Redze un gaismas daba – zinātniskie atklājumi laika gaitā
Jau kopš seniem laikiem zinātnieki ir strīdējušies par gaismu un tās īpašībām. Ņūtons domāja, ka gaisma sastāv no sīkām daļiņām. Citi zinātnieki uzskatīja, ka gaisma ir vilņi, tikai problēmas radīja izskaidrot, kas ir šis “okeāns” pa kuru tie izplatās.
Mūsdienu teorija par gaismu un tās īpašībām sāka veidoties ap 1860 gadu. Šodien zinātnieki atzīst, ka gaisma nav ne daļiņa ne vilnis, bet tai piemīt atsevišķas to īpašības. Tāpat kā vilnis, gaisma izplatās visos virzienos no tās avota, pakāpeniski zaudējot savu enerģiju. Līdzīgi vilnim, gaisma maina virzienu pārejot no vienas vides citā; šo procesu sauc par refrakciju jeb staru laušanu. Tāpat kā daļiņa, saduroties ar citu objektu, gaisma atdod tam daļu savas enerģijas. Līdzīgi vilnim un daļiņai gaismai piemīt noteikta enerģija, tāpēc precīzāk būtu teikt, ka gaisma ir enerģija. Gaismas “daļiņas” sauc par fotoniem. Vakuumā fotoni izplatās ar 300 000 km/sek lielu ātrumu. Fotoniem piemīt noteikts viļņa garums. No gaismas viļņa garuma ir atkarīga gaismas krāsa: sarkanajai gaismai ir visgarākais viļņa garums, bet violetajai visīsākais. Pārējo spektru viļņu garumi ir pa vidu tādā secībā kā tas ir redzams varavīksnē.
Ar gaismas viļņa garumu ir saistīta arī gaismas enerģija: jo īsāks viļņa garums, jo lielāka enerģija. Redzamā gaisma ir tikai neliela daļa no elektromagnētiskā spektra. Aiz sarkanās gaismas nāk tā saucamie infrasarkanie viļņi, kurus ar acīm neredz, bet var uztvert ar ādas termoreceptoriem. Vēl garākus viļņus izmanto televizoros, radio un mikroviļņu krāsnīs. Īsāki par violetajiem ir ultravioletie viļņi. Šo viļņu enerģija ir lielāka nekā redzamajai gaismai. Tieši enerģijas dēļ ir ultravioletie viļņi ir bīstami: tie rada šūnu bojājumus un mutācijas, tāpēc var izraisīt ļaundabīgus audzējus. Ar vēl īsāku viļņa garumu ir rentgena un radioaktīvais starojums.
Gaismas stari, kas ienāk acī no attāliem objektiem ir gandrīz paralēli, tāpēc lai tos fokusētu uz tīklenes ir nepieciešama mazāka akomodācija, bet apskatot priekšmetus tuvumā, nepieciešama lielāka akomodācija.
