Redzamās gaismas definīcija un viļņu garumi

Prizma sadala balto gaismu tās sastāvdaļu krāsās.

MamiGibbs / Getty Images

Redzamā gaisma ir diapazons elektromagnētiskā radiācija ko var noteikt ar cilvēka acs . The viļņu garumi ar šo diapazonu saistītie ir no 380 līdz 750 nanometri (nm), kamēr biežums diapazons ir aptuveni no 430 līdz 750 teraherciem (THz). Redzamais spektrs ir elektromagnētiskā spektra daļa starp infrasarkano un ultravioletais . Infrasarkanais starojums, mikroviļņi un radioviļņi ir ar zemāku frekvenci/garāku viļņu garumu nekā redzamā gaisma, savukārt ultravioletā gaisma, rentgena starojums , un gamma starojums ir augstāka frekvence/īsāks viļņa garums nekā redzamā gaisma.

Galvenās atziņas: kas ir redzamā gaisma?

• Redzamā gaisma ir cilvēka acs uztvertā elektromagnētiskā spektra daļa. Dažreiz to vienkārši sauc par 'gaismu'.
• Aptuvenais redzamās gaismas diapazons ir starp infrasarkano un ultravioleto starojumu, kas ir 380-750 nm vai 430-750 THz. Tomēr vecums un citi faktori var ietekmēt šo diapazonu, jo daži cilvēki var redzēt infrasarkano un ultravioleto gaismu.
• Redzamais spektrs ir aptuveni sadalīts krāsās, kuras parasti sauc par sarkanu, oranžu, dzeltenu, zaļu, zilu, indigo un violetu. Tomēr šie iedalījumi ir nevienlīdzīgi pēc izmēra un zināmā mērā patvaļīgi.
• Redzamās gaismas un tās mijiedarbības ar vielu izpēti sauc par optiku.

Vienības

Redzamās gaismas mērīšanai tiek izmantoti divi vienību komplekti. Radiometrija mēra visus gaismas viļņu garumus, savukārt fotometrija mēra gaismu attiecībā uz cilvēka uztveri. SI radiometriskās mērvienības ietver džoulus (J) starojuma enerģijai un vatus (W) starojuma plūsmai. SI fotometriskās vienībās ietilpst lūmens (lm) gaismas plūsmai, lūmena sekunde (lm⋅s) vai talbots gaismas enerģijai, kandela (cd) gaismas intensitātei un lukss (lx) apgaismojumam vai gaismas plūsmai, kas krīt uz virsmu.

Redzamās gaismas diapazona variācijas

Cilvēka acs uztver gaismu, kad pietiekama enerģija mijiedarbojas ar molekula tīklene acs tīklenē. Enerģija maina molekulāro konformāciju, izraisot nervu impulsu, kas reģistrējas smadzenēs. Atkarībā no tā, vai ir aktivizēts stienis vai konuss, var tikt uztverta gaiša/tumsa vai krāsa. Cilvēki ir aktīvi dienasgaismas stundās, kas nozīmē, ka mūsu acis ir pakļautas saules gaismai. Saules gaismai ir spēcīga ultravioletā sastāvdaļa, kas bojā stieņus un konusus. Tātad acī ir iebūvēti ultravioleto staru filtri, lai aizsargātu redzi. Acs radzene absorbē lielāko daļu ultravioletās gaismas (zem 360 nm), savukārt lēca absorbē ultravioleto gaismu zem 400 nm. Tomēr cilvēka acs spēj uztvert ultravioleto gaismu. Cilvēki, kuriem ir izņemta lēca (saukta par afakiju) vai kuriem ir veikta kataraktas operācija un kuriem ir mākslīgā lēca, ziņo, ka redz ultravioleto gaismu. Putni, bites un daudzi citi dzīvnieki arī uztver ultravioleto gaismu. Lielākā daļa dzīvnieku, kas redz ultravioleto gaismu, nevar redzēt sarkano vai infrasarkano staru. Laboratorijas apstākļos cilvēki infrasarkanajā reģionā bieži var redzēt pat 1050 nm.Pēc šī brīža infrasarkanā starojuma enerģija ir pārāk zema, lai radītu molekulārās konformācijas izmaiņas, kas nepieciešamas signāla iedarbināšanai.

Redzamās gaismas krāsas

Redzamās gaismas krāsas sauc par redzamais spektrs . Spektra krāsas atbilst viļņu garuma diapazoniem. Sers Īzaks Ņūtons spektru sadalīja sarkanā, oranžā, dzeltenā, zaļā, zilā un violetā krāsā. Vēlāk viņš pievienoja indigo, bet Ņūtona “indigo” bija tuvāks mūsdienu “zilajam”, savukārt viņa “zilais” vairāk līdzinājās mūsdienu “ciānam”. Krāsu nosaukumi un viļņu garuma diapazoni ir zināmā mērā patvaļīgi, taču tie atbilst secībai no infrasarkanā līdz ultravioletajam infrasarkanajam, sarkanajam, oranžajam, dzeltenajam, zaļajam, zilajam, indigo (dažos avotos) un violetajam. Mūsdienu zinātnieki norāda uz krāsām pēc to viļņa garuma, nevis nosaukuma, lai izvairītos no neskaidrībām.

Zedh / Creative Commons Attiecinājums-Kopīgot līdzīgi 3.0

Citi fakti

Gaismas ātrums vakuumā ir definēts kā 299 792 458 metri sekundē. Vērtība ir noteikta, jo skaitītājs ir definēts, pamatojoties uz gaismas ātrumu. Gaisma ir enerģija, nevis matērija, taču tā izdara spiedienu un tai ir impulss. Vides saliektā gaisma tiek lauzta. Ja tas atlec no virsmas, tas tiek atspoguļots.

Avoti

• Kasidija, Deivids; Holtons, Džeralds; Rezerfords, Džeimss (2002). Fizikas izpratne . Birkhauzers. ISBN 978-0-387-98756-9.
• Neumeyer, Christa (2012). '2. nodaļa. Krāsu redze zelta zivtiņām un citiem mugurkaulniekiem.' Lazarevā, Olga; Šimizu, Toru; Vasermans, Edvards (red.). Kā dzīvnieki redz pasauli: salīdzinošā uzvedība, bioloģija un redzes evolūcija . Oksfordas stipendija tiešsaistē. ISBN 978-0-19-533465-4.
• Stāra, Sesija (2005). Bioloģija: jēdzieni un pielietojumi . Tomsons Brūkss/Kouls. ISBN 978-0-534-46226-0.
• Valdmens, Gerijs (2002). Ievads gaismā: gaismas, redzes un krāsu fizika . Mineola: Doveras publikācijas. ISBN 978-0-486-42118-6.
• Uzāns, J.-P.; Leclercq, B. (2008). Visuma dabiskie likumi: izpratne par pamatkonstantēm. Springer. doi:10.1007/978-0-387-74081-2 ISBN 978-0-387-73454-5.