Daha çox

7.2: İşığın Təbiəti - Yerşünaslıq


Qiymətli bir daşın gözəlliyi demək olar ki, tamamilə işığa necə təsir göstərdiyindən asılıdır. Bir almazın atəşi və bir Opaldakı rənglər yalnız iki nümunədir.

Alimlər işığın ötürülmə yolunu izah etmək üçün iki fərqli nəzəriyyəni tanıyırlar:

  • Elektromaqnit dalğa nəzəriyyəsi
  • Kvant nəzəriyyəsi

Hər iki nəzəriyyəni öyrənmək vacibdir, beləliklə qiymətli daşlardakı rənglərin səbəblərini başa düşə bilərsiniz.

Dalğa nəzəriyyəsi

Əsas

Hollandiyalı alim Christian Huygens (1629-1695) tərəfindən inkişaf etdirilən və daha sonra başqaları tərəfindən araşdırılan bu nəzəriyyə, işığın dalğa hərəkətində hərəkət edən bir enerji növü olduğunu bildirir.

Şəkil ( PageIndex {1} ): Transversal işıq

İşığın dalğa hərəkətləri mənbəyindən hər tərəfə keçir. Bir gölməçə kərpic atdığınız zaman baş verənlərlə müqayisə edilə bilər: suyun səthi titrəməyə başlayır və bu titrəmələr transversal dalğalara səbəb olur. Transversal dalğalar dalğanın yayıldığı istiqamətə dik istiqamətdə (yuxarı və aşağı kimi) titrəyir.

Qeyd: işığı görə bilməsək də, rəng görə bilərik. Buna udma səbəb olur.

Şəkil ( PageIndex {2} ): Dalğa boyu və genlik

Dalğaboyu ilə işığın rəngi arasında bir əlaqə var ki, bu da elektromaqnit spektri dediyimiz ilə izah olunur. Qırmızı işıq dalğa uzunluğunda 740 ilə 625nm arasında, mavi işıq isə təqribən arasında hərəkət edir. 420 və 380nm.

Dalğa uzunluğu metrin milyarddan biri olan nanometrlərlə (nm) ölçülür. (Köhnə bir ölçü vahidi 10 nm-ə bərabər olan Ångström'dir, lakin bu vahid artıq istifadə edilmir.)

Dalğanın amplitudası rəngin intensivliyini təyin edir. Amplitud nə qədər yüksəkdirsə, rəng o qədər sıx olur. Dalğada demək olar ki, bir amplituda yoxdursa, rəng demək olar ki, tamamilə qara olacaq.

Kvant nəzəriyyəsi

Əsas

Bu nəzəriyyə Max Planck və Albert Einstein tərəfindən hazırlanmışdır. İşıq enerjisinin yalnız "kvant" (sonralar "fotonlar" kimi tanınır) adlandırılan kiçik və ayrı-ayrı miqdarda absorbe ediləcəyi və yayıla biləcəyi bildirilir. Bu nəzəriyyə qiymətli daşlarda rəngin müəyyən səbəblərini və flüoresan fenomenini izah etmək üçün istifadə olunur.

Floresans, bir dalğa uzunluğunun enerjisi ilə yayılmış dalğa uzunluğundan daha qısa müddətdə şüalananda qiymətli daş kimi bir maddə tərəfindən görünən işığın yayılmasıdır. Bəzi yaqutlar ultrabənövşəyi şüalarla bombardman edildikdə qırmızı-isti kömürlər kimi parlaya bilər.

Şəkil ( PageIndex {3} ): Kiçik paketlərdə səyahət edən fotonlar (işıq enerjisi) ("quanta")

Bu nəzəriyyə, qiymətli daşlarda rəngin səbəblərini izah edərkən çox vacibdir, bu da ilk növbədə enerjinin (fotonlardan) udulması və bu enerjinin yayılması ilə əlaqədardır.

Görünüşdə fotonun sabit bir amplituda və tezliyə sahib olduğu görünsə də, əslində bu belə deyil. Gemoloji baxımdan bunun olduğunu düşünürük.

Einşteyn heç vaxt kvant nəzəriyyəsini sevməsə də, məşhur tənliyi ilə onun əsasını qoymuşdur:

[E = hf ]

Burada E = enerji, h = Plank sabit və f = tezlik.

Əsasən bunun üçün (fotoelektrik effekti həll edən) Nisbilik nəzəriyyəsinə görə deyil, fizika üzrə Nobel mükafatına (1921) layiq görülmüşdür.

Elektromaqnit spektri

Əsas

Şəkil ( PageIndex {4} ): Elektromaqnit spektri

Elektromaqnit spektri ən uzun radio dalğalarından davamlı qısaldılmış dalğa boylarından infraqırmızı, görünən işıq, ultrabənövşəyi və rentgen şüalarına qədər bütün dalğa uzunluqlarından ibarətdir. Və nəhayət hamının ən qısa dalğaları, kosmik şüalar.

Görünən işıq spektrinin yeddi rəngi qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, hindu və bənövşəyidir. Bütün bu rənglər qarışdıqda, "ağ işıq" dediyimiz şeyi görürük. Heç bir rəng olmadıqda qara görürük.

İnfraqırmızı, yansıtıcı sayğaclarda, identifikasiya yardımı olaraq istifadə olunur. Görünən işıq qiymətli daşların rəngini və gözəlliyini göstərir. Ultraviyole floresan təsiri yarada bilər. X-şüaları da flüoresans yarada bilər və rəng dəyişdirmək üçün istifadə edilə bilər və müxtəlif inci növlərini ayırd edə bilərik. Gamma şüaları müəyyən qiymətli daşların rəngini dəyişdirmək üçün istifadə edilə bilər.


Videoya baxın: İşıq sürəti saatda 50 km olsaydı nələr olardı? (Oktyabr 2021).