Vidljiva svjetlost je svjetlost koju ljudi vide svojim očima. Vidljiva svjetlost dolazi prvenstveno od sunca, ali i od drugih prirodnih i umjetnih izvora svjetlosti. Spektar vidljive svjetlosti je raspon valnih duljina koje čine vidljivu svjetlost.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Vidljiva svjetlost je vrsta svjetlosti koju ljudi mogu vidjeti. Vidljiva svjetlost nevjerojatno brzo putuje, sastoji se od širokog raspona valnih duljina i postoji i kao valovi i kao čestice.
Od čega je napravljena svjetlost?
Svjetlost je vrsta energije izrađena od elektromagnetskih valova, mješavina magnetizma i električne energije. Vidljiva svjetlost je samo jedna vrsta svjetlosti ili elektromagnetsko zračenje. Određene životinje poput pčela mogu vidjeti druge oblike svjetlosti, poput ultraljubičastog svjetla. Radio valovi su druga vrsta svjetlosti, kao i infracrvena svjetlost. Ljudi mogu vidjeti samo mali dio elektromagnetskog zračenja, a taj se pojas naziva spektar vidljive svjetlosti. Vidljiva svjetlost je napravljena i od valova i od čestica. Ova ideja naziva se "dualnost val-čestica" i jedno je od osnovnih načela revolucionarnih otkrića fizike u kvantnoj teoriji.
Kad su atomi pobuđeni, mogu emitirati fotonsku česticu ako pored nje prođe drugi foton s istom energijom.
Svojstva vidljive svjetlosti
Svjetlost koju ljudi vide očima naziva se vidljiva svjetlost. Vidljiva svjetlost sadrži svaku boju koju ljudi mogu vidjeti. Postoje različita svojstva vidljive svjetlosti koja je izdvajaju od ostalih vrsta elektromagnetskog zračenja.
Ako spektar vidljive svjetlosti prolazi kroz prizmu, rezultirajuća duga otkriva sve boje u spektru. Oni se kreću od crvene, s valnom duljinom od 700 nanometara (što je nevjerojatno malo), do narančasta, žuta, zelena, plava i konačno ljubičasta, s valnom duljinom od 380 nanometara (što je čak manji!). Suprotno tome, radijske valne duljine prilično su dugačke i veće su od metra. Valne duljine gama zraka čak su i manje od valnih duljina vidljive svjetlosti, na razini pikometra!
Jedno od svojstava vidljive svjetlosti je prisutnost tamnih apsorpcijskih linija u spektru vidljive svjetlosti. Te crte služe kao biljezi za valne duljine koje nedostaju. Znanstvenici koriste ove uzorke za proučavanje sastava zvijezda, jer valne duljine koje nedostaju odgovaraju određenim elementima.
Zanimljiva karakteristika vidljive svjetlosti je da postoji i kao val i kao čestica. Ovo može zvučati čudno, ali prvo razmotrite valni aspekt vidljive svjetlosti. Kao i svaki drugi val, uključujući valove u oceanu, i svjetlosni valovi mogu putovati u svim smjerovima, komunicirati s drugim valovima, pa čak i savijati se.
Ti valovi putuju 186.000 milja u sekundi u vakuumu, što se naziva jednom svjetlosnom sekundom. Vidljiva svjetlost usporava kad prolazi kroz gušći materijal poput zraka ili ljudskih očiju.
Vidljiva svjetlost ne može proći kroz neprozirne zidove, kao što to mogu radio valovi.
Izvori vidljive svjetlosti
Vidljivo svjetlo može se emitirati iz više izvora. Najutjecajniji vidljivi izvor svjetlosti na Zemlji je sunce. Ostali izvori vidljive svjetlosti uključuju zvijezde, planete i mjesece (koji prikazuju svjetlost odbijenu od sunca), polarne svjetlosti, meteori, vulkani, munje, vatra i bioluminiscentni organizmi poput krijesnica, određenih meduza, riba, pa čak i određenih mikroba.
Možete li zamisliti život u eri bez žarulja ili lampi? Tehnologija ljudskih izvora svjetlosti jako se razvila otkako su se rani ljudi morali oslanjati samo na svjetlost u svom okruženju. Umjetni izvori vidljive svjetlosti uključuju svijeće, uljne lampe, plinsku rasvjetu i žarulje. Danas postoji široka paleta žarulja i žarulja, od ranih vrsta žarulja sa žarnom niti do fluorescentnih svjetala, do svjetiljki s LED diodama. Svake godine izrađuju se energetski učinkovitije žarulje.
Još jedan moćan izvor duljine je LASER ili pojačanje svjetla stimuliranom emisijom zračenja. U ovom trenutku laseri ne nalikuju oružju viđenom u znanstveno-fantastičnim filmovima i televizijskim emisijama. Ali i dalje su vrlo korisni. Laserske zrake su svjetlosne zrake s jednom valnom duljinom koje se koriste u mnogim modernim tehnologijama, od bar kodova i pohrane glazbe do kirurgije i mikroskopije. Laserski visinomjeri koriste se i od satelita koji proučavaju polarne ledene ploče Zemlje, kako bi vidjeli koliko vode pohranjuju. Svjetlost se neprestano koristi na nove, učinkovite načine za pomoć čovječanstvu, a zapravo i cijelom svijetu.
Komponente boje vidljive svjetlosti
Sjećate li se svoje prve kutije bojica? Radost vidjeti toliko boja u maloj kutiji značilo je toliko mogućnosti! Možda je najfascinantnija karakteristika vidljive svjetlosti boja. Ljudi vide širok raspon boja u vidljivom svjetlu, a svaka boja ima svoju odgovarajuću valnu duljinu. Komponente boje vidljive svjetlosti uključuju ljubičastu, plavu, zelenu, žutu do narančastu, svijetlocrvenu i tamnocrvenu. Cijeli raspon valne duljine vidljive svjetlosti proteže se od oko 340 nanometara do oko 750 nanometara. Svjetlost u rasponu od 340 do 400 nanometara je blizu ultraljubičastog (UV), uglavnom nevidljiva ljudskim očima. Ljubičasta boja sastoji se od valnih duljina od 400 do 430 nanometara. Područje valnih duljina Plavog iznosi 430 do 500 nanometara, a zelenog 500 do 570 nanometara. Žute do narančaste boje kreću se između 570 i 620 nanometara. Svijetlocrvena ima valnu duljinu u rasponu od 620 do 670 nanometara. Valna duljina tamnocrvene boje je između 670 i 750 nanometara. Osim toga, blizina infracrvene svjetlosti ima preko 750 nanometara, a preko 1100 nanometara više nije vidljivo ljudskim očima. U tom trenutku svjetlost je u infracrvenom (IR) spektru. Ako želite vidjeti kako izgleda infracrveno svjetlo, možete upotrijebiti infracrvenu kameru koja uzima svjetlost kao znakove topline. Kako sunce zalazi, možda ćete primijetiti drugačije boje nego što biste vidjeli da je sunce direktno iznad glave. To je zato što atmosfera Zemlje služi kao vrsta prizme i savija boje sunčeve svjetlosti.
Iako se plava boja često smatra "hladnom bojom", ona zapravo može predstavljati vrlo vruć objekt, poput plavog plamena na plinskom štednjaku ili vruće zvijezde. Da, zvijezde imaju boje! Boje zvijezde odgovaraju temperaturi zvijezde. Sunce je žute boje i ima površinsku temperaturu od oko 5500 Celzijevih stupnjeva. Hladnija zvijezda poput Betelgeusea, međutim, crvene je boje, na oko 3.000 Celzijevih stupnjeva. Najtoplije zvijezde su plave, poput Rigela, koji je vruć i do 12 000 Celzijevih stupnjeva.
Bez komponenata boje vidljive svjetlosti, ljudi ne bi mogli cijeniti jarko crvenu boju jagoda ili brojne nijanse zalaska sunca. Boja ljudima daje informacije o njihovom svijetu, kao i o ljepoti.
Kako ljudi vide vidljivu svjetlost
Budući da je spektar vidljive svjetlosti svjetlost koju ljudi mogu vidjeti, kako to djeluje? Ljudsko oko i mozak rade zajedno kako bi opazili vidljivu svjetlost. Ili mora postojati izvor svjetlosti, poput sunčeve svjetlosti ili žarulje, ili mora biti reflektirana svjetlost na objektu. Primjeri reflektirane svjetlosti uključuju svjetlost koja se reflektira od snijega, leda i oblaka. Svjetlost iz bilo kojeg izvora ulazi u ljudsko oko, a primaju je očne stanice zvane čunjevi. Posebni živci koji reagiraju na raspon spektra vidljive svjetlosti šalju signale u mozak koji ih tumači kao svjetlost. Niti dvoje ljudi neće vidjeti svjetlost potpuno na isti način, zbog malih razlika u mrežnici očiju. Sposobnost gledanja svjetlosti na različitim valnim duljinama također se mijenja s godinama. U djetinjstvu ljudi obično mogu vidjeti na kraćim valnim duljinama nego kad su stariji.