A látható fény az a fény, amelyet az emberek a szemükkel látnak. A látható fény elsősorban a napból származik, de más természetes és ember által készített fényforrásokból is. A látható fény spektruma a látható fényt alkotó hullámhosszak tartománya.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A látható fény az a fajta fény, amelyet az emberek láthatnak. A látható fény hihetetlenül gyorsan halad, széles hullámhossz-tartományból áll, és hullámként és részecskeként is létezik.
Miből áll a fény?
A fény egyfajta energia, amely elektromágneses hullámokból áll, a mágnesesség és az elektromosság keveréke. A látható fény csak egyfajta fény vagy elektromágneses sugárzás. Bizonyos állatok, például a méhek, másfajta fényt is láthatnak, például ultraibolya fényt. A rádióhullámok egy másik típusú fény, csakúgy, mint az infravörös fény. Az emberek csak egy kis szakaszát láthatják az elektromágneses sugárzásnak, és ezt a sávot nevezzük látható fényspektrumnak. A látható fény hullámokból és részecskékből áll. Ezt az elképzelést „hullám-részecske kettősségnek” hívják, és a kvantumelméletben a forradalmi fizikai felfedezések egyik alaptétele.
Az atomok gerjesztésekor fotonrészecskét bocsáthatnak ki, ha egy másik, azonos energiájú foton halad el mellette.
A látható fény tulajdonságai
A fényt, amelyet az emberek szemmel látnak, látható fénynek nevezzük. A látható fény minden színt tartalmaz, amelyet az emberek láthatnak. A látható fénynek külön tulajdonságai vannak, amelyek megkülönböztetik az elektromágneses sugárzás egyéb típusaitól.
Ha a látható fényspektrum áthalad egy prizmán, a keletkező szivárvány felfedi a spektrum összes színét. Ezek a vörös színtől a 700 nanométeres hullámhosszúságig terjednek (ami hihetetlenül kicsi) egészen a narancssárga, sárga, zöld, kék és végül ibolya, hullámhossza 380 nanométer (ami egyenletes kisebb!). A rádió hullámhossza ezzel szemben meglehetősen hosszú, nagyobb, mint egy méter. A gammasugár hullámhosszai még a látható fény hullámhosszánál is kisebbek, a pikométer szintjén!
A látható fény egyik tulajdonsága a sötét abszorpciós vonalak jelenléte a látható fény spektrumában. Ezek a vonalak jelzőként szolgálnak a hiányzó hullámhosszakhoz. A tudósok ezeket a mintákat használják a csillagok összetételének tanulmányozására, mivel a hiányzó hullámhosszak megfelelnek bizonyos elemeknek.
A látható fény érdekes jellemzője, hogy hullámként és részecskeként egyaránt létezik. Ez furcsán hangozhat, de először a látható fény hullámosságát vegye figyelembe. Mint minden más hullám, ideértve az óceán hullámait, a fényhullámok is minden irányba haladhatnak, kölcsönhatásba léphetnek más hullámokkal, sőt hajlanak is.
Ezek a hullámok 186 000 mérföld / másodperc sebességgel haladnak egy vákuumban, amelyet egy könnyű másodpercnek neveznek. A látható fény lassul, ha sűrűbb anyagokon, például levegőn vagy emberi szemen halad át.
A látható fény egyetlen átlátszatlan falon sem haladhat át, mint a rádióhullámok.
A látható fény forrásai
A látható fény számos forrásból kibocsátható. A Föld legbefolyásosabb látható fényforrása a nap. A látható fény egyéb forrásai közé tartoznak a csillagok, a bolygók és a holdak (amelyek a naptól visszaverődő fényt mutatják), az aurora, meteorok, vulkánok, villámok, tűz és biolumineszcens organizmusok, például szentjánosbogarak, bizonyos medúza, halak, sőt bizonyos mikrobák.
El tudod képzelni, hogy olyan korszakban élsz, amely izzók vagy lámpák nélkül van? Az emberi fényforrások technológiája nagyon sokat fejlődött, mivel a korai embereknek csak a környezetük fényére kellett támaszkodniuk. A látható fény mesterséges forrásai közé tartoznak a gyertyák, olajlámpák, gázvilágítás és izzók. Manapság az izzók és lámpák széles választéka létezik, a korai izzólámpáktól kezdve a fénycsöveken át a fénykibocsátó dióda (LED) lámpákig. Évente energiatakarékosabb izzók készülnek.
A hosszúság másik erős forrása a LASER, vagyis a fénysugárzás a sugárzás stimulált kibocsátásával. Jelenleg a lézerek nem hasonlítanak a tudományos-fantasztikus filmekben és televíziós műsorokban látott fegyverekre. De még mindig nagyon hasznosak. A lézersugarak egyhullámú fénysugarak, amelyeket számos modern technológiában alkalmaznak, a vonalkódoktól és a zenetárolástól a műtétig és mikroszkóppal. A lézeres magasságmérőket olyan műholdak is használják, amelyek a Föld sarki jégtakaróinak tanulmányozásához használják, hogy lássák, mennyi vizet tárolnak. A fényt folyamatosan új, hatékony módszerekkel használják az emberiség, sőt az egész világ megsegítésére.
A látható fény színkomponensei
Emlékszel az első zsírkrétádra? Az öröm, hogy ennyi színt láthattok egy kis dobozban, annyi lehetőséget jelentett! Talán a látható fény legérdekesebb jellemzője a szín. Az emberek a színek széles skáláját látják a látható fényben, és mindegyik színnek megvan a maga megfelelő hullámhossza. A látható fény színkomponensei: ibolya, kék, zöld, sárga-narancssárga, élénkvörös és sötétvörös. A látható fény hullámhosszának teljes tartománya körülbelül 340 nanométertől körülbelül 750 nanométerig terjed. A 340–400 nanométeres fény az ultraibolya (UV) közelében van, az emberi szem számára többnyire láthatatlan. Az ibolya szín 400 és 430 nanométer közötti hullámhosszakból áll. A kék hullámhossz-tartománya 430-500 nanométer, a zöldé pedig 500-570 nanométer. A sárga-narancssárga szín 570-620 nanométer között mozog. Az élénkvörös hullámhossza 620-670 nanométer között mozog. A sötétvörös hullámhossza 670 és 750 nanométer között van. Ezen túl a közeli infravörös fény meghaladja a 750 nanométert, és 1100 nanométernél tovább már nem látható az emberi szem számára. Ezen a ponton a fény az infravörös (IR) spektrumban van. Ha szeretné megnézni, hogyan néz ki az infravörös fény, használhat infravörös kamerát, amely hő aláírásoként veszi fel a fényt. Amint a nap lemegy, más színeket észlelhet, mint amit látna, ha a nap közvetlenül a feje fölött lenne. A Föld légköre ugyanis egyfajta prizma, és hajlítja a napfény színeit.
Míg a kéket gyakran tekintik „hűvös színnek”, valójában nagyon forró tárgyat jelenthet, például a gáztűzhely kék lángját vagy egy forró csillagot. Igen, a csillagoknak színei vannak! A csillag színei megfelelnek a csillag hőmérsékletének. A nap sárga színű, felületi hőmérséklete körülbelül 5500 Celsius fok. A Betelgeuse-hez hasonló hűvösebb csillag azonban vörös színű, körülbelül 3000 Celsius fokos. A legforróbb csillagok kékek, mint a Rigel, amely akár 12 000 Celsius fokos is.
A látható fény színkomponensei nélkül az emberek nem tudták értékelni az eper élénkpiros színét vagy a naplemente sok árnyalatát. A szín információkat ad az embereknek a világukról, valamint a szépségről.
Hogyan látják az emberek a látható fényt
Mivel a látható fény spektruma az a fény, amelyet az emberek láthatnak, ez hogyan működik? Az emberi szem és az agy együttesen érzékeli a látható fényt. Vagy fényforrásnak kell lennie, például napfénynek vagy izzónak, vagy pedig tükröznie kell egy tárgyat. A visszavert fény példái közé tartozik a hó, a jég és a felhők által visszaverődő fény. Bármely forrásból származó fény bejut az emberi szembe, és a kúpnak nevezett szemsejtek fogadják. A látható fényspektrum-tartományra reagáló speciális idegek jeleket küldenek az agyba, amelyek fényként értelmezik őket. Nincs két ember, akik pontosan ugyanúgy látnák a fényt, a szemük retinájának kis különbségei miatt. Az életkor függvényében változik a fény különböző hullámhosszakon történő látásának képessége is. Gyermekkorban az emberek általában rövidebb hullámhosszakon láthatnak, mint idősebb korukban.
