Το φως ταξιδεύει… και «συναντά» σώματα 💡

Το φως είναι απαραίτητο για να βλέπουμε τον κόσμο γύρω μας. Χωρίς φως, τα πάντα θα ήταν βυθισμένα στο σκοτάδι. Όμως το φως δεν ταξιδεύει άσκοπα· κάποια στιγμή «συναντά» ένα σώμα, κι εκεί αρχίζουν τα ενδιαφέροντα. Ας δούμε από πού έρχεται το φως και τι συμβαίνει όταν φτάνει πάνω σε διαφορετικά υλικά.

Πηγές φωτός ☀️

Κάθε αντικείμενο που παράγει και εκπέμπει δικό του φως λέγεται φωτεινή πηγή. Ο Ήλιος είναι η κυριότερη πηγή φωτός και θερμότητας για τη Γη — χωρίς αυτόν δεν θα υπήρχε ζωή στον πλανήτη μας.

Οι πηγές φωτός χωρίζονται σε δύο κατηγορίες:

• Φυσικές πηγές: ο Ήλιος, τα αστέρια στον νυχτερινό ουρανό, οι αστραπές, ακόμα και οι πυγολαμπίδες.
• Τεχνητές πηγές: οι ηλεκτρικές λάμπες, τα κεριά, οι φακοί και οι προβολείς — πηγές που φτιάχνει ο άνθρωπος.

Το φως συναντά σώματα 🔦

Όταν το φως που εκπέμπει μια φωτεινή πηγή συναντήσει ένα αντικείμενο, δεν συμπεριφέρεται πάντα με τον ίδιο τρόπο. Ανάλογα με το υλικό του σώματος, το φως μπορεί να περάσει ολόκληρο μέσα από αυτό, να περάσει μόνο ένα μέρος του ή να μην περάσει καθόλου.

Ένα απλό πείραμα με φακό δείχνει αυτή τη διαφορά: αν φωτίσουμε διάφορα αντικείμενα και παρατηρήσουμε τι συμβαίνει πίσω τους, καταγράφουμε τα εξής αποτελέσματα:

Τα τρία είδη σωμάτων 🧱

Με βάση το πείραμα, χωρίζουμε όλα τα σώματα σε τρεις κατηγορίες, ανάλογα με το πόσο φως αφήνουν να περάσει από μέσα τους:

1. Διαφανή σώματα: αφήνουν να περάσει σχεδόν όλο το φως. Παραδείγματα: το καθαρό τζάμι, ο αέρας, το καθαρό νερό.
2. Ημιδιαφανή σώματα: αφήνουν να περάσει μόνο ένα μέρος του φωτός. Παραδείγματα: η λαδόκολλα, η χαρτοπετσέτα, το χαρτί φωτοτυπικού.
3. Αδιαφανή σώματα: δεν αφήνουν καθόλου φως να περάσει. Παραδείγματα: ο τοίχος, το ξύλο, το αλουμινόχαρτο, το χαρτόνι.

Αυτή η ιδιότητα των σωμάτων έχει μεγάλη σημασία στην καθημερινή μας ζωή:

• Τα διαφανή σώματα χρησιμοποιούνται στα τζάμια των παραθύρων, ώστε να μπαίνει το φως του ήλιου μέσα στο σπίτι.
• Τα ημιδιαφανή σώματα, όπως μια χαρτοπετσέτα μπροστά από έναν φακό, αφήνουν να περάσει λιγότερο φως και δημιουργούν πιο αχνό φωτισμό.
• Τα αδιαφανή σώματα, όπως οι τοίχοι των σπιτιών μας, σταματούν εντελώς το φως· γι' αυτό όταν κλείνουμε τις πόρτες και τα παντζούρια, ένα δωμάτιο σκοτεινιάζει.

Οι φωτεινές πηγές εκπέμπουν θερμότητα; 🌡️

Οι φωτεινές πηγές δεν μας δίνουν μόνο φως. Αλλάζουν και τη θερμοκρασία του περιβάλλοντός τους, δηλαδή εκπέμπουν και θερμότητα.

Αν τοποθετήσουμε ένα θερμόμετρο κοντά σε μια αναμμένη λάμπα ή ένα αναμμένο κερί και μετρήσουμε τη θερμοκρασία πριν και μετά, παρατηρούμε την εξής μεταβολή:

(Οι τιμές είναι ενδεικτικές, για να δείξουν την άνοδο της θερμοκρασίας.)

Το πείραμα με το θερμόμετρο δείχνει καθαρά ότι η ένδειξη ανεβαίνει μετά από λίγα λεπτά λειτουργίας της φωτεινής πηγής. Αυτό αποδεικνύει ότι το φως και η θερμότητα ταξιδεύουν συχνά μαζί, από την ίδια πηγή.