რამდენიმე ფაქტი ხილული სინათლის ტალღების შესახებ

ხილული სინათლე, რომელიც წამში თავბრუდამხვევ 186,282 მილზე მოძრაობს სივრცეში, სინათლის ფართო სპექტრის მხოლოდ ერთი ნაწილია, რომელიც მოიცავს ყველა ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას. ჩვენ ხილული სინათლის დაფიქსირება შეგვიძლია ჩვენს თვალებში გირჩის ფორმის უჯრედების გამო, რომლებიც მგრძნობიარეა სინათლის ზოგიერთი ფორმის ტალღის სიგრძის მიმართ. სინათლის სხვა ფორმები ადამიანისთვის უხილავია, რადგან მათი ტალღის სიგრძე ან ძალიან მცირეა ან ძალიან დიდია, რომ ჩვენი თვალით გამოავლინონ.

ის, რასაც თეთრ სინათლეს ვუწოდებთ, სულაც არ არის ერთი ფერი, არამედ ხილული სინათლის სრული სპექტრი. კაცობრიობის ისტორიის უმეტესი ნაწილისთვის თეთრი შუქის ბუნება სრულიად უცნობი იყო. სერ ისააკ ნიუტონმა მხოლოდ 1660-იან წლებში აღმოაჩინა სიმართლე თეთრი შუქის მიღმა პრიზმების გამოყენებით - შუშის სამკუთხა ზოლები - დაანგრიონ შუქი მის ყველაფერ სხვაგვარად და შემდეგ ააწყოთ ისინი ისევ

როდესაც თეთრი სინათლე გადის პრიზმში, მისი შემადგენელი ფერები გამოიყოფა, რაც გამოხატავს წითელს, ნარინჯისფერს, ყვითელს, მწვანეს, ლურჯს, ინდიგოს და იისფერს. ეს არის იგივე ეფექტი, რასაც ხედავთ, როდესაც სინათლე გადის წყლის წვეთებს და ქმნის ცისარტყელას ცაზე. როდესაც ეს განცალკევებული ფერები ანათებენ მეორე პრიზმაში, ისინი თავს იყრიან და ქმნიან თეთრი სინათლის ერთ სხივს.

თეთრი შუქი და ცისარტყელას ყველა ფერი წარმოადგენს ელექტრომაგნიტური სპექტრის მცირე ნაწილს, მაგრამ ისინი სინათლის ერთადერთი ფორმაა, რომელსაც ვხედავთ მათი ტალღის სიგრძის გამო. ადამიანს მხოლოდ 380-დან 700 ნანომეტრამდე ტალღის სიგრძის დადგენა შეუძლია. იისფერი აქვს ყველაზე მოკლე ტალღის სიგრძე, რომლის დანახვაც ჩვენ შეგვიძლია, ხოლო წითელს - უდიდესი.

მართალია, ჩვენ ჩვეულებრივ არ ვუწოდებთ ელექტრომაგნიტური გამოსხივების სხვა ფორმებს, მათ შორის მცირე განსხვავებაა. ინფრაწითელი შუქი ჩვენს ხედვას გარეთ არის, ხოლო წითელი შუქზე მეტი ტალღის სიგრძეა. მხოლოდ ისეთი ინსტრუმენტებით, როგორიცაა ღამის ხედვის სათვალე, შეგვიძლია დავაფიქსიროთ ჩვენი კანისა და სითბოს გამომყოფი სხვა საგნების მიერ წარმოქმნილი ინფრაწითელი შუქი. ხილული სპექტრის მეორე მხარეს, იისფერ სინათლეზე უფრო მცირეა ულტრაიისფერი სინათლე, რენტგენი და გამა სხივები.

ჩვეულებრივ, მსუბუქი ფერი განისაზღვრება ენერგიის მიერ გამომუშავებული წყაროთი. რაც უფრო ცხელია ობიექტი, მით უფრო მეტ ენერგიას ასხივებს ის, რის შედეგადაც ხდება სინათლის მოკლე ტალღის სიგრძე. ქულერი ობიექტები ქმნიან სინათლეს უფრო გრძელი ტალღის სიგრძით. მაგალითად, თუ ცეცხლსასროლი იარაღით ცეცხლსასროლი იარაღით ნახავთ, თავიდან მისი ალი წითელია, მაგრამ მისი ჩართვისთანავე, ფერი ლურჯი ხდება.

ანალოგიურად, ვარსკვლავები გამოყოფენ სხვადასხვა ფერის სინათლეს მათი ტემპერატურის გამო. მზის ზედაპირს აქვს ტემპერატურა დაახლოებით 5 500 გრადუსი ცელსიუსით, რაც იწვევს მას მოყვითალო შუქის გამოსხივებას. ვარსკვლავი 3000 გრადუსიანი გაგრილებით, ისევე როგორც Betelgeuse, წითელ შუქს ასხივებს. რიგელის მსგავსი ცხელი ვარსკვლავები, რომელთა ტემპერატურა 12,000 C- ია, ცისფერ შუქს ასხივებს.

მე -20 საუკუნის დასაწყისში სინათლეზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა ცხადყო, რომ სინათლეს ორი ბუნება ჰქონდა. ექსპერიმენტების უმეტესობამ აჩვენა, რომ სინათლე ტალღად იქცეოდა. მაგალითად, როდესაც თქვენ სინათლეს ანათებთ ძალიან ვიწრო ჭრილით, ის ფართოვდება, როგორც ტალღა. სხვა ექსპერიმენტში, რომელსაც ეწოდება ფოტოელექტრული ეფექტი, როდესაც იისფერი შუქი ანათებთ ნატრიუმის ლითონს, ლითონი აგდებს ელექტრონებს, რაც მიანიშნებს, რომ სინათლე შედგება ნაწილაკებისგან, რომლებსაც ფოტონები ეწოდება.

სინამდვილეში, სინათლე იქცევა როგორც ნაწილაკი, ისე ტალღა და, როგორც ჩანს, ცვლის მის ბუნებას, რომლის საფუძველზეც ატარებთ ექსპერიმენტს. ახლა ცნობილ ორ ნაპრალ ექსპერიმენტში, როდესაც სინათლე ერთ ბარიერში ორ ნაპრალს წააწყდება, ის იქცევა როგორც ნაწილაკი, როდესაც ეძებთ ნაწილაკებს, მაგრამ ასევე იქცევა ტალღად, თუ ეძებთ ტალღები