Физика города: волны света, тепла и звука вокруг нас

Иллюстрация: Ольга Денисова

При слове "волна", особенно летом, мы представляем себе песчаные пляжи и прозрачную морскую воду. На самом деле существует множество типов волн, и они окружают городского жителя повсюду. Мы попросили друзей из Детского центра научных открытий "ИнноПарк" рассказать об этом подробнее.

Волна – это колебательное движение в физической среде, сопровождаемое переносом энергии. Самые ощутимые из них – свет, звук, тепло и механические волны. Начнем со света. Яркость и тепло солнечных лучей имеют одинаковую природу – электромагнетизм.

В 1671 году Исаак Ньютон выделил красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета внутри лучей. Он же ввел в оборот слово "спектр". Все семь являются видимым излучением – это электромагнитные волны, доступные нашему зрению. В зависимости от длины волны человеческий глаз видит тот или иной цвет. Например, фиолетовый – это короткие волны, а ярко-красный – длинные.

Ультрафиолет продолжает шкалу спектра электромагнитного излучения, он идет сразу после коротких фиолетовых волн. Мощнейший естественный источник ультрафиолета на Земле – это Солнце. Благодаря его лучам мы загораем, а наш организм синтезирует витамин D. Кроме того, он обеззараживает воздух, поэтому так часто используется в поликлиниках и салонах красоты.

"Безопасность": Солнечный удар

С другой стороны спектра, сразу за красными волнами, идет инфракрасное излучение. Его еще называют тепловым. Именно это излучение мы ощущаем, когда дотрагиваемся до разогретых предметов. Длина его волн зависит от температуры нагрева – чем она выше, тем короче длина волны. За инфракрасным следует микроволновое излучение – то самое, которое разогревает нам еду.

Радиоволны – это другой тип электромагнитного излучения. Bluetooth, Wi-Fi, спутниковое телевидение, телефонная связь и GPS-навигаторы существуют только благодаря им. Разные аппараты работают на волнах с различными длинами, что позволяет им не пересекаться и не мешать друг другу.

Помимо средств коммуникации, радиоволны используются в науке, промышленности, медицине. Рентгеновский аппарат – показательный пример. Также существует гамма-излучение. Его волны – очень короткие, и при длительном облучении они могут вызвать лучевую болезнь. Впрочем, это излучение используется в мирных целях, например при стерилизации продуктов для увеличения срока их хранения. Астрономы тоже активно применяют его: гамма-высотомеры помогают определить высоту полета спутника над поверхностью Земли.

Екатерина Ефремова, Детский центр научных открытий "ИнноПарк"