З усіх довжин хвиль в електромагнітному спектрі ті, що лежать між 400 нм і 700 нм, - найбільш відомі нам. Це тому, що це хвилі, що складають те, що ми називаємо видимим світлом.
Коли ми бачимо предмети, це тому, що вони освітлені видимим світлом. Коли ми бачимо, що небо блакитне, або трава зелена, або волосся чорне, або яблуко червоне, це тому, що ми бачимо різну довжину хвилі в діапазоні 400 нм-700 нм. Через хвилі в цій смузі багато дізналися про властивості електромагнітних хвиль.
Через видиме світло легко спостерігається відбиття та заломлення. Так само перешкоди та дифракція. Дзеркала, лінзи, призми, дифракційні решітки та спектрометри використовуються для розуміння та виявлення якостей світла, яке ми бачимо неозброєними очима.
Телескоп Галілея, який складався з простого набору лінз, використовував заломлюючі властивості світла для збільшення віддалених предметів. Сьогоднішні біноклі та перископи користуються оптичним явищем під назвою "Повне внутрішнє відбиття", використовуючи призми, щоб покращити досягнення ранніх заломлюючих телескопів.
Як згадувалося раніше, видиме світло складається з довжин хвиль, що варіюються від 400 нм до 700 нм. Кожна довжина хвилі характеризується унікальним кольором, на одному кінці є фіолетовий (прилягає до ультрафіолетового світла) і червоним - на іншому (сусідній до інфрачервоного світла). Коли всі ці довжини хвилі об'єднані разом, вони складають те, що відомо як біле світло.
Ви можете розділити ці довжини хвилі (та відповідні кольори), пропустивши їх через призму чи дифракційну решітку. Чудовий масив кольорів, який ми бачимо у веселці, на ромбі чи навіть у хвоста павича, є прикладами цього розділення.
Усі явища видимого світла, такі як відбиття, заломлення, інтерференція та дифракція, також демонструються невидимими довжинами хвиль. Отже, розуміючи ці явища і застосовуючи їх до невидимих довжин хвиль, вчені змогли розкрити багато таємниць природи. Насправді, якщо ми простежимо коріння сучасної фізики, зокрема подвійність хвилі-частинки матерії, ми повернемося до її прояву у видимому світлі.
Дослідження видимого світла підпадає під область оптики. Серед вчених, які зробили істотний внесок у розвиток оптики, - Крістіан Гюйгенс для його вейвлетів та хвильова теорія світла, Ісаак Ньютон за його внесок у відбиття та заломлення, Джеймс Клерк Максвелл за поширення електромагнітних хвиль, як пояснено у серії рівнянь, і Генріх Герц для перевірки істинності цих рівнянь шляхом експериментів.
Детальніше про видиме світло ви можете прочитати тут, у журналі «Космічний журнал». Хочете знати, звідки береться видиме світло? Як щодо зображення видимого світла далекої галактики?
Більше про це в NASA та Physics World:
Видимі світлові хвилі
Особливий ефект фізики
Ось два епізоди на ролях Astronomy, які ви можете також перевірити:
Оптична астрономія
Інтерферометрія
Джерела:
Windows to Universe
NASA: видиме світло
Вікіпедія: Крістіан Гюйгенс
НАСА: Максвелл і Герц
