Nähtav valgus on vahemik elektromagnetiline kiirgus mida saab tuvastada inimsilm. lainepikkused Selle vahemikuga on seotud 380–750 nanomeetrid (nm), samal ajal kui sagedus vahemik on umbes 430–750 terahertsi (THz). Nähtav spekter on osa elektromagnetilisest spektrist infrapuna ja ultraviolett. Infrapunakiirgus, mikrolained ja raadiolained on madalama sagedusega / pikema lainepikkusega kui nähtav valgus, samas kui ultraviolettvalgus, x-kiirgusja gammakiirgus on kõrgema sagedusega / lühema lainepikkusega kui nähtav valgus.
Peamised võtmed: mis on nähtav valgus?
- Nähtav valgus on inimsilma poolt tajutav elektromagnetilise spektri osa. Mõnikord nimetatakse seda lihtsalt "kergeks".
- Ligikaudne nähtava valguse vahemik on infrapuna ja ultraviolettkiirguse vahel, mis on 380–750 nm või 430–750 THz. Vanus ja muud tegurid võivad seda vahemikku mõjutada, kuna mõned inimesed näevad infrapuna- ja ultraviolettkiirgust valgus.
- Nähtav spekter jaguneb laias laastus värvideks, mida tavaliselt nimetatakse punaseks, oranžiks, kollaseks, roheliseks, siniseks, indigoks ja violetseks. Need jaotused on aga ebavõrdse suurusega ja mõneti meelevaldsed.
- Nähtava valguse uurimist ja selle koostoimet ainega nimetatakse optikaks.
Ühikud
Nähtava valguse mõõtmiseks kasutatakse kahte komplekti ühikuid. Radiomeetria mõõdab kõiki valguse lainepikkusi, samas kui fotomeetria mõõdab valgust inimese taju suhtes. SI radiomeetrilised ühikud hõlmavad kiirgusenergia joule (J) ja kiirgusvoo puhul vatti (W). SI fotomeetriliste ühikute hulka kuuluvad luumen (lm) valgusvoo jaoks, luumeni teine (lm⋅s) või talbot valgustugevuse korral energia, kandela (cd) valgustugevuse jaoks ja lux (lx) valgustugevuse või valgusvoo korral pind.
Variatsioonid nähtava valguse vahemikus
Inimsilm tajub valgust, kui piisav energia interakteerub molekul silma võrkkestas võrkkest. Energia muudab molekulaarset konformatsiooni, käivitades närvisimpulsi, mis registreerib ajus. Sõltuvalt sellest, kas varras või koonus on aktiveeritud, võib tajuda heledat / tumedat või värvust. Inimesed on päevasel ajal aktiivsed, mis tähendab, et meie silmad on päikesevalguse käes. Päikesevalguses on tugev ultraviolettkomponent, mis kahjustab vardaid ja koonuseid. Niisiis, silmal on nägemise kaitsmiseks sisseehitatud ultraviolettfiltrid. Silma sarvkest neelab kõige rohkem ultraviolettvalgust (alla 360 nm), lääts neelab aga ultraviolettvalgust alla 400 nm. Inimsilm suudab aga ultraviolettvalgust tajuda. Inimesed, kellel on lääts eemaldatud (nimetatakse aphakiaks) või kellel on katarakti operatsioon ja kes saavad ultraviolettvalgust nähes kunstläätsede teate. Linnud, mesilased ja paljud teised loomad tajuvad ka ultraviolettvalgust. Enamik loomi, kes näevad ultraviolettvalgust, ei näe punast ega infrapunakiirgust. Laboritingimustes näevad inimesed infrapunapiirkonda sageli kuni 1050 nm. Pärast seda hetke on infrapunakiirguse energia liiga madal, et tekitada signaali käivitamiseks vajalik molekulaarse konformatsiooni muutus.
Nähtava valguse värvid
Nähtava valguse värve nimetatakse nähtav spekter. Spektri värvid vastavad lainepikkuste vahemikele. Sir Isaac Newton jagas spektri punaseks, oranžiks, kollaseks, roheliseks, siniseks ja violetseks. Hiljem lisas ta indigot, kuid Newtoni "indigo" oli lähedasem tänapäevasele "sinisele", samas kui tema "sinine" sarnanes rohkem tänapäevase "sinisega". Värvinimed ja lainepikkus vahemikud on mõnevõrra meelevaldsed, kuid need järgivad infrapuna, punase, oranži, kollase, rohelise, sinise, indigo (mõnes allikas) infrapuna ja ultraviolettkiirguse vahelist järjestust ja violetne. Kaasaegsed teadlased segi ajamise vältimiseks viitavad värvidele pigem lainepikkuse kui nime järgi.
Muud faktid
Valguse kiirus vaakumis on määratletud kui 299 792 458 meetrit sekundis. Väärtus on määratletud, kuna arvesti määratlemisel lähtutakse valguse kiirusest. Valgus on pigem energia kui mateeria, kuid see avaldab küll survet ja sellel on hoog. Keskkonna poolt painutatud valgus murdub. Kui see põrkub pinnalt, peegeldub see.
Allikad
- Cassidy, David; Holton, Gerald; Rutherford, James (2002). Füüsika mõistmine. Birkhäuser. ISBN 978-0-387-98756-9.
- Neumeyer, Christa (2012). "2. peatükk: kuldkala ja muude selgroogsete värvinägemine." Lazarevas, Olgas; Shimizu, Toru; Wasserman, Edward (toim). Kuidas loomad maailma näevad: võrdlev käitumine, bioloogia ja nägemise areng. Oxfordi stipendium veebis. ISBN 978-0-19-533465-4.
- Starr, Cecie (2005). Bioloogia: kontseptsioonid ja rakendused. Thomson Brooks / Cole. ISBN 978-0-534-46226-0.
- Waldman, Gary (2002). Sissejuhatus valgusesse: valguse, nägemise ja värvi füüsika. Mineola: Doveri väljaanded. ISBN 978-0-486-42118-6.
- Uzan, J.-P.; Leclercq, B (2008). Universumi loodusseadused: põhiliste konstantide mõistmine. Springer. doi: 10.1007 / 978-0-387-74081-2 ISBN 978-0-387-73454-5.