Mitkä ovat näkyvän valospektrin ominaisuudet?

Näkyvä valo on valo, jonka ihmiset näkevät silmillään. Näkyvä valo tulee ensisijaisesti auringosta, mutta myös muista luonnonvaloista ja ihmisen tekemistä valonlähteistä. Näkyvän valon spektri on näkyvän valon muodostavien aallonpituuksien alue.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Näkyvä valo on sellainen valo, jonka ihmiset voivat nähdä. Näkyvä valo kulkee uskomattoman nopeasti, koostuu laajasta aallonpituusalueesta ja esiintyy sekä aaltoina että hiukkasina.

Valo on eräänlainen energia, joka on valmistettu sähkömagneettisista aalloista, sekoitus magneettisuutta ja sähköä. Näkyvä valo on vain eräänlaista valoa tai sähkömagneettista säteilyä. Tietyt eläimet, kuten mehiläiset, voivat nähdä muita valomuotoja, kuten ultraviolettivaloa. Radioaallot ovat toisen tyyppisiä valoja, samoin kuin infrapunavalot. Ihmiset voivat nähdä vain pienen osan sähkömagneettisesta säteilystä, ja tätä kaistaa kutsutaan näkyvän valon spektriksi. Näkyvä valo koostuu sekä aalloista että hiukkasista. Tätä ajatusta kutsutaan "aaltohiukkasten kaksinaisuudeksi" ja se on yksi kvanttiteorian vallankumouksellisen fysiikan löydösten perusperiaatteista.

Kun atomit ovat innoissaan, ne voivat lähettää fotonihiukkasen, jos toinen fotoni, jolla on sama energia, kulkee sen läpi.

Valoa, jonka ihmiset näkevät silmillä, kutsutaan näkyväksi valoksi. Näkyvä valo sisältää kaikki värit, jotka ihmiset voivat nähdä. Näkyvällä valolla on selkeät ominaisuudet, jotka erottavat sen muusta sähkömagneettisesta säteilystä.

Jos näkyvän valon spektri kulkee prisman läpi, syntynyt sateenkaari paljastaa kaikki spektrin värit. Nämä vaihtelevat punaisesta, jonka aallonpituus on 700 nanometriä (mikä on uskomattoman pieni), läpi oranssi, keltainen, vihreä, sininen ja lopulta violetti, aallonpituus 380 nanometriä (mikä on tasainen pienempi!). Radioaallonpituudet sitä vastoin ovat melko pitkiä, yli metriä. Gammasäteilyn aallonpituudet ovat jopa pienempiä kuin näkyvän valon aallonpituudet pikometrin tasolla!

Yksi näkyvän valon ominaisuuksista on tummien absorptioviivojen läsnäolo näkyvässä valospektrissä. Nämä linjat toimivat merkkeinä puuttuville aallonpituuksille. Tutkijat käyttävät näitä kuvioita tähtien koostumuksen tutkimiseen, koska puuttuvat aallonpituudet vastaavat tiettyjä elementtejä.

Mielenkiintoinen näkyvän valon ominaisuus on se, että se esiintyy sekä aallona että hiukkasena. Tämä saattaa kuulostaa oudolta, mutta huomioi ensin näkyvän valon aaltomuoto. Kuten kaikki muutkin aallot, mukaan lukien valtameren aallot, valoaallot voivat kulkea joka suuntaan, olla vuorovaikutuksessa muiden aaltojen kanssa ja jopa taipua.

Nämä aallot kulkevat 186 000 mailia sekunnissa tyhjiössä, jota kutsutaan yhdeksi valosekunniksi. Näkyvä valo hidastuu kulkiessaan tiheämmän materiaalin, kuten ilman tai ihmisen silmien, läpi.

Näkyvä valo ei pääse läpikuultamattomien seinien läpi, kuten radioaallot.

Näkyvää valoa voidaan lähettää useista lähteistä. Maan vaikutusvaltaisin näkyvä valonlähde on aurinko. Muita näkyvän valon lähteitä ovat tähdet, planeetat ja kuut (jotka näyttävät auringosta heijastuneen valon), aurorit, meteorit, tulivuoret, salamat, tulipalot ja bioluminesoivat organismit, kuten tulikärpäset, tietyt meduusat, kalat ja jopa tietyt mikrobit.

Voitteko kuvitella elävänne aikakaudella ilman hehkulamppuja tai lamppuja? Ihmisen valonlähteiden tekniikka on kehittynyt paljon, koska varhaiset ihmiset joutuivat turvautumaan vain ympäristönsä valoon. Näkyvän valon keinotekoisia lähteitä ovat kynttilät, öljylamput, kaasuvalaistus ja lamput. Nykyään on olemassa laaja valikoima hehkulamppuja ja lamppuja, varhaisista hehkulamppuista loistelamppuihin, LED-valoihin. Energiatehokkaampia lamppuja tehdään vuosittain.

Toinen voimakas pituuden lähde on LASER, eli valon vahvistaminen säteilyn stimuloimalla. Tällä hetkellä laserit eivät muistuta tieteiskirjallisuuselokuvissa ja televisio-ohjelmissa nähtyjä aseita. Mutta ne ovat silti erittäin hyödyllisiä. Lasersäteet ovat yhden aallonpituuden valonsäteitä, joita käytetään monissa nykyaikaisissa tekniikoissa viivakoodeista ja musiikin varastoinnista kirurgiaan ja mikroskopiaan. Laserkorkeusmittareita käyttävät myös satelliitit, joita käytetään maapallon napajäätiköiden tutkimiseen sen selvittämiseksi, kuinka paljon vettä ne varastoivat. Valoa käytetään jatkuvasti uusilla, tehokkailla tavoilla ihmiskunnan ja todellakin koko maailman auttamiseksi.

Muistatko ensimmäisen väriliidulaatikkosi? Ilo nähdä niin monta väriä pienessä laatikossa tarkoitti niin monia mahdollisuuksia! Ehkä mielenkiintoisin näkyvän valon ominaisuus on väri. Ihmiset näkevät näkyvässä valossa laajan värivalikoiman, ja jokaisella värillä on oma vastaava aallonpituus. Näkyvän valon värikomponentteihin kuuluvat violetti, sininen, vihreä, keltainen tai oranssi, kirkkaan punainen ja tumman punainen. Koko näkyvän valon aallonpituusalue ulottuu noin 340 nanometristä noin 750 nanometriin. Valoa alueella 340 - 400 nanometriä on lähellä ultraviolettisäteilyä (UV), enimmäkseen näkymätöntä ihmissilmille. Violetti väri koostuu aallonpituuksista 400-430 nanometriä. Sinisen aallonpituusalue on 430-500 nanometriä ja vihreän 500-570 nanometriä. Keltainen tai oranssi värit vaihtelevat välillä 570-620 nanometriä. Kirkkaan punaisen aallonpituus on 620-670 nanometriä. Tummanpunaisen aallonpituus on 670 - 750 nanometriä. Tämän lisäksi lähellä infrapunavaloa on yli 750 nanometriä, ja yli 1100 nanometriä ei enää näy ihmissilmille. Siinä vaiheessa valo on infrapunaspektrissä (IR). Jos haluat nähdä IR-valon näköisen, voit käyttää infrapunakameraa, joka ottaa valon lämpöallekirjoituksina. Auringon laskiessa saatat huomata eri värejä kuin mitä näisit, jos aurinko olisi suoraan yläpuolella. Tämä johtuu siitä, että maan ilmakehä toimii eräänlaisena prismana ja se taipuu auringonvalon värejä.

Vaikka sinistä pidetään usein "viileänä värinä", se voi itse asiassa edustaa erittäin kuumaa esinettä, kuten kaasulieden sinistä liekkiä tai kuumaa tähteä. Kyllä, tähdillä on värejä! Tähtien värit vastaavat tähden lämpötilaa. Aurinko on keltaista ja sen pintalämpötila on noin 5500 celsiusastetta. Betelgeusen kaltainen viileämpi tähti on kuitenkin väriltään punainen, noin 3000 astetta. Kuumimmat tähdet ovat sinisiä, kuten Rigel, joka on jopa 12000 celsiusastetta.

Ilman näkyvän valon värikomponentteja ihmiset eivät voineet arvostaa mansikoiden kirkkaan punaista väriä tai auringonlaskun monia sävyjä. Väri antaa ihmisille tietoa sekä maailmastaan ​​että kauneudestaan.

Koska näkyvä valospektri on valoa, jonka ihmiset näkevät, miten se toimii? Ihmissilmä ja aivot havaitsevat yhdessä näkyvän valon. Joko siellä on oltava valonlähde, kuten auringonvalo tai hehkulamppu, tai esineeseen on heijastettava valoa. Esimerkkejä heijastuneesta valosta ovat lumesta, jäästä ja pilvistä heijastuva valo. Mistä tahansa lähteestä tuleva valo tulee ihmissilmään ja sitä vastaan ​​saavat käpyiksi kutsutut silmäsolut. Erityiset hermot, jotka reagoivat näkyvän valonspektrin alueeseen, lähettävät signaaleja aivoihin, mikä tulkitsee ne valoksi. Kaksi ihmistä ei näe valoa täsmälleen samalla tavalla, johtuen pienistä eroista silmän verkkokalvoissa. Kyky nähdä valoa eri aallonpituuksilla muuttuu myös iän myötä. Lapsuudessa ihmiset näkevät yleensä lyhyemmillä aallonpituuksilla kuin vanhempina.