انتقل إلى:- نطاق الطيف الكهرومغناطيسي
- طيف الضوء المرئي ولونه
- الطاقة الحرارية والضوء المرئي
- علم الفلك بالضوء المرئي
- موارد إضافية
الضوء المرئي هو شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي (EM) ، مثله مثل موجات الراديو والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية والموجات الدقيقة. بشكل عام ، يتم تعريف الضوء المرئي على أنه الأطوال الموجية المرئية لمعظم عيون الإنسان.
نطاق الطيف الكهرومغناطيسي
الضوء المرئي هو نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، والتي تنتقل في موجات أو جسيمات بأطوال موجية وترددات مختلفة. يُعرف هذا النطاق الواسع من الأطوال الموجية بالطيف الكهرومغناطيسي. ينقسم هذا الطيف عادةً إلى سبع مناطق بترتيب تناقص الطول الموجي وزيادة الطاقة والتردد. هذه المناطق هي:
- موجات الراديو (أطوال موجية أكبر من 0.4 بوصة أو 10 ملم)
- أفران الميكروويف (أطوال موجية بين 0.004 و 0.4 بوصة أو 0.1 إلى 10 ملم)
- الأشعة تحت الحمراء (IR) (أطوال موجية بين 0.00003 و 0.004 بوصة ، أو 740 نانومتر إلى 100 ميكرومتر)
- الضوء المرئي (أطوال موجية بين 0.000015 و 0.00003 بوصة أو 380 إلى 740 نانومتر)
- الأشعة فوق البنفسجية (أطوال موجية بين 0.000015 و 0.00003 بوصة ، أو 380 إلى 740 نانومتر)
- أشعة سينية (أطوال موجية بين 4 × 10 ^ −7 إلى 4 × 10 ^ −8 بوصة ، أو 100 بيكومتر إلى 10 نانومتر)
- أشعة جاما (أطوال موجية أقل من 4 × 10 ^ −9 بوصة أو 100 بيكومتر)
يقع الضوء المرئي في نطاق الطيف الكهرومغناطيسي بين الأشعة تحت الحمراء (IR) و الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية). لها ترددات من حوالي 4 × 10 إلى 8 × 10 دورات في الثانية ، أو هيرتز (هرتز) وأطوال موجية حوالي 740 نانومتر (نانومتر) أو 2.9 × 10 بوصات ، إلى 380 نانومتر (1.5 × 10 بوصات).
طيف ولون الضوء المرئي
لعل أهم ما يميز الضوء المرئي هو اللون. اللون هو خاصية متأصلة للضوء وقطعة أثرية من الخلايا في العين البشرية. الكائنات ليس لها لون ، وفقًا لـ كتاب النص التشعبي الفيزيائي (يفتح في علامة تبويب جديدة). بدلا من ذلك ، فإنها تعطي الضوء الذي "يبدو" على أنه لون. بعبارة أخرى ، يكتب Elert ، اللون موجود فقط في ذهن الناظر.
تحتوي أعيننا على خلايا متخصصة ، تسمى المخاريط ، تعمل كمستقبلات يتم ضبطها وفقًا لأطوال موجات هذا النطاق الضيق من الطيف الكهرومغناطيسي ، وفقًا لما ذكره موقع ويب Mission Science التابع لوكالة ناسا (يفتح في علامة تبويب جديدة). يرى البشر الضوء في الطرف السفلي من الطيف المرئي ، وله طول موجي أطول ، حوالي 740 نانومتر ، كالأحمر ؛ نرى الضوء في منتصف الطيف كالأخضر ؛ وترى الضوء في الطرف العلوي من الطيف ، بطول موجي يبلغ حوالي 380 نانومتر ، مثل البنفسجي. كل الألوان الأخرى التي ندركها هي مزيج من هذه الألوان.
على سبيل المثال ، يحتوي اللون الأصفر على ضوء من المناطق الحمراء والخضراء في طيف الضوء المرئي ؛ السماوي هو مزيج من الأخضر والأزرق ، والأرجواني هو مزيج من الأحمر والأزرق. يحتوي الضوء الأبيض على جميع الألوان معًا. الأسود هو الغياب التام للضوء. أول شخص أدرك أن الضوء الأبيض يتكون من ألوان قوس قزح كان إسحاق نيوتن ، الذي مر في عام 1666 ضوء الشمس من خلال شق ضيق ثم منظار لإبراز الطيف الملون على الحائط ، وفقًا لموقع
كيف تتحول الطاقة الحرارية إلى ضوء مرئي؟
عندما تزداد سخونة الأجسام ، فإنها تشع طاقة تهيمن عليها أطوال موجية أقصر ، والتي نعتبرها ألوانًا متغيرة ، وفقًا لعلوم المهمة التابعة لناسا. على سبيل المثال ، يتغير لهب موقد اللحام من المحمر إلى الأزرق حيث يتم ضبطه ليحترق أكثر سخونة. تسمى عملية تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ضوئية بالتوهج ، وفقًا لما ذكره معهد التقدم التعليمي الديناميكي (يفتح في علامة تبويب جديدة) موقع ويب (IDEA) ، WebExhibits.org.
ينتج الضوء المتوهج عندما تطلق المادة الساخنة جزءًا من طاقة الاهتزاز الحراري على شكل فوتونات . عند حوالي 1،472 درجة فهرنهايت (800 درجة مئوية) ، تصل الطاقة التي يشعها جسم ما إلى الأشعة تحت الحمراء. مع زيادة درجة الحرارة ، تنتقل الطاقة إلى الطيف المرئي ويبدو أن الجسم يتوهج ضارب إلى الحمرة. عندما يصبح الجسم أكثر سخونة ، يتغير اللون إلى "أبيض ساخن" وفي النهاية إلى اللون الأزرق.
علم الفلك الخفيف المرئي
يمكن استخدام لون الأجسام الساخنة ، مثل النجوم ، لتقدير درجات الحرارة ، وفقًا لـ IDEA. على سبيل المثال ، تبلغ درجة حرارة سطح الشمس حوالي 5،800 كلفن (9،980 فهرنهايت أو 5،527 درجة مئوية). يبلغ الطول الموجي للضوء المنبعث حوالي 550 نانومتر ، والذي نعتبره ضوءًا أبيض مرئيًا (أو أصفر قليلاً).
وفقًا لوكالة ناسا ، إذا كانت درجة حرارة سطح الشمس أقل برودة ، حوالي 3000 درجة مئوية ، فستبدو محمرة ، مثل نجم منكب الجوزاء. إذا كانت أكثر سخونة ، حوالي 12000 درجة مئوية ، فستبدو زرقاء ، مثل النجم Rigel.
يمكن لعلماء الفلك أيضًا تحديد الأشياء التي تتكون منها لأن كل عنصر يمتص الضوء بأطوال موجية محددة ، تسمى طيف الامتصاص. من خلال معرفة أطياف امتصاص العناصر ، يمكن لعلماء الفلك استخدام المطياف لتحديد التركيب الكيميائي للنجوم وسحب الغبار والأجسام البعيدة الأخرى.
موارد إضافية
تعرف على المزيد حول كيفية إدراك العقل البشري للضوء في هذا الفيديو من National Geographic (يفتح في علامة تبويب جديدة). تجول في الطيف الكهرومغناطيسي مع الكتاب المذهل " الضوء:الطيف المرئي وما وراءه (يفتح في علامة تبويب جديدة) "(Black Dog &Leventhal ، 2013) ، أو قم بإجراء تجارب الضوء المرئي الخاصة بك في المنزل باستخدام إرشادات من Ducksters (يفتح في علامة تبويب جديدة) موقع تعليمي للأطفال
تم تحديث هذه المقالة في 23 مايو 2022 بواسطة مدير تحرير Live Science Tia Ghose.
