يُعرّف الطول الموجي للضوء المرئي بأنه المسافة بين نقطتين متتاليتين من التكرار، سواء كان ذلك بين قمتين أو قاعين. تُعتبر موجات الضوء نوعًا من الموجات الكهرومغناطيسية، وفي هذا المقال سنستعرض معلومات شاملة حول الطول الموجي للضوء المرئي.

الطول الموجي للضوء المرئي

• يتميز الطول الموجي للضوء بأنه صغير للغاية، مما يجعله غير مرئي في الطيف الإشعاعي.
• يُقاس الطول الموجي بوحدة النانومتر، وهي تعادل جزءًا من بليون من المتر.
• يصل الطول الموجي للضوء الأخضر إلى حوالي 500 نانومتر، حيث أن تردد الموجة يعادل 600 تريليون هيرتز.
• يتراوح الطول الموجي للضوء المرئي بين 400 و700 نانومتر، لكنه يتكون من مجموعة متنوعة من الألوان، وليس لونًا واحدًا فقط.
• يحتوي الضوء المرئي على سبعة ألوان، ويمكن ملاحظتها بوضوح من خلال تحليل الضوء الأبيض.

ما هو قانون الطول الموجي؟

يتم حساب الطول الموجي بقسمة سرعة الموجة على ترددها. يمكن قياس الطول الموجي بوحدات المتر أو السنتيمتر.

• وحدات قياس الطول الموجي تشمل المتر والسنتيمتر.
• أما وحدة قياس التردد فهي الهيرتز.
• سرعة الضوء تقاس بالمتر في الثانية.
• يبلغ تردد الضوء المرئي حوالي 500 تيرا هيرتز، ويتراوح الطول الموجي بين 400 و750 نانومتر.
• يكون الطول الموجي للضوء مرئيًا في النطاق من 400 إلى 400 نانومتر، وهو جزء من بليون من المتر.

تابع أيضًا:

شرح النظرية الجسيمية للضوء

نُسبت النظرية الجسيمية للضوء إلى العالم نيوتن، الذي اعتبر أن الضوء يتكون من جزيئات.

تتمثل ميزة هذه النظرية في توضيح كيفية استخدام الضوء في تطبيقات متعددة، بما في ذلك توفير الطاقة للمركبات الفضائية من خلال توجيهها نحو النجوم واستخدام أشرعة ضخمة لالتقاط ضوء الشمس.

يتم دفع المركبة السغائية في مسارها عند اصطدام ملايين الفوتونات بالشرعة الخاصة بها.

ما هو حاصل ضرب التردد في الطول الموجي؟

يوضح قانون الطول الموجي أن حاصل ضرب التردد في الطول الموجي يساوي سرعة حركة الموجة، والتي تقاس بالمتر في الثانية.

مجموعة من نظريات الضوء

• النظرية الأولى هي نظرية نيوتن التي تفترض أن الضوء يتكون من جزيئات تتدفق من المصدر الضوئي.
• فشلت نظرية نيوتن في تفسير بعض الظواهر الضوئية مثل الانكسار والانعكاس.
• النظرية الثانية هي نظرية هيجنز التي اعتبرت الضوء نوعًا من الموجات، وقدمت تفسيرًا لقوانين الانعكاس والانكسار.
• اعترض عدد من العلماء على هذه النظرية بسبب اعتقادهم بأن الأمواج تحتاج إلى وسط مادي للتنقل، في حين أن الضوء يمكن أن ينتقل في الفراغ، كما هو الحال مع الضوء القادم من الشمس.
• تتضمن النظرية الثالثة النظرية الكهرومغناطيسية المنسوبة للعالم ماكسويل، التي تُعرّف الضوء كموجة كهرومغناطيسية.
• تصل سرعة هذه الموجات إلى 300000 كيلومتر في الثانية.
• شرحت نظرية ماكسويل خصائص الضوء والعلاقة بين الانعكاسات والانكسارات.
• تستمد النظرية التالية، نظرية أينشتاين، فكرتها من نظرية ماكس بلانك.
• تفسر نظرية أينشتاين أن الطاقة الضوئية تتجمع في حزم تُعرف بالفوتونات.
• من منظور هذه النظرية، تتناسب طاقة الفوتون مع تردد الموجة الكهرومغناطيسية، كما توضح أن الضوء يمتلك طبيعة مزدوجة حيث يعمل كجسيم في بعض الحالات وكموجة في حالات أخرى.

الطيف المرئي

ما هو الطيف المرئي؟

يُمثل الطيف المرئي الشريحة القابلة للرؤية من الموجات الكهرومغناطيسية، والتي يمكن للعين البشرية ملاحظتها.

يتراوح الطيف المرئي في النطاق الكهرومغناطيسي من الأشعة تحت الحمراء إلى الأشعة فوق البنفسجية.

النطاق القابل للكشف عن الضوء يمتد من 400 نانومتر إلى 700 نانومتر.

بعد تجاوز هذا النطاق، لا يمكن للعين البشرية اكتشاف الموجات الكهرومغناطيسية، إلا أنه يمكن رؤيتها كأشكال من ألوان قوس قزح، حيث أن كل لون له طول موجي مختلف.

اللون الأحمر

يتراوح الطول الموجي للون الأحمر بين 750 نانومتر و610 نانومتر، بينما يتراوح التردد بين 480 تيرا هيرتز و405 تيرا هيرتز.

اللون البرتقالي

يبلغ نطاق الطول الموجي للون البرتقالي ما بين 610 نانومتر و590 نانومتر، مع تردد يتراوح بين 510 تيرا هيرتز و480 تيرا هيرتز.

اللون الأصفر

يتراوح الطول الموجي للون الأصفر بين 590 نانومتر و570 نانومتر، والتردد بين 530 تيرا هيرتز و510 تيرا هيرتز.

اللون الأخضر

يبلغ نطاق الطول الموجي للون الأخضر ما بين 570 نانومتر و500 نانومتر، مع تردد يتراوح بين 580 تيرا هيرتز و530 تيرا هيرتز.

اللون الأزرق

يتراوح الطول الموجي للون الأزرق بين 500 نانومتر و450 نانومتر، بينما يتراوح التردد بين 670 تيرا هيرتز و600 تيرا هيرتز.

اللون النيلي

يبلغ الطول الموجي للون النيلي ما بين 450 نانومتر و425 نانومتر، مع تردد يتراوح بين 600 تيرا هير Hertz و700 تيرا هير Hertz.

اللون البنفسجي

يتراوح الطول الموجي للون البنفسجي من 425 نانومتر إلى 400 نانومتر، والتردد من 700 تيرا هيرتز إلى 790 تيرا هيرتز.