يُعرَّف الطول الموجي للضوء المرئي بأنه المسافة بين انضغاطين متتاليين أو بين تخلخلين متعاقبين.
يُعتبر الضوء أحد أنواع الموجات الكهرومغناطيسية، وفي هذا المقال سنتناول معلومات هامة حول الطول الموجي للضوء المرئي.
الطول الموجي للضوء المرئي
- يمتاز الطول الموجي للضوء بكونه صغيرًا جدًا، مما يجعله غير قابل للظهور في الطيف الإشعاعي نظرًا لحجمه الدقيق.
- يتم قياس الطول الموجي باستخدام وحدة النانومتر، والتي تعادل جزءًا من بليون جزء من المتر.
- يبلغ الطول الموجي للضوء الأخضر حوالي 500 نانومتر، ويصل تردد الموجة إلى نحو 600 تريليون هيرتز.
- يتراوح الطول الموجي للضوء المرئي بين 400 و700 نانومتر، لكن الضوء المرئي ليس مجرد لون واحد، بل يتكون من مجموعة متنوعة من الألوان تُعرف بالألوان السبعة.
- يمكننا التحقق من وجود هذه الألوان من خلال تحليل الضوء الأبيض.
ما هو قانون الطول الموجي؟
يمكن حساب الطول الموجي من خلال قسمة سرعة الموجة على ترددها، ويمكن قياس الطول الموجي باستخدام وحدات متعددة مثل المتر أو السنتيمتر.
- وحدات قياس الطول الموجي تشمل المتر والسنتيمتر.
- تُقاس وحدة التردد بالهيرتز.
- سرعة الضوء تُقاس بالمتر في الثانية.
- يتراوح تردد الضوء المرئي حوالي 500 تيرا هيرتز، بينما يتراوح طوله الموجي بين 400 و750 نانومتر.
- ينحصر الطول الموجي للضوء المرئي بين 400 إلى 700 نانومتر، وهو جزء من بليون من المتر.
تابع أيضًا:
شرح النظرية الجسيمية للضوء
تُعزى النظرية الجسيمية للضوء إلى العالم نيوتن، الذي اعتبر الضوء عبارة عن جسيمات.
تتمتع هذه النظرية بأهمية خاصة لأنها تشرح كيفية استخدام الضوء في تطبيقات مختلفة مثل توفير الطاقة للمركبات الفضائية.
يتم توجيه هذه المركبات نحو النجوم باستخدام أشرعة ضخمة تقوم بتجميع ضوء الشمس، مما يجعل المركبة تتحرك نتيجة اصطدام ملايين الفوتونات الضوئية بالشرعة.
ما هو حاصل ضرب التردد في الطول الموجي؟
يشير قانون الطول الموجي إلى أن حاصل ضرب التردد في الطول الموجي يساوي سرعة الموجة، ويتم قياسها بوحدة المتر في الثانية.
مجموعة من نظريات الضوء
- تُعتبر نظرية نيوتن الأولى، حيث اعتبرت الضوء مجموعة من الجسيمات المنبعثة من المصدر الضوئي.
- واجهت نظرية نيوتن انتقادات بسبب عدم قدرتها على تفسير بعض الظواهر مثل الانكسار والانعكاس.
- تلتها نظرية هيجنز التي اعتبرت الضوء نوعًا من الموجات، وقد فسّرت قوانين الانعكاس والانكسار.
- لكن العديد من العلماء اعترضوا على هذه النظرية باعتبارهم أن الأمواج بحاجة إلى وسط مادي للانتقال، بينما الضوء يمكنه الانتقال في الفراغ، كما هو الحال مع ضوء الشمس.
- ثم جاءت النظرية الكهرومغناطيسية للعالم ماكسويل، التي ترى أن الضوء يمثل موجة كهرومغناطيسية.
- تعتبر سرعة هذه الموجة هي نفسها سرعة الضوء، والتي تبلغ 300000 كيلومتر في الثانية.
- قدمت نظرية ماكسويل تفسيرًا لخصائص الضوء وظواهر الانعكاس والانكسار.
- تظهر بعد ذلك نظرية أينشتاين التي استندت إلى نظرية ماكس بلانك، حيث فسّرت أن طاقة الموجة الضوئية تكون عادةً متجمعة في شكل حزمة تُعرف بالفوتونات.
- وفقًا لنظرية أينشتاين، تُعتبر طاقة الفوتون مرتبطة بتردد الموجة الكهرومغناطيسية، مما يدل على أن الضوء له طبيعة مزدوجة، حيث يعمل أحيانًا كجسيم وأحيانًا كموجة.
الطيف المرئي
ما هو الطيف المرئي؟
يُعَدّ الطيف المرئي هو الجزء المرئي من الموجة الكهرومغناطيسية، والذي يمكن ملاحظته بواسطة عين الإنسان.
يتراوح مدى الطيف المرئي ضمن الطيف الكهرومغناطيسي من الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة فوق البنفسجية.
يتراوح نطاق الضوء المرئي من 400 نانومتر إلى 700 نانومتر، وعند تجاوز هذا النطاق، تفقد العين البشرية قدرتها على رؤية الموجات الكهرومغناطيسية.
ومع ذلك، يمكن رؤية هذه الموجات في شكل ألوان قوس قزح، حيث يحتوي كل لون على طول موجي مختلف.
اللون الأحمر
يتراوح الطول الموجي للون الأحمر بين 750 و610 نانومتر، بينما يتراوح تردده بين 480 تيرا هيرتز و405 تيرا هيرتز.
اللون البرتقالي
يبلغ نطاق الطول الموجي للون البرتقالي من 610 إلى 590 نانومتر، حيث يصل تردده من 510 تيرا هيرتز إلى 480 تيرا هيرتز.
اللون الأصفر
مدى الطول الموجي للون الأصفر يتراوح من 590 إلى 570 نانومتر، وقيمة التردد تتراوح بين 530 تيرا هيرتز و510 تيرا هيرتز.
اللون الأخضر
يتراوح الطول الموجي للون الأخضر بين 570 و500 نانومتر، ويبلغ تردده بين 580 تيرا هيرتز و530 تيرا هيرتز.
اللون الأزرق
يمتد الطول الموجي للون الأزرق من 500 إلى 450 نانومتر، حيث يتراوح تردده بين 670 تيرا هيرتز و600 تيرا هيرتز.
اللون النيلي
يتراوح الطول الموجي للون النيلي بين 450 و425 نانومتر، والتردد يتراوح بين 600 تيرا هيرتز و700 تيرا هيرتز.
اللون البنفسجي
مدى الطول الموجي للون البنفسجي ينحدر بين 425 و400 نانومتر، ويبلغ تردده بين 700 تيرا هيرتز و790 تيرا هيرتز.
