نور سفید و طیف نور سفید: نوری که از مجموعه‌ای از رنگ‌ها تشکیل شده است، مجموعه رنگ‌های تشکیل‌دهنده نور سفید

نور سفید و راز رنگین‌کمان درون آن

نور سفید چیست؟ یک ترفند جادویی از طبیعت

تا به حال به نور خورشید در یک روز آفتابی یا نور لامپ خانه‌تان دقت کرده‌اید؟ هر دوی این نورها معمولاً به عنوان نور «سفید» دیده می‌شوند. اما آیا واقعاً نور سفید، یک رنگ واحد است؟ پاسخ منفی است! نور سفید در واقع ترکیبی از چندین رنگ مختلف است که وقتی با هم و با شدت مناسب ترکیب می‌شوند، چشم ما آن را به صورت رنگ سفید می‌بیند. به این مجموعه رنگ‌ها، طیف نور مرئی می‌گویند.

یک مثال ساده از محیط اطراف: اگر با سه چراغ قوه قرمز، سبز و آبی رنگ، هر سه را به یک نقطه روی دیوار سفید بتابانید، نور حاصل به رنگ سفید دیده می‌شود. این آزمایش کوچک نشان می‌دهد که رنگ سفید می‌تواند حاصل ترکیب نورهای رنگی باشد.

چگونه رنگ‌های پنهان نور سفید را ببینیم؟

برای دیدن رنگ‌های تشکیل‌دهنده نور سفید، باید بتوانیم آن را تجزیه کنیم. این کار با استفاده از یک وسیله به نام منشور یا حتی یک شیء ساده‌تر مانند سی‌دی یا قطره آب ممکن است. وقتی نور سفید از یک منشور شیشه‌ای می‌گذرد، شیشه باعث می‌شود سرعت نورهای رنگی مختلف، به مقدار بسیار کمی با هم تفاوت داشته باشد. این تفاوت سرعت باعث می‌شود مسیر هر رنگ کمی تغییر کند و در نتیجه نور سفید به نوارهای رنگی مختلف تجزیه شود. به این پدیده تفرق نور می‌گویند.

رنگ‌هایی که از تجزیه نور سفید به دست می‌آیند همیشه به یک ترتیب مشخص کنار هم قرار می‌گیرند. این ترتیب از رنگ قرمز شروع می‌شود و پس از نارنجی، زرد، سبز، آبی و نیلی به بنفش ختم می‌شود. برای به خاطر سپردن این ترتیب می‌توان از حرف اول هر کلمه استفاده کرد: قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی، بنفش. به این ترتیب رنگ‌ها طیف نور مرئی می‌گویند.

از رنگین‌کمان تا نمایشگر موبایل: کاربردهای طیف نور سفید

پدیده تجزیه نور سفید و تشکیل طیف رنگی، تنها یک موضوع علمی در کتاب‌ها نیست؛ بلکه در بسیاری از اتفاقات زیبای طبیعت و فناوری‌های اطراف ما نقش دارد.

رنگین‌کمان: شاید زیباترین مثال طبیعی برای طیف نور سفید باشد. بعد از باران، قطرات ریز آب معلق در هوا مانند میلیون‌ها منشور کوچک عمل می‌کنند. نور سفید خورشید وارد این قطرات می‌شود، در داخل آن تجزیه می‌شود و پس از بازتاب، به صورت رنگین‌کمان زیبایی به چشم ما می‌رسد. ترتیب رنگ‌های رنگین‌کمان دقیقاً همان ترتیب طیف نور است.

تلسکوپ‌ها و علم نجوم: اخترشناسان با تجزیه نوری که از ستاره‌ها به زمین می‌رسد (طیف‌نمایی)، می‌توانند عناصر تشکیل‌دهنده آن ستاره، دمای آن و حتی سرعت حرکتش را تشخیص دهند. هر عنصر شیمیایی، الگوی رنگی خاص خود را در طیف نور ایجاد می‌کند.

نمایشگرها: تلویزیون، تلفن همراه و مانیتور کامپیوتر شما چگونه می‌توانند میلیون‌ها رنگ مختلف را نشان دهند؟ راز کار در ترکیب سه نور اصلی قرمز، سبز و آبی (RGB)⁵ نهفته است. هر پیکسل روی صفحه نمایش از سه نور بسیار ریز با این سه رنگ تشکیل شده است. با تغییر شدت هر یک از این نورهای رنگی، هر رنگ دیگری از جمله سفید ساخته می‌شود. می‌توان رابطه ترکیب رنگ‌های اصلی نور را به صورت زیر نشان داد:

اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم

پاورقی

¹ نور سفید (White Light): نوری که از ترکیب همه طول‌موج‌های مرئی طیف الکترومغناطیس با شدت‌های تقریباً برابر تشکیل شده و به رنگ سفید دیده می‌شود.
² طیف (Spectrum): باندی از رنگ‌ها که هنگام تجزیه نور سفید ایجاد می‌شود.
³ تفرق (Dispersion): پدیده‌ای که در آن نور سفید پس از عبور از یک منشور یا محیط شفاف دیگر به رنگ‌های تشکیل‌دهنده‌اش تجزیه می‌شود.
⁴ منشور (Prism): وسیله‌ای شیشه‌ای با سطح مقطع مثلثی که نور را تجزیه می‌کند.
⁵ آر‌جی‌بی (RGB): مخفف Red, Green, Blue. به مدل رنگ‌های اصلی نور اشاره دارد که از ترکیب آنها سایر رنگ‌ها ساخته می‌شود.