Από όλα τα μήκη κύματος στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, αυτά που κυμαίνονται μεταξύ 400 nm και 700 nm είναι αυτά που μας γνωρίζουν περισσότερο. Αυτό συμβαίνει επειδή αυτά είναι τα κύματα που περιλαμβάνουν αυτό που αποκαλούμε ορατό φως.
Όταν βλέπουμε αντικείμενα, οφείλεται στο ότι φωτίζονται από ορατό φως. Όταν βλέπουμε ότι ο ουρανός είναι μπλε, ή το γρασίδι είναι πράσινο, ή τα μαλλιά μαύρα ή ότι ένα μήλο είναι κόκκινο, αυτό συμβαίνει επειδή βλέπουμε διαφορετικά μήκη κύματος εντός της ζώνης 400nm-700nm. Λόγω των κυμάτων αυτής της ζώνης, πολλά έχουν μάθει για τις ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
Μέσω ορατού φωτός, παρατηρείται εύκολα αντανάκλαση και διάθλαση. Το ίδιο ισχύει και για παρεμβολές και περίθλαση. Οι καθρέφτες, οι φακοί, τα πρίσματα, οι σχάρες περίθλασης και τα φασματόμετρα έχουν χρησιμοποιηθεί για να κατανοήσουν και να εκδηλώσουν τις ιδιότητες του φωτός που βλέπουμε μέσα από τα γυμνά μάτια μας.
Το τηλεσκόπιο του Galileo, το οποίο αποτελούταν από ένα απλό σετ φακών, χρησιμοποίησε τις διαθλαστικές ιδιότητες του φωτός για να μεγεθύνει μακρινά αντικείμενα. Τα σημερινά κιάλια και περισκόπια εκμεταλλεύονται το οπτικό φαινόμενο που ονομάζεται Total Internal Reflection χρησιμοποιώντας πρίσματα για να βελτιώσουν τα ικανά να επιτύχουν τα πρώτα διαθλαστικά τηλεσκόπια.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, το ορατό φως αποτελείται από τα μήκη κύματος που κυμαίνονται από 400 nm έως 700 nm. Κάθε μήκος κύματος χαρακτηρίζεται από ένα μοναδικό χρώμα, με βιολετί στο ένα άκρο (δίπλα στο υπεριώδες φως) και κόκκινο στο άλλο (δίπλα στο υπέρυθρο φως). Όταν όλα αυτά τα μήκη κύματος συνδυάζονται μαζί, συνθέτουν αυτό που είναι γνωστό ως λευκό φως.
Μπορείτε να διαχωρίσετε αυτά τα μήκη κύματος (και τα αντίστοιχα χρώματα) αφήνοντάς τα να περάσουν είτε από ένα πρίσμα είτε από ένα περίβλημα περίθλασης. Η υπέροχη σειρά χρωμάτων που βλέπουμε σε ένα ουράνιο τόξο, σε ένα διαμάντι ή ακόμα και στην ουρά ενός παγώνου είναι παραδείγματα αυτού του διαχωρισμού.
Όλα τα φαινόμενα ορατού φωτός όπως ανάκλαση, διάθλαση, παρεμβολή και περίθλαση παρουσιάζονται επίσης από μη ορατά μήκη κύματος. Ως εκ τούτου, με την κατανόηση αυτών των φαινομένων και την εφαρμογή τους στα μη ορατά μήκη κύματος, οι επιστήμονες μπόρεσαν να ανακαλύψουν πολλά από τα μυστικά της φύσης. Στην πραγματικότητα, αν εντοπίσουμε τις ρίζες της σύγχρονης φυσικής, ιδίως τη δυαδικότητα της ύλης των κυμάτων-σωματιδίων, θα οδηγηθούμε πίσω στην εκδήλωσή της στο ορατό φως.
Η μελέτη του ορατού φωτός εμπίπτει στο πεδίο των οπτικών. Μεταξύ των επιστημόνων που έχουν συμβάλει ουσιαστικά στην ανάπτυξη της οπτικής είναι ο Christiaan Huygens για τα κύματα του και μια θεωρία κύματος του φωτός, ο Isaac Newton για τη συμβολή του στην αντανάκλαση και τη διάθλαση, ο James Clerk Maxwell για τη διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, όπως εξηγείται σε μια σειρά εξισώσεις και ο Heinrich Hertz για την επαλήθευση της αλήθειας αυτών των εξισώσεων μέσω πειραμάτων.
Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με το ορατό φως εδώ στο Space Magazine. Θέλετε να μάθετε από πού προέρχεται το ορατό φως; Τι γίνεται με μια εικόνα ορατού φωτός ενός μακρινού γαλαξία;
Υπάρχουν περισσότερα για αυτό στη NASA και τη Φυσική Κόσμος:
Ορατά κύματα φωτός
Το ειδικό αποτέλεσμα της φυσικής
Ακολουθούν δύο επεισόδια στο Cast Astronomy που ίσως θέλετε να δείτε επίσης:
Οπτική Αστρονομία
Ιντερφερομετρία
Πηγές:
Παράθυρα στο σύμπαν
NASA: Ορατό φως
Βικιπαίδεια: Christiaan Huygens
NASA: Maxwell και Hertz
