تابش قابل مشاهده - امواج الکترومغناطیسی درک شده توسط چشم انسان ، که بخشی از طیف را با طول موج تقریبا 380 (بنفش) تا 740 نانومتر (قرمز) اشغال می کنند. این امواج دامنه فرکانس 400 تا 790 تراهرتز را پوشش می دهند. تابش الکترومغناطیسی با این طول موج ها نیز نامیده می شود نور مرئی، یا به سادگی سبک (به معنای محدود کلمه). چشم انسان در قسمت 555 نانومتر (540 THz) ، در قسمت سبز طیف ، بیشترین حساسیت را به نور دارد.

تابش مرئی نیز در "پنجره نوری" ، منطقه ای از طیف تابش الکترومغناطیسی قرار می گیرد که عملاً توسط جو زمین جذب نمی شود. هوای پاک نور آبی را کمی بیشتر از نور طول موج بلند (به سمت انتهای قرمز طیف) پراکنده می کند ، بنابراین آسمان ظهر آبی به نظر می رسد.

بسیاری از گونه های جانوری قادرند تابشی را ببینند که برای چشم انسان قابل مشاهده نیست ، یعنی خارج از محدوده مرئی. به عنوان مثال ، زنبورها و بسیاری از حشرات دیگر در محدوده ماوراlet بنفش نور می بینند که به آنها کمک می کند شهد گلها را پیدا کنند. گیاهانی که توسط حشرات گرده افشانی می شوند ، اگر در طیف ماورا بنفش درخشان باشند ، وضعیت بهتری برای زاد و ولد دارند. پرندگان همچنین قادرند نور ماوراlet بنفش (300-400 نانومتر) را ببینند و حتی برخی از گونه ها در پرهای خود نشانه هایی برای جذب جفتی دارند که فقط در نور ماوراlet بنفش قابل مشاهده است.

طیف مرئی

وقتی یک پرتوی سفید در یک منشور تجزیه می شود ، طیفی تشکیل می شود که در آن تابش با طول موج های مختلف در زوایای مختلف شکسته می شود. رنگهای موجود در طیف ، یعنی به آن دسته از رنگهایی که می توان با امواج نوری با همان طول (یا دامنه بسیار باریک) بدست آورد ، رنگهای طیفی گفته می شود. رنگهای طیفی اصلی (که نام خاص خود را دارند) و همچنین مشخصات انتشار این رنگها در جدول ارائه شده است:

\u003e نور مرئی

نور مرئی - بخشی از طیف الکترومغناطیسی قابل دسترسی چشم انسان (390-750 نانومتر).

چالش یادگیری

• یاد بگیرید 6 دامنه از طیف قابل مشاهده را تشخیص دهید.

امتیاز کلیدی

• نور مرئی به دلیل ارتعاشات و چرخش های اتم ها و مولکول ها و همچنین انتقال الکترونیکی درون آنها تشکیل می شود.
• رنگ ها مسئول طول موج های تمیز خاص هستند. قرمز کمترین فرکانس و طولانی ترین طول موج است ، در حالی که بنفش بالاترین فرکانس و کوتاه ترین طول موج است.
• به رنگهای ایجاد شده در نور مرئی از یک باند باریک از طول موجها ، رنگهای طیفی خالص گفته می شود: بنفش (380-450 نانومتر) ، آبی (450-495 نانومتر) ، سبز (495-570 نانومتر) ، زرد (570-590 نانومتر) ، نارنجی ( 590-620 نانومتر) و قرمز (620-750 نانومتر).
• نور مرئی شیشه نوری را می شکند ، بنابراین لایه جوی مقاومت قابل توجهی ندارد.
• بخشی از طیف الکترومغناطیسی مورد استفاده در موجودات فتوسنتز را ناحیه فعال فتوسنتزی (400-700 نانومتر) می نامند.

مقررات

• پنجره نوری یک منطقه قابل مشاهده در طیف الکترومغناطیسی است که از لایه جو عبور می کند.
• رنگ طیفی - ایجاد شده توسط یک طول موج نور واحد در طیف مرئی یا یک باند نسبتاً باریک از طول موج ها.
• نور مرئی بخشی از طیف الکترومغناطیسی (بین IR و UV) است که برای چشم انسان قابل دسترسی است.

نور مرئی

نور مرئی بخشی از طیف الکترومغناطیسی است که برای چشم انسان قابل دسترسی است. تابش الکترومغناطیسی در این محدوده را به راحتی نور می نامند. چشم ها به طول موج های 390-750 نانومتر پاسخ می دهند. از نظر فرکانس ، این مربوط به یک باند 400-790 THz است. چشم سازگار معمولاً در ناحیه سبز طیف نوری به حداکثر حساسیت 555 نانومتر (540 THz) می رسد. اما خود این طیف شامل تمام رنگهای جذب شده توسط چشم و مغز نیست. به عنوان مثال ، رنگ هایی مانند صورتی و سرخابی از ترکیب چندین طول موج ایجاد می شوند.

در اینجا دسته های اصلی امواج الکترومغناطیسی وجود دارد. خطوط تقسیم در بعضی از نقاط متفاوت است و سایر دسته ها ممکن است با هم همپوشانی داشته باشند. مایکروویوها بخش فرکانس بالای بخش رادیویی طیف الکترومغناطیسی را اشغال می کنند

نور مرئی باعث ایجاد ارتعاشات و چرخش های اتم ها و مولکول ها و همچنین انتقال الکترونیکی درون آنها می شود. این حمل و نقل توسط گیرنده ها و ردیاب ها استفاده می شود.

بخش کوچکی از طیف الکترومغناطیسی به همراه نور مرئی. جدایی بین مادون قرمز ، مرئی و فرابنفش 100٪ متمایز نیست

شکل بالا بخشی از طیف را با رنگ هایی نشان می دهد که با طول موج های خالص خاص مطابقت دارند. قرمز کمترین فرکانس و طولانی ترین طول موج است ، در حالی که بنفش بالاترین فرکانس و کوتاه ترین طول موج است. تابش جسم سیاه خورشید در قسمت قابل مشاهده طیف به حداکثر میزان خود می رسد ، اما شدت آن در قرمز بیشتر از بنفش است ، بنابراین ستاره برای ما زرد به نظر می رسد.

به رنگهای تولید شده توسط نور یک باند باریک از طول موجها ، رنگهای طیفی خالص گفته می شود. به یاد داشته باشید که همه سایه های زیادی دارند ، زیرا طیف مداوم است. هر تصویری که داده ها را در طول موج ارائه دهد با آن در طیف مرئی متفاوت است.

نور مرئی و جو زمینی

نور مرئی از پنجره نوری شکسته می شود. این یک "مکان" در طیف الکترومغناطیسی است که به امواج اجازه می دهد بدون مقاومت عبور کنند. به عنوان مثال ، می توانید به یاد داشته باشید که لایه هوا بهتر از قرمز آبی پراکنده می کند ، بنابراین آسمان به نظر ما آبی است.

به پنجره نوری قابل مشاهده نیز گفته می شود ، زیرا طیف در دسترس انسان را پوشش می دهد. این اتفاقی نیست اجداد ما بینشی را ایجاد کردند که قادر به استفاده از طیف عظیمی از طول موج است.

به لطف وجود یک پنجره نوری ، می توانیم از شرایط دمایی نسبتاً ملایم لذت ببریم. عملکرد روشنایی خورشیدی در محدوده مرئی به حداکثر می رسد که مستقل از پنجره نوری حرکت می کند. به همین دلیل سطح گرم می شود.

فتوسنتز

تکامل نه تنها انسان و حیوانات بلکه گیاهانی را نیز فرا گرفته است که یاد گرفته اند به درستی به قسمتهای طیف الکترومغناطیسی واکنش نشان دهند. بنابراین ، پوشش گیاهی انرژی نور را به انرژی شیمیایی تبدیل می کند. در فتوسنتز از گاز و آب برای ایجاد اکسیژن استفاده می شود. این یک فرایند اساسی برای تمام زندگی های هوازی روی کره زمین است.

به این قسمت از طیف ، ناحیه فعال فتوسنتزی (400-700 نانومتر) گفته می شود که با دامنه بینایی انسان همپوشانی دارد.

در سال 1676 ، سر آیزاک نیوتون ، با استفاده از منشوری مثلثی ، نور سفید خورشید را به طیف رنگی تجزیه کرد. این طیف شامل همه رنگها بود به جز سرخابی. نیوتن تجربه خود را به شرح زیر قرار داده است:

نور خورشید از طریق شکاف باریکی منتقل شده و روی منشور می افتد. در منشور ، یک پرتوی سفید به رنگهای طیفی جداگانه طبقه بندی شد. از این طریق تجزیه شد ، سپس به صفحه نمایش هدایت شد ، جایی که تصویری از طیف ظاهر شد. یک روبان رنگی مداوم با رنگ قرمز شروع شد و از طریق نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی به بنفش ختم شد. اگر این تصویر سپس از لنزهای جمع کننده عبور داده شود ، پس ترکیب همه رنگها دوباره به سفید می بخشد. این رنگها از طریق انکسار از نور خورشید بدست می آیند. مسیرهای فیزیکی دیگری نیز برای تشکیل رنگ وجود دارد ، به عنوان مثال ، با فرآیند تداخل ، پراش ، قطبش و فلورسانس همراه است.

اگر طیف را به دو قسمت تقسیم کنیم - به قرمز - نارنجی - زرد و سبز - آبی - بنفش ، و هر یک از این گروه ها را با یک لنز مخصوص جمع کنیم ، در نتیجه دو رنگ مخلوط بدست می آوریم که به نوبه خود مخلوطی از آن نیز به ما سفید می دهد. ... به دو رنگی که برای تولید رنگ سفید ترکیب می شوند رنگهای مکمل گفته می شود. اگر یک طیف مثلاً سبز را از طیف برداریم و از لنزها برای جمع آوری رنگهای باقیمانده - قرمز ، نارنجی ، زرد ، آبی و بنفش - استفاده کنیم ، رنگ مخلوط حاصل قرمز خواهد شد ، یعنی رنگی مکمل سبز که از آن جدا شده ایم. اگر رنگ زرد را برداریم ، پس رنگ های باقیمانده - قرمز ، نارنجی ، سبز ، آبی و بنفش - بنفش ، یعنی رنگ مکمل زرد را به ما می دهند.

هر رنگ مکمل مخلوط همه رنگهای دیگر در طیف است. در یک رنگ مخلوط ، ما نمی توانیم اجزای جداگانه آن را ببینیم. از این نظر ، چشم با گوش موسیقی متفاوت است ، که می تواند هر یک از صدای آکورد را انتخاب کند. رنگهای مختلف توسط امواج نوری ایجاد می شوند ، که نشان دهنده نوع خاصی از انرژی الکترومغناطیسی است.

1 میکرون یا 1 تن \u003d 1/1000 میلی متر \u003d 1/1 000 000 متر. 1 میلی متر یا 1 میلی متر \u003d 1/1 000 000 میلی متر.

طول موجهای مربوط به رنگهای جداگانه طیف و فرکانسهای مربوطه (تعداد ارتعاشات در ثانیه) برای هر رنگ منشوری دارای مشخصات زیر است:

نسبت فرکانس های قرمز و بنفش تقریباً 1: 2 است ، یعنی همان اکتاو موسیقی.

هر رنگ طیف با طول موج خاص خود مشخص می شود ، یعنی می توان آن را به طور دقیق توسط طول موج یا فرکانس ارتعاش مشخص کرد. امواج نور به خودی خود بی رنگ هستند. رنگ فقط زمانی اتفاق می افتد که این امواج توسط چشم و مغز انسان درک شوند. اینکه وی چگونه این امواج را تشخیص می دهد هنوز کاملاً مشخص نیست. ما فقط می دانیم که رنگهای مختلف از اختلاف کمی در حساسیت به نور ناشی می شود.

نگاه کنید ، در محل تقاطع پرتوهای نور با یکدیگر ، پرتوهای نور جدیدی ایجاد شده است - رنگ های جدید. سبز و قرمز به رنگ زرد ، سبز و آبی - فیروزه ای ، آبی و قرمز - سرخابی شکل گرفته اند. بنابراین ، با تغییر روشنایی اشعه های نور و با ترکیب رنگ ها ، می توان تنوع گسترده ای از تن ها و سایه های رنگ را بدست آورد. به تقاطع سبز ، قرمز و آبی توجه کنید: در مرکز ، رنگ سفید را مشاهده خواهید کرد. همانی که اخیراً درباره اش صحبت کردیم. رنگ سفید حاصل جمع همه رنگ ها است. این "قوی ترین رنگ" از بین تمام رنگ هایی است که می بینیم. نقطه مقابل رنگ سفید سیاه است. رنگ سیاه - این اصلاً نبود نور است. یعنی هر جا نوری وجود ندارد ، تاریکی وجود دارد ، همه چیز آنجا سیاه می شود. نمونه ای از این شکل 4 است.

شکل 4 - عدم انتشار نور

من به نحوی نامحسوس از مفهوم نور به مفهوم رنگ می رسم و به شما چیزی نمی گویم. وقت روشن شدن است. ما فهمیدیم که درخشش - این تابشی است که توسط بدن گرم یا ماده ای در حالت برانگیخته ساطع می شود. پارامترهای اصلی منبع نور ، طول موج و شدت نور است. رنگ مشخصه کیفی این تابش است که بر اساس احساس بینایی ناشی از آن تعیین می شود. البته درک رنگ به شخص ، وضعیت جسمی و روانی او بستگی دارد. اما بیایید فرض کنیم که با خواندن این مقاله به اندازه کافی احساس خوبی دارید و می توانید 7 رنگ رنگین کمان را از یکدیگر تشخیص دهید. توجه داشته باشید که در حال حاضر ، ما در مورد رنگ تابش نور صحبت می کنیم ، و نه در مورد رنگ اجسام. شکل 5 پارامترهای رنگ و نور وابسته به هم را نشان می دهد.

شکل 5 و 6 - وابستگی پارامترهای رنگ به یک منبع تابش

ویژگی های اساسی رنگ وجود دارد: رنگ ، روشنایی ، سبکی ، اشباع.

رنگ

- این مشخصه اصلی یک رنگ است که موقعیت آن را در طیف تعیین می کند. 7 رنگ رنگین کمان ما را به خاطر بسپارید - به عبارت دیگر ، 7 تن رنگ. رنگ قرمز ، رنگ نارنجی ، رنگ سبز ، آبی و غیره تنوع رنگی می تواند بسیار زیاد باشد ، من فقط 7 رنگ از رنگین کمان را به عنوان مثال ذکر کردم. لازم به ذکر است که رنگهایی مانند خاکستری ، سفید ، سیاه و همچنین سایه های این رنگها به مفهوم تن رنگ تعلق ندارند ، زیرا آنها در نتیجه ترکیب رنگهای مختلف رنگ هستند.

روشنایی

- مشخصه ای که نشان می دهد چقدر قوی انرژی نوری از یک رنگ یا رنگ دیگر (قرمز ، زرد ، بنفش و غیره) ساطع می شود. و اگر اصلاً ساطع نمی شود؟ اگر ساطع نشود ، به این معنی است که انرژی وجود ندارد و نوری وجود ندارد و هر جا نوری نباشد رنگ سیاه وجود دارد. هر رنگی با حداکثر کاهش روشنایی سیاه می شود. به عنوان مثال ، زنجیره ای از قرمز کم نور: قرمز - قرمز مایل به قرمز - شرابی - قهوه ای - سیاه. حداکثر افزایش روشنایی ، به عنوان مثال ، همان رنگ قرمز "حداکثر رنگ قرمز" را می دهد.

سبکی

- درجه نزدیک بودن یک رنگ (رنگ) به سفید. هر رنگ با حداکثر افزایش روشنایی سفید می شود. به عنوان مثال: قرمز - تمشک - صورتی - صورتی کمرنگ - سفید.

اشباع

- درجه نزدیک بودن یک رنگ به خاکستری. خاکستری یک رنگ متوسط \u200b\u200bبین سفید و سیاه است. رنگ خاکستری با اختلاط در ایجاد می شود برابر مقادیر قرمز ، سبز ، آبی با کاهش روشنایی منابع تابش 50٪. میزان اشباع به طور نامتناسبی تغییر می کند ، یعنی پایین آوردن میزان اشباع به حداقل به معنای کاهش روشنایی منبع به 50٪ نیست. اگر رنگ در حال حاضر تیره تر از خاکستری باشد ، کاهش اشباع باعث تیره شدن آن می شود و پایین آمدن بیشتر ، سیاه می شود.

ویژگی های رنگ مانند رنگ ، روشنایی و اشباع اساس مدل رنگی HSB (معروف به HCV) است.

برای درک این ویژگی های رنگ ، در شکل 7 پالت رنگ ویرایشگر گرافیک Adobe Photoshop را در نظر بگیرید.

شکل 7 - پالت رنگ Adobe Photoshop

اگر به تصویر دقت کنید ، یک دایره کوچک پیدا خواهید کرد که در گوشه سمت راست بالای پالت قرار دارد. این دایره نشان می دهد که چه رنگی روی پالت رنگ انتخاب شده است ، در مورد ما قرمز است. بیایید شروع کنیم به کشف کردنش. ابتدا اجازه دهید اعداد و حروفی را که در نیمه سمت راست تصویر قرار دارند ، بررسی کنیم. اینها پارامترهای مدل رنگی HSB هستند. بالاترین حرف H (رنگ) است. موقعیت یک رنگ را در طیف تعیین می کند. مقدار 0 درجه به این معنی است که این نقطه بالایی (یا پایین) چرخ رنگ است - یعنی قرمز است. دایره به 360 درجه تقسیم می شود ، یعنی به نظر می رسد که دارای 360 تن رنگ است. حرف بعدی S (اشباع) است. ما مقداری 100٪ مشخص کرده ایم - این بدان معنی است که رنگ به لبه سمت راست پالت رنگ "فشار داده می شود" و حداکثر اشباع ممکن را دارد. سپس حرف B (روشنایی ، روشنایی) می آید - این نشان می دهد که نقطه در پالت رنگ چقدر بالا است و شدت رنگ را مشخص می کند. مقدار 100٪ نشان می دهد که شدت رنگ در حداکثر است و نقطه به لبه بالایی پالت "فشار داده می شود". حروف R (قرمز) ، G (سبز) ، B (آبی) سه کانال رنگی (قرمز ، سبز ، آبی) مدل RGB هستند. هر یک از آنها حاوی عددی است که میزان رنگ کانال را نشان می دهد. نمونه کانون توجه در شکل 3 را بخاطر بسپارید ، سپس متوجه شدیم که با مخلوط کردن سه اشعه نور می توان هر رنگی را بدست آورد. با نوشتن داده های عددی به هر یک از کانال ها ، به طور منحصر به فردی رنگ را تعیین می کنیم. در مورد ما ، کانال 8 بیتی و اعداد در محدوده 0 تا 255 هستند. اعداد در کانال های R ، G ، B شدت نور (روشنایی رنگ) را نشان می دهند. ما 255 کانال R داریم ، به این معنی که این قرمز خالص است و حداکثر روشنایی را دارد. کانال های G و B صفر دارند ، به این معنی که به هیچ وجه رنگ سبز یا آبی وجود ندارد. در نمودار پایین می توانید ترکیب کد # ff0000 را مشاهده کنید - این کد رنگ است. هر رنگی در پالت کد هگزادسیمال خاص خود را دارد که رنگ را مشخص می کند. یک مقاله فوق العاده نظریه رنگ در اعداد وجود دارد که در آن نویسنده نحوه تعیین رنگ با استفاده از کد هگزادسیمال را بیان می کند.
در شکل ، می توانید فیلدهای خط مقادیر عددی را با حروف "lab" و "CMYK" نیز مشاهده کنید. اینها 2 فضای رنگی است که با استفاده از آنها می توانید رنگها را نیز مشخص کنید ، آنها به طور کلی یک مکالمه جداگانه هستند و در این مرحله نیازی به فرو رفتن در آنها نیست تا زمانی که RGB را درک کنید.
می توانید پالت رنگ Adobe Photoshop را باز کرده و مقادیر رنگی RGB و HSB را آزمایش کنید. مشاهده خواهید کرد که تغییر مقادیر عددی در کانال های R ، G و B مقادیر عددی را در کانال های H ، S ، B تغییر می دهد.

رنگ شی

وقت آن است که درمورد اینکه چگونه معلوم می شود اجسام اطراف ما رنگ خود را می گیرند و اینکه چرا در شرایط مختلف نوری این اشیا تغییر می کند صحبت کنیم.

یک جسم فقط در صورت بازتاب یا انتقال نور قابل مشاهده است. اگر جسم تقریباً کامل باشد جذب می کند نور اتفاقی ، جسم دریافت می کند رنگ سیاه... و وقتی شی منعکس می کند تقریباً تمام نور حادثه ای که دریافت می کند رنگ سفید... بنابراین ، بلافاصله می توان نتیجه گرفت که رنگ شی با مقدار تعیین می شود نور جذب شده و منعکس شده استکه این شی با آن روشن می شود. توانایی بازتاب و جذب نور توسط ساختار مولکولی ماده و به عبارت دیگر توسط خصوصیات فیزیکی جسم تعیین می شود. رنگ شی "ذاتاً در آن ذاتی نیست"! ذاتاً دارای خصوصیات فیزیکی است: انعکاس و جذب.

رنگ جسم و رنگ منبع تابش به طور جدایی ناپذیری با هم مرتبط هستند و این رابطه با سه شرط توصیف می شود.

- شرط اول:جسم فقط در صورت وجود منبع نور می تواند رنگ بگیرد. اگر نوری نباشد ، رنگی هم نخواهد بود! رنگ قرمز موجود در قوطی سیاه به نظر می رسد. در یک اتاق تاریک ، رنگ ها را نمی بینیم و تشخیص نمی دهیم ، زیرا آنها در آنجا نیستند. کل فضای اطراف و اشیا in موجود در آن سیاه خواهد بود.

- شرط دوم: رنگ جسم به رنگ منبع نور بستگی دارد. اگر منبع نور یک LED قرمز باشد ، تمام اشیایی که با این نور روشن می شوند فقط رنگ های قرمز ، سیاه و خاکستری خواهند داشت.

- سرانجام ، شرط سوم: رنگ یک جسم به ساختار مولکولی ماده تشکیل دهنده جسم بستگی دارد.

چمن سبز به نظر ما سبز است زیرا وقتی با نور سفید روشن شود ، موج قرمز و آبی طیف را جذب می کند و موج سبز را منعکس می کند (شکل 8).

شکل 8 - انعکاس موج سبز طیف

موزهای شکل 9 زرد به نظر می رسند زیرا امواج را در ناحیه زرد طیف (طیف زرد) منعکس می کنند و تمام امواج دیگر طیف را جذب می کنند.

شکل 9 - انعکاس موج زرد طیف

سگ ، سگی که در شکل 10 نشان داده شده است ، سفید است. رنگ سفید نتیجه بازتاب همه امواج در طیف است.

شکل 10 - بازتاب تمام امواج طیف

رنگ یک جسم ، رنگ موج منعکس شده در طیف است. اینگونه است که اشیا color رنگی را که می بینیم بدست می آورند.

مقاله بعدی در مورد ویژگی جدید رنگ صحبت خواهد کرد -

فیزیک رنگ

در سال 1676 ، سر آیزاک نیوتون ، با استفاده از منشوری مثلثی ، نور سفید خورشید را به طیف رنگی تجزیه کرد. این طیف شامل همه رنگها بود به جز سرخابی.

نیوتن آزمایش خود را به شرح زیر تنظیم کرد (شکل 1) نور خورشید از شکاف باریکی منتقل شده و روی منشور قرار می گیرد. در منشور ، یک پرتوی سفید به رنگهای طیفی جداگانه طبقه بندی شد. از این طریق تجزیه شد ، سپس به صفحه نمایش هدایت شد ، جایی که تصویری از طیف ظاهر شد. یک روبان رنگی مداوم با رنگ قرمز شروع شد و از طریق نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی به بنفش ختم شد. اگر این تصویر سپس از لنزهای جمع کننده عبور داده شود ، پس ترکیب همه رنگها دوباره به سفید می بخشد.

این رنگها از طریق انکسار از نور خورشید بدست می آیند. مسیرهای فیزیکی دیگری نیز برای تشکیل رنگ وجود دارد ، به عنوان مثال ، همراه با فرآیند تداخل ، پراش ، قطبش و فلورسانس.

اگر طیف را به دو قسمت تقسیم کنیم - به قرمز-نارنجی-زرد و سبز-آبی-بنفش و هر یک از این گروه ها را با یک لنز مخصوص جمع کنیم ، در نتیجه دو رنگ مخلوط بدست می آوریم که به نوبه خود مخلوطی از آن نیز به ما سفید می دهد. ...

به دو رنگی که برای تولید رنگ سفید ترکیب می شوند رنگهای مکمل گفته می شود.

اگر یک طیف مثلاً سبز را از طیف برداریم و از لنزها برای جمع آوری رنگهای باقیمانده - قرمز ، نارنجی ، زرد ، آبی و بنفش - استفاده کنیم ، رنگ مخلوط حاصل قرمز خواهد شد ، یعنی رنگی مکمل سبز که از آن جدا شده ایم. اگر رنگ زرد را برداریم ، رنگ های باقیمانده - قرمز ، نارنجی ، سبز ، آبی و بنفش - بنفش ، یعنی رنگ مکمل زرد به ما می دهند.

هر رنگ مکمل ترکیب سایر رنگهای طیف است.

در یک رنگ مخلوط ، ما نمی توانیم اجزای جداگانه آن را ببینیم. از این نظر ، چشم با گوش موسیقی متفاوت است ، که می تواند هر یک از صدای آکورد را انتخاب کند.

رنگهای مختلف توسط امواج نوری ایجاد می شوند ، که نشان دهنده نوع خاصی از انرژی الکترومغناطیسی است.

چشم انسان فقط می تواند نور را در طول موج های بین 400 تا 700 نانومتر درک کند:

• 1 میکرون یا 1μ \u003d 1/1000 میلی متر \u003d 1/1000000 متر
• 1 میلی متر یا 1 میلی متر \u003d 1/1000000 میلی متر.

طول موجهای مربوط به رنگهای جداگانه طیف و فرکانسهای مربوطه (تعداد ارتعاشات در ثانیه) برای هر رنگ طیفی دارای مشخصات زیر است:

نسبت فرکانس های قرمز و بنفش تقریباً 1: 2 است ، یعنی همان اکتاو موسیقی.

هر رنگ طیف با طول موج خاص خود مشخص می شود ، یعنی می توان آن را به طور دقیق توسط طول موج یا فرکانس ارتعاش مشخص کرد. امواج نور به خودی خود بی رنگ هستند. رنگ فقط زمانی اتفاق می افتد که این امواج توسط چشم و مغز انسان درک شوند. اینکه او چگونه این امواج را تشخیص می دهد هنوز کاملاً ناشناخته است. ما فقط می دانیم که رنگهای مختلف از تفاوت کمی حساسیت به نور ناشی می شود.

برای بررسی مسئله مهم رنگ بدن اشیا باقی مانده است. به عنوان مثال ، اگر یک فیلتر قرمز و یک فیلتر سبز جلوی چراغ قوس قرار دهیم ، در این صورت هر دو فیلتر با هم سیاه یا تاریکی می کنند. رنگ قرمز تمام پرتوهای طیف را جذب می کند ، به جز پرتوهای موجود در فاصله ای که با رنگ قرمز مطابقت دارد و فیلتر سبز همه رنگ ها را به جز سبز حفظ می کند. بنابراین ، هیچ اشعه ای از آن عبور نمی کند و به تاریکی می رسیم. به رنگهای جذب شده در یک آزمایش فیزیکی نیز کسر گفته می شود.

رنگ اجسام عمدتا در فرآیند جذب امواج بوجود می آید. رگ قرمز قرمز به نظر می رسد زیرا تمام رنگهای دیگر پرتو نور را جذب می کند و فقط قرمز را منعکس می کند.

وقتی می گوییم: "این فنجان قرمز است" ، منظور ما واقعاً این است که ترکیب مولکولی سطح فنجان به گونه ای است که تمام اشعه های نور به جز قرمز را جذب می کند. فنجان به خودی خود هیچ رنگی ندارد ، رنگ با روشن شدن آن ایجاد می شود.

اگر کاغذ قرمز (سطحی که همه اشعه ها را جذب می کند بجز قرمز) با نور سبز روشن شود ، کاغذ برای ما سیاه به نظر می رسد ، زیرا سبز حاوی پرتوهای مربوط به قرمز نیست که بتواند توسط کاغذ ما منعکس شود.

همه رنگ ها رنگدانه یا جامد هستند. آنها رنگهای جاذب (جاذب) هستند و هنگام اختلاط آنها باید قوانین تفریق را رعایت کرد. وقتی رنگها یا ترکیبات مکمل حاوی سه رنگ اصلی - زرد ، قرمز و آبی - به نسبت مشخصی مخلوط شوند ، نتیجه سیاه است ، در حالی که مخلوط مشابهی از رنگهای غیرمادی حاصل از آزمایش منشور نیوتن ، سفید است. زیرا در اینجا ترکیب رنگ بر اساس اصل جمع است نه تفریق.

) ، و به عنوان طول موج طولانی - 760-780 نانومتر (395-385 THz). تابش الکترومغناطیسی با این طول موج ها نیز نامیده می شود نور مرئی، یا به سادگی سبک (به معنای محدود کلمه).

تاریخ

اولین توضیحات در مورد علل ظهور طیف تابش مرئی توسط آیزاک نیوتن در کتاب "نوری" و یوهان گوته در اثر "نظریه گلها" داده شد ، اما حتی قبل از آنها راجر بیکن طیف نوری را در یک لیوان آب مشاهده کرد. تنها چهار قرن پس از آن ، نیوتن پراکندگی نور در منشورها را کشف کرد.

نیوتن اولین کسی بود که در سال 1671 واژه طیف (طیف لاتین - دید ، شکل ظاهری) را چاپ کرد و آزمایشات نوری خود را توصیف کرد. وی دریافت که وقتی پرتویی از نور با سطح منشور شیشه ای از سطح زاویه برخورد می کند ، مقداری از نور منعکس شده و بخشی از آن از شیشه عبور می کند و نوارهایی با رنگ های مختلف تشکیل می دهد. دانشمند اظهار داشت كه نور از جرياني از ذرات (پيكره ها) با رنگ هاي مختلف تشكيل شده است و ذرات با رنگ هاي مختلف با سرعت هاي مختلف در محيط شفاف حركت مي كنند. به گفته وی ، نور قرمز سریعتر از بنفش حرکت می کند ، بنابراین ، پرتو قرمز نه به اندازه بنفش روی منشور منحرف می شود. به همین دلیل ، طیف قابل مشاهده ای از رنگ ها بوجود آمد.

نیوتن نور را به هفت رنگ قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، نیلی و بنفش تقسیم کرد. وی از این اعتقاد (که برگرفته از سوفسطاییان یونان باستان است) مبنی بر وجود ارتباط بین رنگها ، نت های موسیقی ، اشیا in در منظومه شمسی و روزهای هفته ، عدد هفت را انتخاب کرد. چشم انسان نسبت به فرکانس های رنگ نیلی نسبتاً ضعیف است ، بنابراین برخی از افراد نمی توانند آن را از آبی یا بنفش تشخیص دهند. بنابراین ، پس از نیوتن ، اغلب پیشنهاد می شد که نیل نه به عنوان یک رنگ مستقل ، بلکه فقط به عنوان سایه بنفش یا آبی در نظر گرفته شود (با این حال ، هنوز هم در سنت غربی در طیف قرار دارد). در سنت روسی ، نیل با رنگ آبی مطابقت دارد.

مرزهای دامنه های نشان داده شده در جدول مشروط هستند ، در واقع ، رنگ ها به آرامی به یکدیگر منتقل می شوند و محل مرزهای بین آنها برای مشاهده گر قابل مشاهده است تا حد زیادی به شرایط مشاهده بستگی دارد.

همچنین ببینید

یادداشت

1. A.P. گاگارین درخشش // دائرlopالمعارف فیزیکی: [در 5 جلد] / چ. ویرایش شده A.M. Prokhorov. - م .: دائرlopالمعارف بزرگ روسی ، 1994. - T. 4: Poyntinga - Robertson - Streamers. - S. 460 - 704 ص - 40000 نسخه - شابک 5-85270-087-8.
2. GOST 8.332-78. سیستم دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها. اندازه گیری های نور مقادیر کارایی درخشان طیفی نسبی تابش تک رنگ برای دید در روز

1. ویژگی های درک رنگ.

اکنون مشخص شده است که رنگ ایده فرد از قسمت قابل مشاهده طیف تابش الکترومغناطیسی است. نور توسط گیرنده های نوری واقع در پشت مردمک جمع می شود. این گیرنده ها انرژی تابش الکترومغناطیسی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند. گیرنده ها بیشتر در ناحیه محدود شبکیه یا شبکیه متمرکز شده اند که حفره نامیده می شود. این قسمت از شبکیه چشم قادر به درک جزئیات و رنگ تصویر بسیار بهتر از بقیه آن است. استخوان با کمک عضلات چشم جابجا می شود تا قسمتهای مختلف محیط را درک کند. میدان دید ، که در آن جزئیات و رنگ به خوبی مشخص شده است ، تقریباً به 2 درجه محدود می شود.
گیرنده ها دو نوع هستند: میله ها و مخروط ها. میله ها فقط در نور بسیار کم (دید در شب) فعال هستند و هیچ ارزش عملی در درک تصاویر رنگی ندارند. آنها بیشتر در حاشیه میدان دید متمرکز شده اند. مخروط ها مسئول درک رنگ هستند و در شیار متمرکز می شوند. سه نوع مخروط وجود دارد که طول موج های طولانی ، متوسط \u200b\u200bو کوتاه را حس می کنند.

هر نوع مخروط حساسیت طیفی خاص خود را دارد. تقریباً اعتقاد بر این است که نوع اول امواج نوری با طول 400 تا 500 نانومتر (جز component رنگی "آبی") را درک می کند ، نوع دوم - از 500 تا 600 نانومتر (م componentلفه "سبز" متعارف) و نوع سوم - از 600 تا 700 نانومتر (به طور معمول) قرمز "م componentلفه). رنگ بسته به نوع طول موج و شدت آن در نور احساس می شود.

چشم بیشترین حساسیت را به اشعه های سبز دارد ، حداقل به رنگ آبی است. به طور تجربی مشخص شده است که در میان تابش های قدرت برابر ، بیشترین احساس نور توسط یک رنگی ایجاد می شود تابش سبز زرد با طول موج 555 نانومتر. حساسیت طیفی چشم به نور محیط بستگی دارد. هنگام غروب ، حداکثر بازده درخشندگی طیفی به سمت انتشار آبی تغییر می کند که ناشی از حساسیت طیفی مختلف میله ها و مخروط ها است. در تاریکی ، رنگ آبی بیشتر از قرمز ، با قدرت تابش برابر ، و در نور - برعکس.

ادراک مختلف افراد از یک رنگ متفاوت است. درک رنگ با افزایش سن تغییر می کند و به قدرت بینایی ، خلق و خو و سایر عوامل بستگی دارد. با این حال ، این تفاوت ها عمدتاً به سایه های رنگی ظریف مربوط می شود ، بنابراین به طور کلی می توان ادعا کرد که بسیاری از مردم رنگ های اصلی را به همین شکل درک می کنند.

2. رنگ چیست؟

رنگ چیست؟ فیزیک نور را به عنوان یک موج الکترومغناطیسی مشاهده می کند. موج به سادگی تغییر وضعیت یک محیط یا میدان است که با سرعت خاصی در فضا پخش می شود. هر موج دارای طول است - این فاصله بین تاج های موج است.

به طول موجی که چشم انسان می تواند درک کند ، نور مرئی گفته می شود. به عنوان مثال ، ما نور با طولانی ترین طول موج را قرمز و با کمترین طول موج را بنفش درک می کنیم. لازم به ذکر است که گوش ما امواج را نیز درک می کند ، فقط از طول موج بسیار طولانی و ماهیتی کمی متفاوت. صدا ارتعاشات ماده است. به عنوان مثال ، در خلا there هیچ ذره ای از ماده (به عنوان مثال هوا) وجود ندارد. و صدایی وجود ندارد ، موج صدا در خلا منتشر نمی شود.

واحد اندازه گیری طول موج منطقه نوری طیف تابش ، نانومتر (nm) است.

1 نانومتر \u003d 1 10 10 -3 میکرون (میکرون) \u003d 1 10 10 -6 میلی متر (میلی متر).

رنگهایی که ما درک می کنیم بسته به طول موج نور مرئی متفاوت هستند:

ترتیب رنگ را می توان با اختصار کلمات به خاطر سپرد: هر شکارچی می خواهد بداند که قرقاول کجا نشسته است.

هیچ مرز تیز بین رنگها وجود ندارد ، اما رنگ سفید در رنگ های فوق وجود ندارد ...
مسئله این است که هیچ طول موج خاصی با نور سفید مطابقت ندارد. با این وجود ، مرزهای محدوده نور سفید و رنگهای تشکیل دهنده آن معمولاً با طول موج آنها در خلا مشخص می شوند. بنابراین ، نور سفید یک نور پیچیده است ، مجموعه ای از طول موج ها از 380 تا 760 نانومتر.

دلیل اینکه فرد قادر به دیدن نور است ، قرار گرفتن در معرض شبکیه با نور با طول موج های خاص است.

هنگامی که نور از ماده ای با زاویه شکست عبور می کند ، نور به رنگ های تشکیل دهنده آن تجزیه می شود ، در حالی که هم سرعت و هم طول موج تغییر می کند و فرکانس ارتعاشات نور بدون تغییر می ماند.

به نوری با طول موج بیشتر از طولانی ترین در طیف نور مرئی (قرمز) مادون قرمز گفته می شود ( از کلمه لاتین infra - زیر ؛ یعنی در زیر بخشی از طیف که چشم می تواند درک کند) و به نوری با طول موج کوتاهتر از کوتاهترین در طیف مرئی گفته می شود ماوراio بنفش (از کلمه لاتین ultra - more ، over ؛ یعنی طول موج بالاتر از آن چیزی است که چشم می تواند درک کند).

نور مادون قرمز و ماوراlet بنفش مانند بسیاری از انواع دیگر امواج در دسترس چشم انسان نیست. با این حال ، ما می توانیم طیف وسیعی از رنگهای مختلف (دامنه طول موج) را درک کنیم.

3. هماهنگی رنگی.

در تئوری رنگ ، چرخ رنگ شامل تمام رنگهایی است که برای انسان قابل مشاهده است ، از بنفش تا قرمز. چرخ رنگ چگونگی ارتباط رنگ ها با یکدیگر را نشان می دهد و به شما اجازه می دهد ترکیب های هماهنگ این رنگ ها را طبق قوانین خاصی تعیین کنید.

سیاه ، سفید و خاکستری روی چرخ رنگ برچسب گذاری نشده اند ، زیرا به عبارت دقیق ، رنگ نیستند. این ها زنگ های خنثی هستند.

3.1 ترکیبات رنگی.

طرح های رنگی ترکیبی هماهنگ از رنگ ها را نشان می دهد. توجه داشته باشید که رنگ ها از نظر اشباع و روشنایی (روشنایی) ... و اتفاقاً ، یک هارمونی مشترک دیگر نیز وجود دارد: اشباع. تصویر گزینه های احتمالی هماهنگی رنگ را نشان می دهد.

از رنگها به مقدار مساوی استفاده نکنید. یک رنگ را برای پس زمینه بهتر کنید و بگذارید رنگ دیگر فقط روی آن لهجه باشد. جالب اینجاست که رنگ های مکمل وقتی مخلوط می شوند ، خاکستری می دهند (اتفاقاً سه رنگ اصلی نیز). بنابراین ، اگر آنها را در کنار هم و در مقادیر زیاد اعمال کنید ، در نظر بیننده مخلوطی به خاکستری وجود دارد!

شما می توانید با استفاده از این آزمایش کنید ابزار تطبیق رنگ .

4. حس عمق.

تقسیم رنگها به گرم و سرد در ایجاد ترکیب رنگ نقش مهمی دارد. این جداسازی بر روی چرخ رنگ به راحتی قابل مشاهده است (تصاویر بالا را ببینید). این دایره برجسته است منطقه "گرم" قرمز زرد و منطقه آبی سردبا یک خط عمودی جدا شده است. توضیح این تقسیم بندی در سطح فیزیک دشوار است - تقسیم به "دو اردوگاه" و نه در سطح ناخودآگاه رخ می دهد.

از کودکی به این واقعیت عادت کرده ایم که خورشید ، آتش ، گوشه ها و همه منابع گرما دارند سایه های زرد قرمز، و برف ، آب ، آسمان آبی-آبی و سایه های آبی و سبز... این در ناخودآگاه ما ثابت شده و برداشت ما از رنگ را حکم می کند. اما "متخلفان" این بخش نیز وجود دارد. بنابراین ، یک ماه بژ روشن ، رنگهای بورگوندی رنگهای سرد هستند و یک درخشش آبی روشن از اجسام گرم رنگ گرم دارد.

رنگ های روشن و گرم تأثیر حرکت به سمت بیننده را ایجاد کنید و نزدیکتر به نظر برسد. گرم رنگها جلب توجه می کند و در برجسته سازی عناصر مهم یک نشریه تبحر دارد.

رنگهای سرددر حال عقب نشینی هستند و اثر دور شدن از بیننده را ایجاد می کنند. در ترکیب، رنگهای سردمی تواند احساس بیگانگی و انزوا ایجاد کند ، یا برعکس ، آرامش بخش و اطمینان بخش باشد.

اثر حرکتی ناشی از ترکیب رنگ های گرم و سرد توسط طراحان استفاده می شود. برای پس زمینه ، آنها انتخاب می کنند سایه های سردو گرم برای اشیا fore پیش زمینه. بنابراین ، اگر به عکس های گرفته شده در سخنرانی ها و کنفرانس های مطبوعاتی نگاه کنید ، سخنرانان را در پس زمینه آبی مشاهده خواهید کرد. این زمینه به شکل گوینده معنا و اهمیت می بخشد. این روش را می توان برای طراحان تازه کار توصیه کرد.

به عنوان یک قاعده ، محلول های رنگی مبتنی بر غلبه رنگ های سرد یا گرم به جای مخلوط کردن یکنواخت سایه ها ، بهترین عملکرد را دارند. علاوه بر این ، در ترکیباتی که گرم است زنگ هابرای برجسته سازی و افزایش کنتراست میتواند مورد استفاده قرار گیردسایه های سرد و بالعکس.

هر تابش تک رنگ مطابقت دارد. سایه هایی مانند صورتی ، بژ یا سرخابی فقط با مخلوط کردن چندین انتشار مونوکروماتیک با طول موج های مختلف ایجاد می شوند.

تشعشعات مرئی همچنین به "پنجره نوری" ، منطقه ای از طیف تابش الکترومغناطیسی می افتد که عملاً توسط جو زمین جذب نمی شود. هوای پاک نور آبی را به میزان قابل توجهی بیشتر از نور با طول موج های طولانی تر (به سمت انتهای قرمز طیف) پراکنده می کند ، بنابراین آسمان ظهر آبی به نظر می رسد.

بسیاری از گونه های جانوری قادرند تابشی را ببینند که برای چشم انسان قابل مشاهده نیست ، یعنی خارج از محدوده مرئی. به عنوان مثال ، زنبورها و بسیاری از حشرات دیگر در محدوده ماوراlet بنفش نور می بینند که به آنها کمک می کند شهد گلها را پیدا کنند. گیاهانی که توسط حشرات گرده افشانی می شوند ، اگر از نظر طیف ماوراlet بنفش درخشان باشند ، از نظر تولید مثل وضعیت مطلوبی دارند. پرندگان همچنین قادرند نور ماوراlet بنفش (300-400 نانومتر) را ببینند و حتی برخی از گونه ها در پرهای خود نشانه هایی برای جذب جفتی دارند که فقط در نور ماوراlet بنفش قابل مشاهده است.

یوتیوب دائرcالمعارف

1 / 5

light نور مادون قرمز: فراتر از مرئی

. تابش قابل مشاهده

ref شکست دو برابر (نور مرئی)

✪ درباره قابل مشاهده و نامرئی

✪ لومینسانس و فسفرسانس

زیرنویس

بشریت همیشه به آسمان شب رسیده است. ما از ستارگان عکس می گرفتیم ، سیارات را دنبال می کردیم ، نشانه ها و پیش بینی ها را در اجرام آسمانی می دیدیم. اما هنوز چیزهای زیادی ناشناخته در جهان وجود دارد. فواصل زیاد ما را از اشیایی جدا می کند که به ما در یافتن پاسخ مهمترین س questionsالات کمک می کند: کهکشانها چگونه شکل گرفتند؟ چگونه ستاره ها و سیارات ظاهر شدند؟ آیا سایر سیارات شرایط مناسبی برای زندگی دارند؟ برای توسعه و آزمایش نظریه های خود ، باید بدانیم در فضا چه می گذرد. بنابراین ، ما دستگاه هایی ایجاد می کنیم که به ما کمک می کند اطلاعات بیشتری را ببینیم. آنها عظیم تر می شوند. قوی تر. همه چیز عالی تر است. با گذشت زمان ، اخترشناسان تنها به نوری که با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است متوقف شدند. وقتی به دنیای اطراف خود نگاه می کنید ، اصطلاحاً "نور مرئی" را می بینید. اما نور مرئی فقط یکی از اشکال تابش است. انواع مختلفی از تابش در جهان وجود دارد. همه جا هست بدن ما یاد گرفته است که نور مرئی را از طریق چشم ما درک کند. اما همچنین یاد گرفت که نوع دیگری از تابش به نام نور مادون قرمز را نیز حس کند. بدن ما آن را به عنوان گرما احساس می کند. این تابش مادون قرمز توسط ستاره شناس فردریک ویلیام هرشل کشف شد. هرشل می دانست كه می توان از منشور برای جدا كردن نور سفید به رنگهای مختلف استفاده كرد. او می خواست بداند که آیا رنگ های مختلف دمای متفاوتی دارند؟ و معلوم شد که آنها دارند! اما سپس هرشل دمای فضای خالی کنار رنگ قرمز را اندازه گرفت. هیچ نوری قابل مشاهده نبود اما دما افزایش یافت. بنابراین هرشل تابش مادون قرمز نامرئی را کشف کرد. اکنون بشر می داند که انواع مختلفی از اشعه برای چشم دیده نمی شود. آنها می توانند در هر جایی باشند. دورو بر ما. چند نفر هستند؟ چرا آنها وجود دارند؟ چه چیزی را پنهان می کنند؟ البته ، ما باید کشف می کردیم. انرژی را که به صورت امواج از طریق جهان می گذرد ، تابش الکترومغناطیسی می نامند. طیف وسیعی از مطالعات ، از اشعه گاما با انرژی بالا گرفته تا امواج رادیویی با انرژی کم ، طیف الکترومغناطیسی نامیده می شود. چشم ما فقط نور مرئی را تشخیص می دهد ، اما می توانیم دستگاه هایی مانند دوربین مادون قرمز را برای دیدن انواع دیگر تابش ایجاد کنیم. این "چشم" های ساخته شده توسط بشر نور نامرئی را برای ما می بینند و آن را به تصویری قابل فهم برای چشم ما تبدیل می کنند. اجسام می توانند انواع مختلف تابش را منتشر کنند. با مشاهده طیف کامل سوژه می توان تصویر واقعی سوژه را مشاهده کرد. وقتی چنین وسایلی را به آسمان هدایت می کنیم ، آنها با شکوه و عظمت فضا را پیش روی ما باز می کنند. وقتی به آسمان شب نگاه می کنیم ، فقط ستاره ها و سیارات ، کهکشان ها و سحابی ها را در نور مرئی می بینیم. اما اگر آنها بتوانند نور مادون قرمز را تشخیص دهند ، آسمان کاملاً متفاوت به نظر می رسد. اول ، طول موج های طولانی نور مادون قرمز می تواند از میان ابرهای گاز و غبار عبور کند. طول موج های کوتاهتر نور مرئی با عبور از میان این خوشه های ذره مسدود یا پراکنده می شوند. به نظر می رسد که با مشاهده نور مادون قرمز ، ما می توانیم اجسامی را ببینیم که حتی از طریق ابرهای گاز و گرد و غبار گرما منتشر می کنند. مثلاً این ستاره تازه تاسیس شده. اجسامی که به خودی خود نور مرئی ساطع نمی کنند ، مانند سیارات ، می توانند به اندازه کافی گرم باشند تا نور مادون قرمز را منتشر کنند و به ما اجازه می دهد آنها را متوجه شویم. و با مشاهده نحوه عبور نور مادون قرمز یک ستاره از جو ، می توانیم ترکیب شیمیایی این سیاره را مطالعه کنیم. دم گرد و غبار باقی مانده توسط سیارات دوردست هنگام شکل گیری نیز نور مادون قرمز را ساطع می کند و به ما کمک می کند تا نحوه تولد سیارات جدید را درک کنیم. بنابراین نور مادون قرمز به ما کمک می کند تا اشیا in مجاور را ببینیم. اما علاوه بر این ، او می تواند در مورد چگونگی ظهور اولین اشیا in در جهان بلافاصله پس از انفجار بزرگ به ما بگوید. تصور کنید که در حال فرستادن نامه ای از زمین کهکشان با میلیاردها سال نوری فاصله هستید. به طرز باورنکردنی زیادی طول خواهد کشید! و وقتی سرانجام فرا می رسد ، کسی که آن را می خواند اخبار را در میلیارد ها سال پیش می داند. نور اولین ستاره های تشکیل شده در جهان جوان نیز همان رفتار را دارد. او سالها پیش ستاره ها را ترک کرده و در فضا سفر می کند و بر فواصل غول پیکر میان کهکشان ها می گذرد. اگر می توانستیم آن را ببینیم ، کهکشان ها را همانطور که در اوایل جهان هستی می دیدیم. بنابراین ما می توانستیم گذشته را ببینیم! متأسفانه ، ما نمی توانیم آن را ببینیم. چرا؟ زیرا جهان در حال انبساط است. وقتی نور از طریق فضا عبور می کند ، با این انبساط کشیده می شود. اولین ستاره ها عمدتا در طیف مرئی و فرابنفش می درخشند ، اما کشش باعث تغییر طول موج نور شده و آن را به مادون قرمز تبدیل می کند. این اثر "تغییر سرخ" نامیده می شود. تنها راه دیدن نور از ستاره های دوردست که به ما می رسند جستجوی نور مادون قرمز بسیار کم نور است. با جمع آوری آن ، می توانیم تصاویری از اولین کهکشان هایی را که در جهان پدیدار شده اند ، دوباره بسازیم. با مشاهده تولد اولین ستارگان و کهکشان ها ، دانش خود را در مورد نحوه شکل گیری جهان خود تعمیق می دهیم. چگونه جهان از اولین ستاره های درخشان به خوشه های میلیاردی ستاره که امروز می بینیم تبدیل شد. درباره چگونگی رشد و نمو کهکشان ها چه می آموزیم؟ چگونه هرج و مرج جهان اولیه نظم و ساختار پیدا کرد؟ در حال حاضر ناسا در حال ساخت تلسکوپ فضایی جدید جیمز وب است. وب با داشتن یک آینه عظیم قادر به جمع آوری نور مادون قرمز و مداری بسیار عقب از ماه ، به ما امکان می دهد فضا را به گونه ای ببینیم که قبلاً هرگز ندیده ایم. وب به دنبال نشانه هایی از آب در سیاره هایی خواهد بود که به دور ستاره های دیگر می چرخند. از نوزادی جهان ما عکس می گیرد. ستاره ها و سیستم های سیاره ای پنهان شده در پیله های گرد و غبار را مشاهده خواهید کرد. او قادر خواهد بود پاسخها را به مهمترین س ofالات جهان ، و شاید حتی به س thoseالاتی که هنوز وقت آن را نداشته ایم بپرسیم ، بیابد. پاسخهایی که به صورت نور مادون قرمز از ما پنهان مانده است. تنها کاری که باید انجام دهیم تماشا هستیم. [نور مادون قرمز: فراتر از مرئی] [نحوه کار تلسکوپ جیمز وب] ترجمه و زیرنویس: astronomyday.ru

تاریخ

اولین توضیحات در مورد علل ظهور طیف تابش مرئی توسط آیزاک نیوتن در کتاب "نوری" و یوهان گوته در اثر "نظریه گلها" داده شد ، اما حتی قبل از آنها راجر بیکن طیف نوری را در یک لیوان آب مشاهده کرد. تنها چهار قرن پس از آن ، نیوتن پراکندگی نور در منشورها را کشف کرد.

نیوتن اولین کسی بود که در سال 1671 واژه طیف (طیف لاتین - دید ، شکل ظاهری) را چاپ کرد و آزمایشات نوری خود را توصیف کرد. وی دریافت که وقتی پرتویی از نور با سطح منشور شیشه ای از سطح زاویه برخورد می کند ، مقداری از نور منعکس شده و بخشی از آن از شیشه عبور می کند و نوارهایی با رنگ های مختلف تشکیل می دهد. دانشمند اظهار داشت كه نور از جرياني از ذرات (پيكره ها) با رنگ هاي مختلف تشكيل شده است و ذرات با رنگ هاي مختلف با سرعت هاي مختلف در محيط شفاف حركت مي كنند. به گفته وی ، نور قرمز سریعتر از بنفش حرکت می کند ، بنابراین پرتو قرمز نه به اندازه بنفش روی منشور منحرف می شود. به همین دلیل ، طیف مرئی رنگها بوجود آمد.

نیوتن نور را به هفت رنگ قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، نیلی و بنفش تقسیم کرد. وی از این اعتقاد (که برگرفته از سوفسطاییان یونان باستان است) مبنی بر وجود ارتباط بین رنگها ، نت های موسیقی ، اشیا in در منظومه شمسی و روزهای هفته ، عدد هفت را انتخاب کرد. چشم انسان نسبت به فرکانس های رنگ نیلی نسبتاً ضعیف است ، بنابراین برخی از افراد نمی توانند آن را از آبی یا بنفش تشخیص دهند. بنابراین ، بعد از نیوتن ، اغلب پیشنهاد می شد که نیل نه به عنوان یک رنگ مستقل ، بلکه فقط به عنوان سایه ای از بنفش یا آبی در نظر گرفته شود (با این حال ، هنوز هم در سنت غربی در طیف قرار دارد). در سنت روسی ، نیل با رنگ آبی مطابقت دارد.

مرزهای دامنه های نشان داده شده در جدول مشروط هستند ، در واقع ، رنگ ها به آرامی به یکدیگر منتقل می شوند و محل مرزهای بین آنها برای مشاهده گر قابل مشاهده است تا حد زیادی به شرایط مشاهده بستگی دارد.