نور مرئی: بخشی از نور که چشم انسان قادر به دیدن آن است.

بروزرسانی شده در: 19:52 1404/10/13 مشاهده: 13 دسته بندی: کپسول آموزشی

نور مرئی: رنگی‌ترین بخش از سفر نور

همه‌چیز دربارهٔ بخشی از نور که دنیا را رنگارنگ می‌کند.

خلاصه: نور مرئی¹ تنها بخش کوچکی از خانوادهٔ بزرگ تابش الکترومغناطیسی² است که چشم انسان قادر به دیدن آن می‌باشد. این نور سفید ترکیبی از رنگ‌های رنگین‌کمان است و به ما امکان دیدن زیبایی‌های جهان، تشخیص رنگ‌ها و انجام بسیاری از فعالیت‌های روزمره را می‌دهد. در این مقاله با طیف مرئی³، چگونگی تشکیل رنگ‌ها، سرعت نور و کاربردهای شگفت‌انگیز نور مرئی در زندگی آشنا می‌شویم.

طیف نور مرئی: یک رنگین‌کمان علمی

اگر نور سفید خورشید را از یک منشور بگذرانیم، به هفت رنگ اصلی تجزیه می‌شود. این اتفاق در آسمان پس از باران و تشکیل رنگین‌کمان هم می‌افتد. دلیل این پدیده این است که نور سفید، در واقع ترکیبی از رنگ‌های مختلف است. هر رنگ، طول موج⁴ خاص خود را دارد. وقتی نور به منشور می‌تابد، هر رنگ با زاویهٔ کمی متفاوت شکسته می‌شود و در نتیجه ما رنگ‌ها را جدا از هم می‌بینیم.

نکته: طول موج فاصلهٔ بین دو قلهٔ پشت‌سرهم یک موج است. به زبان ساده، مشخص می‌کند که امواج نور چقدر فشرده یا باز هستند. رنگ قرمز طول‌موج بلندتر و رنگ بنفش طول‌موج کوتاه‌تری در طیف مرئی دارد. رابطهٔ معروف این مفهوم به صورت $c = \lambda f$ است. در این فرمول $c$ سرعت نور، $\lambda$ (لامبدا) طول موج و $f$ فرکانس⁵ است.

رنگ‌های طیف مرئی، از بلندترین طول موج به کوتاه‌ترین، به ترتیب زیر هستند:

رنگ	طول موج تقریبی (نانومتر)⁶	مثال ملموس
قرمز	700 - 620	چراغ ترمز خودرو، رنگ سیب قرمز
نارنجی	620 - 590	پرتقال، شعلهٔ شمع
زرد	590 - 570	خورشید در آسمان ظهر، موز
سبز	570 - 495	برگ درختان، چمن
آبی	495 - 450	آسمان صاف، آب دریا در عمق
نیلی	450 - 425	برخی گلی‌های خاص مانند گل مروارید آبی
بنفش	425 - 400	گل بنفشه، برخی رنگ‌های مصنوعی

چگونه اشیا رنگ‌های مختلف را نشان می‌دهند؟

یک شیء به خودی خود رنگی ندارد! رنگ آن به این بستگی دارد که آن شیء چگونه با نور مرئی برخورد می‌کند. وقتی نور سفید (مثل نور خورشید یا لامپ) به یک شیء می‌تابد، سه اتفاق می‌تواند بیفتد:

جذب بازتاب عبور

مثال: یک برگ سبز به نظر می‌رسد زیرا کلروفیل⁷ داخل آن، بیشتر رنگ‌های قرمز و آبی نور را جذب می‌کند و فقط رنگ سبز را بازمی‌تاباند. این نور سبز به چشم ما می‌رسد و ما برگ را سبز می‌بینیم. یک لیوان شفاف بی‌رنگ، بیشتر نور را عبور می‌دهد. یک زغال چوب، تقریباً همهٔ رنگ‌های نور را جذب می‌کند و چیزی بازتاب نمی‌دهد، به همین دلیل سیاه دیده می‌شود.

از ارتباط تا هنر: نور مرئی در خدمت انسان

نور مرئی فقط برای دیدن اطراف نیست. انسان با درک ویژگی‌های آن، فناوری‌های شگفت‌انگیزی ساخته است:

فیبر نوری: از پرتوهای نور برای انتقال اطلاعات با سرعت باورنکردنی استفاده می‌کند. اینترنت پرسرعت شما احتمالاً با کمک همین فناوری به خانه می‌آید.

لیزر: پرتوهای بسیار متمرکز و قوی از نور مرئی هستند. از لیزر در جراحی چشم، چاپگرها، نشانه‌گیری و حتی خواندن اطلاعات روی DVD استفاده می‌شود.

طیف‌نمایی⁸: دانشمندان با تحلیل نور بازتاب‌شده یا ساطع‌شده از مواد، می‌توانند عناصر تشکیل‌دهندهٔ آن‌ها را شناسایی کنند. از این روش حتی برای بررسی ترکیب مواد ستاره‌های دور نیز استفاده می‌شود!

هنر و عکاسی: تمام هنر نقاشی و عکاسی بر پایهٔ بازی با نور مرئی و رنگ‌های آن بنا شده‌است. ترکیب رنگ‌های اصلی نور (قرمز، سبز، آبی) می‌تواند میلیون‌ها رنگ دیگر را روی صفحهٔ نمایشگر ایجاد کند.

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پرسش ۱: آیا نور مرئی گرم‌کننده است؟ مثل نور خورشید که گرمای آن را حس می‌کنیم.
پاسخ: خیر، گرمایی که از خورشید حس می‌کنیم عمدتاً از بخش نامرئی نور خورشید به نام فروسرخ⁹ می‌آید. نور مرئی به تنهایی گرمای محسوسی ایجاد نمی‌کند. مثلاً نور یک LED سفید روشن را می‌توانی نزدیک دستت بگیری و گرمای چندانی حس نکنی.

پرسش ۲: آیا حیوانات هم مانند ما نور مرئی را می‌بینند؟
پاسخ: خیلی از حیوانات طیف بینایی متفاوتی دارند. مثلاً زنبورها می‌توانند نور فرابنفش¹⁰ (که برای ما نامرئی است) را ببینند و این به آن‌ها برای یافتن شهد گل‌ها کمک می‌کند. از طرفی، بیشتر پستانداران مثل سگ‌ها رنگ‌ها را به وضوح و تنوع ما نمی‌بینند و جهان را بیشتر به رنگ‌های زرد، آبی و خاکستری می‌بینند.

پرسش ۳: چرا آسمان آبی است؟
پاسخ: نور خورشید هنگام برخورد با مولکول‌ها و ذرات ریز جو زمین، پخش می‌شود. این پدیده به نام پراکندگی رایلی شناخته می‌شود. نور آبی به دلیل کوتاهی طول موج، بیش از سایر رنگ‌ها پراکنده می‌شود و در نتیجه در همهٔ جهت‌های آسمان پخش می‌شود. به همین دلیل وقتی به آسمان نگاه می‌کنی (به جز جهت مستقیم خورشید)، رنگ آبی را می‌بینی.

جمع‌بندی: نور مرئی، پنجرهٔ اصلی ارتباط ما با جهان اطراف است. این نور که ترکیبی از رنگ‌های رنگین‌کمان است، محدودهٔ بسیار کوچکی از کل طیف الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهد. درک سادهٔ مفاهیمی مانند بازتاب، جذب و طول‌موج، به ما کمک می‌کند تا نه تنها پدیده‌های زیبایی مثل رنگین‌کمان یا آبی آسمان را توضیح دهیم، بلکه پیشرفت فناوری‌های مهمی مانند فیبر نوری و لیزر را نیز درک کنیم. پس دفعهٔ بعد که به یک منظرهٔ رنگارنگ نگاه کردی، بدانی که در حال تماشای نمایش شگفت‌انگیز نور مرئی هستی.

پاورقی

¹ نور مرئی (Visible Light)
² تابش الکترومغناطیسی (Electromagnetic Radiation): یک شکل از انرژی که به صورت موج سفر می‌کند و شامل امواج رادیویی، مایکروویو، فروسرخ، نور مرئی، فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما است.
³ طیف مرئی (Visible Spectrum)
⁴ طول موج (Wavelength)
⁵ فرکانس (Frequency): تعداد دفعات تکرار یک موج در یک ثانیه.
⁶ نانومتر (nm): یک میلیاردم متر ($10^{-9}$ متر).
⁷ کلروفیل (Chlorophyll): رنگدانهٔ سبز گیاهان.
⁸ طیف‌نمایی (Spectroscopy)
⁹ فروسرخ (Infrared)
¹⁰ فرابنفش (Ultraviolet)

طیف نور مرئی رنگین‌کمان طول موج نور بازتاب و جذب نور کاربردهای نور مرئی

پایهٔ هشتم علوم هشتم نور مرئی

اطلاع از تغییرات در بسته‌های گاما

کاربر عزیز سلام!