De ce avem senzaţia de căldură atunci când suntem sub incidenţa directă a razelor de Soare? Pentru că fotonii emişi de Soare sunt absorbiţi de piele, iar energia acestora este transformată în căldură. La fel se întâmplă cu lumina artificială, aşa că unul dintre efectele lăsării luminii aprinse într-o cameră este încălzirea acelei camere. Nu contează dacă sursa luminii este fierbinte, ca Soarele, o flacără, un bec cu incandescență ori un bec fluorescent.
Dacă locuinţa are încălzire pe bază de electricitate, nu are niciun rost să închizi becurile pe timp de iarnă; lumina va ajuta la încălzirea casei la acelaşi preţ ca şi sistemul de încălzire electric.
Acest proces de încălzire prin absorbţie este complet diferit de încălzirea prin conducţie termică, ca atunci când un aragaz electric încălzeşte o porţie de spaghetti prin intermediul unei tigăi. Căldura poate fi transferată doar prin intermediul materiei, dar între noi şi Soare este vidul interplanetar, atunci când vorbim de transferul căldurii prin intermediul radiaţiei.
Prin conducţie energia calorică poate fi transmisă doar de la un obiect mai cald la unul mai rece, dar în cazul unui bec fluorescent, de pildă, acesta poate încălzi un obiect care este deja mai cald decât becul.
· Pentru mai multe detalii privind transferul căldurii, citeşte articolul nostru: Cum se transferă căldura
Cum vedem obiectele neluminoase
Nu toată energia luminoasă care loveşte un obiect este transformată în căldură. O parte din lumină este reflectată, iar asta ne duce la întrebarea: cum vedem obiectele neluminoase?
Dacă întrebi un nespecialist despre cum vedem un bec, răspunsul probabil va fi: "lumina becului produce lumina, care loveşte apoi ochii". Dar dacă întrebi cum vedem o carte, răspunsul probabil va fi: "Becul luminează camera, ceea ce-mi permite să văd cartea". Mențiunea privind lumina care intră ochi va dispărea în mod misterios.
Mulţi nu vor fi de acord cu ideea că lumina va reflectată de carte către ochi, pentru că ei cred că reflexia este ceva în care sunt implicate oglinzile, dar o carte nu reflectă lumina. Ei asociază reflexia cu formarea unei imagini reflectate, ceea ce nu pare să aibă loc în cazul unei bucăţi de hârtie.
Să ne imaginăm că te uiţi la propria reflexie într-o bucată de folie de aluminiu. Vezi o faţă, nu o bucată de metal. Poate vezi şi reflexia luminoasă a unei veioze aflate deasupra ta. Imaginează-ţi acum că folia este un pic mai puţin netedă. Unele părţi ale imaginii vor fi acum nealiniate unele cu altele, iar imaginea feţei este distorsionată. Creierul încă poate recunoaşte faţa ta şi veioza de deasupra, dar imaginea arată mai degrabă ca o pictură de Picasso. Să presupunem acum că foloseşti o folie de aluminiu care a fost mototolită şi netezită ulterior. Imaginea va fi acum atât de deformată, că nu mai poţi vedea ceva coerent în folia de aluminiu. În schimb, creierul înţelege că se uită la o suprafaţă metalică uşor deformată.
Atunci când avem de-a face cu o reflexie a luminii ca în cazul reflexiei luminii într-o oglindă, vorbim despre reflexie regulată. Atunci când reflexia este întâmplătoare, în multe direcţii, vorbim despre reflexie difuză. Reflexia difuză reprezintă modul în care vedem obiectele neluminoase.
Imaginea de mai jos, în care vedem pe cineva citind o carte la lumina unei veioze, ne arată că nu putem evita concluzia că lumina se reflectă de diverse obiecte (nu o oglindă). Veioza are un bec, dar becul este înconjurat de o mască metalică, care face ca lumina emisă de bec să poată ieşi din acea mască doar în sus. Faptul că pot citi o carte în aceste condiţii, fără a avea o sursă de lumină care să cadă direct pe cartea mea, arată că lumina se loveşte de pereţi, apoi este reflectată către carte, de reflectă, din nou, pentru a ajunge la ochii mei.
Faptul că vedem lucrurile în diverse culori se datorează faptului că lumina este absorbită în proporţii diferite de obiecte diferite. Acesta este motivul pentru hainele mai deschise sunt mai confortabile pe timp de vară şi pentru care tapiţeria albă din maşină se păstrează mai puţin fierbinte decât cea închisă la culoare.
— ••• —
Acest articol este parte din cartea "Fizica conceptuală" de Benjamin Crowell
CUPRINS
7.2 Cum interacţionează lumina cu materia
