он продолжает колебаться только в одной плоскости. Типичные примеры поляризации – лунный свет и блестящие асфальтовые поверхности.
Поляризация.Призма. Прозрачное геометрическое тело из стекла, пластика, хрусталя или льда с разным количеством граней правильной формы. В треугольных призмах свет всегда отклоняется к основанию. Типичный пример – трехсторонняя призма, которую когда-то использовал в своем эксперименте Исаак Ньютон.
Призма.Пропускная способность. Количество света, способного свободно пройти через оптическую среду. Обозначает процент падающего белого света (входящего нефильтрованного света), проходящего через оптическую среду. Иногда этим термином обозначают степень прозрачности. Противоположность прозрачности – непрозрачность.
Пропускная способность.Разряд. Термин встречается в связи с газоразрядными лампами, то есть флуоресцентными световыми трубками и энергосберегающими лампами. Проводящие газы заключены в герметичную трубку и воспламеняются электродами, размещенными на ее концах. Короткие электрические импульсы заставляют газ светиться в ультрафиолетовом диапазоне. Изнутри стеклянная трубка покрыта фосфорным соединением, преобразующим испускаемое излучение в беловатый свет.
Разряд.Светодиод (LED). Компактный диод, изготовленный из двух сложенных друг с другом полупроводниковых материалов. При подаче электрического тока электроны в полупроводниках вынуждены рекомбинировать со своими положительными противоположностями или пустотами, в результате чего они взаимно уничтожают друг друга в сверхэффективной вспышке света. Высокая мощность и небольшой размер, а также чрезвычайно долгий срок службы делают светодиоды особенно выгодными с энергосберегающей точки зрения. Типичные примеры использования светодиодов – светофоры и карманные фонарики.
Светодиод (LED).Спектр. Видимый спектр, который также называют оптическим окном, содержит всю последовательность цветов радуги. Иногда в него включают также инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Тот свет, который мы способны видеть, является лишь крошечной частью гораздо более широкого электромагнитного спектра, охватывающего множество видов излучения, от космических лучей до звуковых волн. Типичным примером видимого спектра является радуга.
Спектр.Фильтр. Прозрачная среда, которая поглощает часть световых волн определенной длины и пропускает другую часть. Фильтр всегда уменьшает количество поступающего света и нередко окрашивает пропущенный остаток. Исключение составляют бесцветные ультрафиолетовые фильтры или инфракрасные экраны. Типичные примеры – пластиковые светофильтры, тонированные солнцезащитные очки и цветные жидкости, такие как красители.
Фильтр.Фосфоресценция. Комбинированный процесс, подобный люминесценции, в ходе которого фотоактивное химическое вещество поглощает падающий свет, а затем повторно излучает его, но с большой задержкой. Типичные примеры – циферблаты часов и краски, которые светятся в темноте.
Фосфоресценция.Фотон. Крошечная, не имеющая массы элементарная частица, движущаяся со скоростью света в вакууме. Фотон электрически нейтрален, чрезвычайно стабилен и не подвержен самопроизвольному разложению. Фотоны, обладающие достаточной энергией, способны выбивать внешние электроны на возбужденные орбитали, тем самым побуждая их участвовать в фотобиологических реакциях. Фотонная модель описывает физическую частицу, но не может считаться исчерпывающей иллюстрацией света как явления. Фотонная модель используется в светотерапии и фотобиологии.
Фотон.Фотонный кристалл. Сложнейшая многомерная кристаллическая структура, избирательно преломляющая падающие лучи. Фотонный кристалл создается естественным путем из сложных белковых чешуек или искусственным путем из стекла или пластика. В определенных условиях он испускает свет, часто насыщенный монохроматический. Самые известные примеры – переливающиеся крылья бабочек и опалы.