Widzialne światło to zakres promieniowanie elektromagnetyczne które mogą być wykryte przez ludzkie oko. The długości fal związane z tym zakresem są od 380 do 750 nanometry (nm) podczas gdy częstotliwość zakres wynosi od około 430 do 750 teraherców (THz). Widmo widzialne to część widma elektromagnetycznego między podczerwienią a ultrafioletowy. Promieniowanie podczerwone, mikrofale i fale radiowe mają niższą częstotliwość / większą długość fali niż światło widzialne, podczas gdy światło ultrafioletowe, promieniowanie rentgenowskie, i promieniowanie gamma mają wyższą częstotliwość / krótszą długość fali niż światło widzialne.
Kluczowe rzeczy na wynos: co to jest światło widzialne?
- Światło widzialne jest częścią widma elektromagnetycznego postrzeganego przez ludzkie oko. Czasami nazywa się to po prostu „światłem”.
- Przybliżony zakres światła widzialnego mieści się w zakresie od podczerwieni do ultrafioletu, czyli 380–750 nm lub 430–750 THz. Jednak wiek i inne czynniki mogą wpływać na ten zakres, ponieważ niektóre osoby widzą podczerwień i ultrafiolet światło.
- Widmo widzialne jest z grubsza podzielone na kolory, które są zwykle nazywane czerwonym, pomarańczowym, żółtym, zielonym, niebieskim, indygo i fioletowym. Podziały te są jednak nierówne i nieco arbitralne.
- Badanie światła widzialnego i jego interakcji z materią nazywa się optyką.
Jednostki
Istnieją dwa zestawy jednostek do pomiaru światła widzialnego. Radiometria mierzy wszystkie długości fal światła, podczas gdy fotometria mierzy światło w odniesieniu do ludzkiej percepcji. Jednostki radiometryczne SI obejmują dżul (J) dla energii promieniowania i wat (W) dla strumienia promieniowania. Jednostki fotometryczne SI obejmują prześwit (lm) dla strumienia świetlnego, drugi prześwit (lm⋅s) lub talbot dla światła energia, candela (cd) dla natężenia światła, a lux (lx) dla natężenia oświetlenia lub strumienia świetlnego padającego na powierzchnia.
Różnice w zakresie widzialnego światła
Ludzkie oko postrzega światło, gdy wystarczająca energia oddziałuje z cząsteczka siatkówka w siatkówce oka. Energia zmienia konformację molekularną, wyzwalając impuls nerwowy, który rejestruje się w mózgu. W zależności od tego, czy pręt lub stożek jest aktywowany, może zostać zauważony jasny / ciemny lub kolorowy. Ludzie są aktywni w ciągu dnia, co oznacza, że nasze oczy są narażone na działanie promieni słonecznych. Światło słoneczne ma silny składnik ultrafioletowy, który uszkadza pręty i stożki. Oko ma wbudowane filtry ultrafioletowe, które chronią wzrok. Rogówka oka pochłania większość światła ultrafioletowego (poniżej 360 nm), podczas gdy soczewka pochłania światło ultrafioletowe poniżej 400 nm. Jednak ludzkie oko może dostrzec światło ultrafioletowe. Ludzie, którzy usunęli soczewkę (zwaną afakią) lub mają operację zaćmy i otrzymali raport sztucznej soczewki widzący światło ultrafioletowe. Ptaki, pszczoły i wiele innych zwierząt również postrzegają światło ultrafioletowe. Większość zwierząt, które widzą światło ultrafioletowe, nie widzi czerwieni ani podczerwieni. W warunkach laboratoryjnych ludzie często widzą w zakresie podczerwieni do 1050 nm. Po tym punkcie energia promieniowania podczerwonego jest zbyt niska, aby spowodować zmianę konformacji molekularnej potrzebną do wyzwolenia sygnału.
Kolory widzialnego światła
Kolory światła widzialnego nazywane są widmo widzialne. Kolory widma odpowiadają zakresom długości fal. Sir Isaac Newton podzielił widmo na czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski i fioletowy. Później dodał indygo, ale „indygo” Newtona było bliższe współczesnemu „niebieskiemu”, podczas gdy jego „niebieski” bardziej przypominał współczesnego „niebieskiego”. Nazwy kolorów i długość fali zakresy są nieco arbitralne, ale podążają za sekwencją od podczerwieni do ultrafioletu w podczerwieni, czerwieni, pomarańczy, żółci, zieleni, niebieskiego, indygo (w niektórych źródłach) i fioletowy. Współcześni naukowcy odnoszą się do kolorów raczej za pomocą długości fali niż nazwy, aby uniknąć nieporozumień.
Inne fakty
Prędkość światła w próżni określa się na 299 792 458 metrów na sekundę. Wartość jest zdefiniowana, ponieważ licznik jest definiowany na podstawie prędkości światła. Światło jest raczej energią niż materią, ale wywiera nacisk i ma pęd. Światło ugięte przez medium ulega załamaniu. Jeśli odbije się od powierzchni, odbija się.
Źródła
- Cassidy, David; Holton, Gerald; Rutherford, James (2002). Zrozumienie fizyki. Birkhäuser. ISBN 978-0-387-98756-9.
- Neumeyer, Christa (2012). „Rozdział 2: Widzenie kolorów u złotych rybek i innych kręgowców.” W Lazareva, Olga; Shimizu, Toru; Wasserman, Edward (red.). Jak zwierzęta widzą świat: zachowanie porównawcze, biologia i ewolucja wzroku. Stypendium Oxford Online. ISBN 978-0-19-533465-4.
- Starr, Cecie (2005). Biologia: koncepcje i zastosowania. Thomson Brooks / Cole. ISBN 978-0-534-46226-0.
- Waldman, Gary (2002). Wprowadzenie do światła: fizyka światła, widzenia i koloru. Mineola: Dover Publications. ISBN 978-0-486-42118-6.
- Uzan, J.-P.; Leclercq, B. (2008). Naturalne prawa wszechświata: zrozumienie fundamentalnych stałych. Skoczek. doi: 10.1007 / 978-0-387-74081-2 ISBN 978-0-387-73454-5.