В однородной среде свет распространяется прямолинейно. Эта истина была известна более чем 2000 лет назад, когда зародилась наука о свете. Доказать это легко. Перед светящимся телом S на расстоянии l поставим экран с круглым отверстием, диаметр которого равен d. Если размеры тела S значительно меньше, чем l и d, тогда источник света (S) называется точечным. За экраном в параллельной ему плоскости поместим лист белой бумаги: на нем появится правильный светлый круг. Это и доказывает, что свет идет прямолинейно.Если l намного больше, чем d, то конус SB, заполненный светом, называют световым лучом. Такой луч можно изобразить в виде прямой SA, совпадающей с осью симметрии конуса.
Свойство света распространяться прямолинейно можно использовать для изображения предметов. Например, если в абажуре лампы проделать небольшое отверстие (рис. 3), то на потолке появится светящаяся полоса, напоминающая подкову. Это — изображение раскаленной в лампе нити. Отверстие nm может быть
любой формы, лишь бы его наибольший линейный размер был намного меньше, чем нить лампы.
Разобьем нить лампы на малые участки, каждый из которых можно считать точечным источником света. Тогда участок 1 даст на потолке пятнышко 1' участок 2 — пятнышко 2' и т. д. В результате из таких пятнышек получится изображение всей нити. Проделайте такой опыт сами.
Итак, свет — это поток энергии. Энергия может передаваться по-разному, в частности колебательными процессами. Пока что мы будем рассматривать свет как электромагнитное излучение, такое же, как радиоволны, но волны его гораздо короче. В фотометрии — науке, изучающей световые лучи,— светом называется электромагнитное излучение, ощущаемое глазом человека. Такое излучение дают волны, длина которых лежит в диапазоне между 0,39 и 0,75 мк. В этой статье к понятию «свет» отнесены и не видимые глазом лучи, т. е. светом названы электромагнитные излучения с длинами волн, выходящими за эти пределы. Ведь и академик С. И. Вавилов в книге «Глаз и Солнце» писал: «Существует бесконечное разнообразие явлений, которые нам придется назвать световыми и которые невидимы».
Задумывались ли вы над тем, что все живое на Земле существует только благодаря лучистой энергии солнечного света? Если бы на нашей планете не было атмосферы, которая отражает и лишь частично поглощает энергию Солнца, поверхность земного шара там, где солнечные лучи падают на нее отвесно, получала бы за минуту 8,37 дж (2 калории) на 1 см2. Эта величина называется солнечной постоянной и измерена с большой точностью вне атмосферы Земли с помощью ракет.Если учесть, что Солнце освещает только половину поверхности земного шара, можно подсчитать, что за секунду оно посылает на нашу планету энергию, которая выделилась бы при сгорании 40 млн. т каменного угля! Крупнейшая в мире электростанция могла бы выработать такое количество энергии лишь за 30 лет. Без солнечного света Земля стала бы обледенелым, безжизненным космическим телом. На Земле нет других в какой-то мере сравнимых с солнечным светом источников энергии.