Які властивості спектру видимого світла?

Видиме світло - це світло, яке люди бачать своїми очима. Видиме світло надходить переважно від сонця, а також від інших природних та штучних джерел світла. Спектр видимого світла - це діапазон довжин хвиль, з яких складається видиме світло.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Видиме світло - це той вид світла, який можуть бачити люди. Видиме світло подорожує неймовірно швидко, складається з широкого діапазону довжин хвиль і існує як у вигляді хвиль, так і частинок.

Світло - це тип енергії, що складається з електромагнітних хвиль, суміш магнетизму та електрики. Видиме світло - це лише один вид світла, або електромагнітне випромінювання. Деякі тварини, такі як бджоли, можуть бачити інші форми світла, такі як ультрафіолет. Радіохвилі - це ще один тип світла, як і інфрачервоне світло. Люди можуть бачити лише невеликий ділянку електромагнітного випромінювання, і ця смуга називається спектром видимого світла. Видиме світло створюється як хвилями, так і частинками. Ця ідея називається "двоїстістю хвильових частинок" і є одним з основних положень революційних відкриттів фізики в квантовій теорії.

При збудженні атомів вони можуть випромінювати частинку фотона, якщо повз неї проходить інший фотон з такою ж енергією.

Світло, яке люди бачать очима, називається видимим світлом. Видиме світло містить кожен колір, який може бачити людина. Існують різні властивості видимого світла, які відрізняють його від інших типів електромагнітного випромінювання.

Якщо спектр видимого світла проходить крізь призму, отримана веселка виявляє всі кольори в спектрі. Вони варіюються від червоного з довжиною хвилі 700 нанометрів (що неймовірно мало) до помаранчевий, жовтий, зелений, синій і, нарешті, фіолетовий, з довжиною хвилі 380 нанометрів (що рівно менше!). Довжини радіохвиль, навпаки, досить довгі, більше метра. Довжини хвиль гамма-променів навіть менші, ніж довжини хвиль видимого світла, на рівні пікометра!

Однією з властивостей видимого світла є наявність темних ліній поглинання у спектрі видимого світла. Ці лінії служать маркерами для відсутніх довжин хвиль. Вчені використовують ці моделі для вивчення складу зірок, оскільки відсутні довжини хвиль відповідають певним елементам.

Цікавою характеристикою видимого світла є те, що існує як хвиля, так і як частинка. Це може здатися дивним, але спочатку розглянемо хвильовий аспект видимого світла. Як і будь-яка інша хвиля, включаючи хвилі в океані, світлові хвилі можуть рухатися в будь-якому напрямку, взаємодіяти з іншими хвилями і навіть згинатися.

Ці хвилі рухаються зі швидкістю 186 000 миль на секунду у вакуумі, що називається однією світловою секундою. Видиме світло сповільнюється при проходженні через щільніший матеріал, такий як повітря або людські очі.

Видиме світло не може проходити через будь-які непрозорі стіни, як радіохвилі.

Видиме світло може випромінюватися з ряду джерел. Найвпливовішим видимим джерелом світла на Землі є Сонце. Інші джерела видимого світла включають зірки, планети і місяці (які відображають світло, відбите від сонця), полярні сяйва, метеори, вулкани, блискавки, вогонь та біолюмінесцентні організми, такі як світлячки, певні медузи, риби та навіть деякі мікроби.

Уявляєте, як би жили в епоху без лампочок чи ламп? Технологія людських джерел світла значно розвинулася, оскільки раннім людям доводилося покладатися лише на світло у своєму оточенні. До штучних джерел видимого світла належать свічки, масляні лампи, газове освітлення та лампочки. Сьогодні існує широкий асортимент лампочок і ламп - від ранніх типів ламп розжарювання до флуоресцентних ламп до світлодіодних (LED) ліхтарів. Щороку виробляються більш енергоефективні лампочки.

Іншим потужним джерелом довжини є ЛАЗЕР, або Підсилення світла за рахунок стимульованого випромінювання випромінювання. На даний момент лазери не схожі на зброю, яку можна побачити у науково-фантастичних фільмах та телевізійних шоу. Але вони все одно дуже корисні. Лазерні промені - це однохвильові промені світла, які використовуються в багатьох сучасних технологіях, від штрих-кодів та зберігання музики до хірургії та мікроскопії. Лазерні висотоміри також використовуються супутниками, які використовуються для вивчення полярних крижаних покривів Землі, щоб побачити, скільки води вони зберігають. Світло постійно використовується новими, ефективними способами, щоб допомогти людству, та й усьому світу.

Ви пам’ятаєте свою першу коробку кольорових олівців? Радість бачити стільки кольорів у маленькій коробці означала стільки можливостей! Можливо, найбільш захоплюючою характеристикою видимого світла є колір. Люди бачать широкий діапазон кольорів у видимому світлі, і кожен колір має свою відповідну довжину хвилі. До кольорових компонентів видимого світла належать фіолетовий, синій, зелений, жовтий до оранжевий, яскраво-червоний і темно-червоний. Повний діапазон довжини хвилі видимого світла поширюється приблизно від 340 нанометрів до приблизно 750 нанометрів. Світло в діапазоні від 340 до 400 нанометрів знаходиться поблизу ультрафіолету (УФ), переважно невидимого для людських очей. Фіолетовий колір складається з довжин хвиль від 400 до 430 нанометрів. Діапазон довжин хвиль синього становить від 430 до 500 нанометрів, а зеленого - від 500 до 570 нанометрів. Жовтий до помаранчевий кольори варіюються від 570 до 620 нанометрів. Яскраво-червоний має довжину хвилі від 620 до 670 нанометрів. Довжина хвилі темно-червоного становить від 670 до 750 нанометрів. Крім цього, ближнє інфрачервоне світло перевищує 750 нанометрів, а понад 1100 нанометрів більше не видно людським очам. У цей момент світло знаходиться в інфрачервоному (ІЧ) спектрі. Якщо ви хочете побачити, як виглядає ІЧ-світло, ви можете використовувати інфрачервону камеру, яка підбирає світло як теплові сигнали. Коли сонце заходить, ви можете помітити інші кольори, ніж ви бачили б, якби сонце було прямо над головою. Це тому, що атмосфера Землі служить своєрідною призмою, і вона вигинає кольори сонячного світла.

Хоча синій часто вважають «холодним кольором», він насправді може представляти дуже гарячий предмет, такий як синє полум’я на газовій плиті або гаряча зірка. Так, у зірок є кольори! Кольори зірки відповідають температурі зірки. Сонце жовтого кольору і має поверхневу температуру близько 5500 градусів Цельсія. Однак така прохолодна зірка, як Бетельгейзе, має червоний колір, близько 3000 градусів Цельсія. Найгарячіші зірки блакитні, як Рігель, який нагрівається до 12000 градусів Цельсія.

Без колірних компонентів видимого світла люди не могли оцінити ні яскраво-червоного кольору полуниці, ні багатьох відтінків заходу сонця. Колір дає людям інформацію про свій світ, а також про красу.

Оскільки спектр видимого світла - це світло, яке люди можуть бачити, як це працює? Людське око і мозок працюють разом, щоб сприймати видиме світло. Або має бути джерело світла, наприклад, сонячне світло або лампочка, або потрібно відбивати світло на об’єкті. Прикладами відбитого світла є світло, відбите від снігу, льоду та хмар. Світло з будь-якого джерела потрапляє в людське око і приймається клітинами ока, які називаються колбочками. Спеціальні нерви, які реагують на діапазон видимого світла, посилають сигнали в мозок, який інтерпретує їх як світло. Жодні двоє людей не побачать світло точно так само через невеликі відмінності в сітківці очей. Здатність бачити світло на різній довжині хвилі також змінюється з віком. У дитинстві люди зазвичай бачать на коротших довжинах хвиль, ніж коли вони старші.