Видим спектър
от Уикипедия, свободната енциклопедия
Видим спектър или видим диапазон на светлината се нарича онази част от електромагнитния спектър, която може да се възприеме от човешкото око. Електромагнитното излъчване с дължина на вълната в този обхват се нарича видима светлина или просто светлина.
Няма точни граници на видимия спектър. Обикновено се приема, че човешкото око е чувствително към дължини на вълната от 400 до 750 nm, но някои хора са способни да възприемат излъчвания с дължина на вълната от 380 до 780 nm. Пресметнато в честота това отговаря на интервала от 400 до 750 терахерца. Привикналото към светлината око обикновено е най-чувствително на вълни с дължина около 555nm, т.е. в зелената област на видимия спектър.
Съдържание |
[редактиране] Спектрални цветове
| цвят | дължина на вълната | честота |
|---|---|---|
| червен | ~ 700–630 nm | ~ 430–480 THz |
| оранжев | ~ 630–590 nm | ~ 480–510 THz |
| жълт | ~ 590–560 nm | ~ 510–540 THz |
| зелен | ~ 560–490 nm | ~ 540–610 THz |
| син | ~ 490–450 nm | ~ 610–670 THz |
| виолетов | ~ 450–400 nm | ~ 670–750 THz |
Няма точно определени граници на цветовете от видимия спектър, тъй като те преливат от един в друг. Все пак могат да се разграничат отделни области. Видимият спектър не съдържа всички цветове, които човешкото око може да различи. Така например от него отсъстват кафявото, розовото и пурпурното, а бяла светлина се получава при смесване на всички видими цветове, докато черното е липса на видима светлина.
Видимите с човешко око вълни преминават през "оптична пролука" в атмосферата, област от електромагнитния спектър, която се пропуска през земната атмосфера без да се поглъща. Тъй като синята светлина е с по-къса дължина на вълната и съответно с по-висока честота, тя се разсейва повече от червената, жълтата и зелената. Това е и причината, поради която небето е синьо.
„Видимата пролука” в атмосферата е наречена така, защото се застъпва с видимия спектър на човешкото око. В най-голяма близост до нея се намира пролуката на близките инфрачервени лъчи, докато вече далеч над границата на възприятие на човешкото око попадат инфрачервените лъчи със средна и голяма дължина на вълната.
Очите на много видове животни възприемат вълни с дължина като видимата за човешкото око. Много насекоми, например пчелите, виждат ултравиолетови лъчи, което им е много полезно при намирането на нектар в цветята. По тази причина растителните видове, чието размножаване зависи от опрашването на насекомите, дължат оцеляването си на ултравиолетовата светлина.
[редактиране] Откриване на видимия спектър
Две от най-ранните обяснения на оптичния спектър са на Исак Нютон в книгата му „Оптика” и на Гьоте в „Теория на цветовете”.
Нютон за първи път използва понятието спектър през 1671 г., за да опише своите оптични експерименти. Той забелязал, че когато лъч светлина премине през стъклена призма, част от лъча се отразява, а останалата част преминава през стъклото като след пречупване се оцветятва в различни ивици. Той предположил, че светлината се състои от частици в различни цветове и че различните цветове светлина се движат с различна скорост в прозрачна среда. От това според принципа на Ферма следва, че светлина с различна дължина на вълната ще се пречупи под различен ъгъл.
Нютон разделил спектъра на седем цвята: червен, оранжев, жълт, зелен, син, индиго и виолетов. Той избрал числото седем поради теорията на древногръцките философи за връзката между цветовете, музикалните ноти, познатите обекти в Слънчевата система и дните от седмицата.
Човешкото око е по-малко чувствително към честотите на индигото и много иначе добре виждащи хора не могат да различат индиго от синьо и виолетово. По тази причина някои учени предложили индигото да не се счита като самостоятелен цвят, а по-скоро като нюанс на синьото и виолетовото.
[редактиране] Скорост на светлината
В днешно време е общоприета теорията, че светлината се състои от фотони, които имат някои от свойствата на вълните и някои от свойствата на частиците. Доказано е, че всяка светлина, независимо от цвета ѝ, се движи с една и съща скорост във вакуумно пространство. Скоростта на светлината в някаква материя е по-ниска от тази във вакуум, а отношението на скоростта във вакуум и тази в материална среда се нарича показател на пречупване на средата. В недисперсни среди скоростта на сетлината с различна честота не се променя и коефициентът на пречупване е константа по отношение дължината на вълната. В дисперсни среди обаче скоростта на светлината и коефициентът на пречупване зависят от дължината на вълната. Стъклото е един такъв материал, поради което стъклените призми пречупват светлината и я разлагат в спектър - така видимият спектър може да бъде наблюдаван.
[редактиране] Източници
- ↑ Craig F. Bohren (2006). Fundamentals of Atmospheric Radiation: An Introduction with 400 Problems. Wiley-VCH. ISBN 3527405038.
