Ze wszystkich długości fal w widmie elektromagnetycznym najbardziej znane są te, które mieszczą się w przedziale od 400 nm do 700 nm. To dlatego, że są to fale, które składają się na to, co nazywamy światłem widzialnym.
Kiedy widzimy przedmioty, dzieje się tak dlatego, że są oświetlone światłem widzialnym. Kiedy widzimy, że niebo jest niebieskie, trawa zielona, włosy czarne, lub jabłko czerwone, to dlatego, że widzimy różne długości fal w paśmie 400nm-700nm. Z powodu fal w tym paśmie wiele się nauczyło o właściwościach fal elektromagnetycznych.
W świetle widzialnym można łatwo zaobserwować odbicie i załamanie światła. Podobnie interferencja i dyfrakcja. Lustra, soczewki, pryzmaty, siatki dyfrakcyjne i spektrometry zostały wykorzystane do zrozumienia i manifestacji cech światła, które widzimy gołym okiem.
Teleskop Galileusza, który składał się z prostego zestawu soczewek, wykorzystywał właściwości refrakcyjne światła do powiększania odległych obiektów. Dzisiejsze lornetki i peryskopy wykorzystują zjawisko optyczne zwane Total Internal Reflection, wykorzystując pryzmaty, aby poprawić osiągi wczesnych teleskopów refrakcyjnych.
Jak wspomniano wcześniej, światło widzialne składa się z długości fali w zakresie od 400 nm do 700 nm. Każda długość fali charakteryzuje się unikalnym kolorem, z fioletem na jednym końcu (w sąsiedztwie światła ultrafioletowego) i czerwonym na drugim (w sąsiedztwie światła podczerwonego). Po połączeniu wszystkich tych długości fal tworzą one tak zwane białe światło.
Możesz rozdzielić te długości fal (i odpowiadające im kolory), pozwalając im przejść przez pryzmat lub siatkę dyfrakcyjną. Wspaniała gama kolorów, które widzimy w tęczy, na diamentie, a nawet na ogonie pawia, są przykładami tego rozdzielenia.
Wszystkie zjawiska światła widzialnego, takie jak odbicie, załamanie, interferencja i dyfrakcja, są również wykazywane przez niewidoczne długości fali. Dlatego dzięki zrozumieniu tych zjawisk i zastosowaniu ich do niewidzialnych długości fali naukowcy byli w stanie odkryć wiele tajemnic natury. W rzeczywistości, jeśli prześledzimy korzenie współczesnej fizyki, szczególnie dualizm materii falowo-cząsteczkowej, zostaniemy doprowadzeni z powrotem do jej manifestacji w świetle widzialnym.
Badanie światła widzialnego należy do dziedziny optyki. Wśród naukowców, którzy znacząco przyczynili się do rozwoju optyki, są Christiaan Huygens za swoje falki i falowa teoria światła, Isaac Newton za swój wkład w odbicie i załamanie, James Clerk Maxwell za propagację fal elektromagnetycznych, jak wyjaśniono w serii równania i Heinricha Hertza za weryfikację prawdziwości tych równań poprzez eksperymenty.
Możesz przeczytać więcej o świetle widzialnym tutaj w Space Magazine. Chcesz wiedzieć, skąd pochodzi światło widzialne? Co powiesz na widzialne światło odległej galaktyki?
Więcej informacji na ten temat można znaleźć w NASA and Physics World:
Fale światła widzialnego
Specjalny efekt fizyki
Oto dwa odcinki w Astronomy Cast, które warto również sprawdzić:
Astronomia optyczna
Interferometria
Źródła:
Windows do wszechświata
NASA: światło widzialne
Wikipedia: Christiaan Huygens
NASA: Maxwell and Hertz
