Видимий спектр світла: яке світло ми бачимо?

1. Який світ ми бачимо? Видиме світло - це енергія тієї частини спектра електромагнітного випромінювання,...
2. Як ми бачимо кольору в межах видимого спектру світла
3. Чому небо блакитне, а трава зелена?
4. А що там - за видимою областю спектра?
5. І як це все відноситься до висвітлення?

Який світ ми бачимо?

Видиме світло - це енергія тієї частини спектра електромагнітного випромінювання, яку ми здатні сприймати очима, тобто бачити. Ось так все просто.

Довжина хвилі видимого світла

А тепер складніше. Довжини хвиль світла у видимій області спектра лежать в діапазоні від 380 до 780 нм. Що це означає? Це означає, що хвилі ці дуже короткі і високочастотні, а «нм» - це нанометр. Один такий нанометр дорівнює 10-9 метрам. А якщо людською мовою, то це одна мільярдна частина метра. Тобто метр - це десять дециметрів, сто сантиметрів, тисяча міліметрів або ... Увага! Один мільярд нанометрів.

Як ми бачимо кольору в межах видимого спектру світла

Наші очі не тільки можуть сприймати ці крихітні хвилі, але і розрізняти їх довжини в межах спектра. Ось так ми і бачимо колір - як частина видимого спектру світла. Червоне світло, один з трьох основних кольорів світла, має довжину хвилі приблизно 650 нм. Зелений (другий основний) - приблизно 510 нм. І, нарешті, третій - синій - 475 нм (або близько того). Видиме світло від Сонця - це своєрідний коктейль, в якому ці три кольори змішані.

Чому небо блакитне, а трава зелена?

Взагалі-то це два питання, а не один. І тому ми дамо два різних, але пов'язаних між собою відповіді. Ми бачимо ясне небо опівдні блакитним, тому що короткі хвилі світла більш ефективно розсіюються при зіткненні з молекулами газу в атмосфері, ніж довгі. Так що блакить, яку ми бачимо в небі - це синє світло, розсіяне і багаторазово відбитий молекулами атмосфери.

Але на сході й заході небо може набувати червонуватий колір. Так, і таке буває, повірте. Це відбувається тому, що коли Сонце знаходиться близько до горизонту, світла, щоб досягти нас, доводиться пройти довший шлях через набагато більш щільний шар атмосфери (до того ж ще й досить курний), ніж коли Сонце знаходиться в зеніті. Всі короткі хвилі поглинаються, і нам залишається задовольнятися довгими, такими, що відповідають за червону частину спектру.

А ось з травою все злегка по-іншому. Вона виглядає зеленою, бо поглинає все довжини хвиль, крім зелених. Зелені їй, бачте, не до душі, тому вона їх відбиває назад нам в очі. З цієї ж причини будь-який об'єкт має свій колір - ми бачимо ту частину спектра світла, яку він не зміг поглинути. Чорні предмети виглядають чорними, тому що поглинають все довжини хвиль, практично нічого при цьому не відображаючи, а білі - навпаки, відображають весь видимий спектр світла. Це також пояснює, чому чорне нагрівається на сонці набагато сильніше, ніж біле.

Небо блакитне, трава зелена, собака - друг людини

А що там - за видимою областю спектра?

У міру того, як хвилі стають коротшими, колір змінюється від червоного до синього, доходить до фіолетового і, нарешті, видиме світло зникає. Але сам світ не зник - а перейшов в область спектра, яка називається ультрафіолетом . Хоч цю частину спектра світла ми вже не сприймаємо, але саме вона змушує світитися люмінесцентні лампи, деякі види світлодіодів, а також всякі прикольні світяться в темряві штучки. Далі вже йдуть рентгенівське і гамма-випромінювання, з якими краще справ не мати взагалі.

З іншого кінця області спектра видимого світла, там де закінчується червоний колір, починається інфрачервоне випромінювання, яке швидше за тепло, ніж світло. Цілком може вас підсмажити. Потім йде мікрохвильове випромінювання (дуже небезпечне для яєць), а ще далі - то, що ми звикли називати радіохвилями. У них довжини вже вимірюються сантиметрами, метрами і навіть кілометрами.

І як це все відноситься до висвітлення?

Дуже відноситься! З тих пір як ми дізналися багато про спектр видимого світла і про те, як ми його сприймаємо, виробники світлового обладнання постійно працюють над поліпшенням якості джерел світла для задоволення наших щомиті зростаючих потреб. Так з'явилися лампи «повного спектра», світло яких майже не відрізняється від природного. Колір світла стали вимірювати за шкалою Кельвіна , Щоб мати реальні цифри для порівняння і маркетингових трюків. Їх випуск спеціальні лампи для різних потреб: наприклад, лампи для вирощування кімнатних рослин , Що дають більше ультрафіолету і світла з червоною області спектра для кращого росту і цвітіння, або «теплові лампи» різних видів, які влаштувалися в побутових обігрівачів, тостери, і грилі в «Шаурма від Ашота».