تعريف الطيف المرئي

الضوء المرئي هو عبارة عن الضوء الذي يمكننا رؤيته بالعين المجردة وتتنوع مصادر هذا الضوء، ولكن المصدر الأساس لهذا الضوء هو الشمس وهي من المصادر الطبيعية[1].

لكن من المصادر الضوء التي قام بتصنيعها الإنسان هو طيف الضوء المرئي، هو عبارة عن نطاق الأطوال الموجية التي يتكون منها الضوء، طيف الضوء المرئي هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي والأطوال الموجية التي يمكن للعين المجردة رؤيتها تصل حوالي من 380 إلى 700.

خصائص الصيف المرئي

تعتبر نفي

خصائص الضوء المرئي

وهي:

يستطيع طيف الضوء المرئي المرور عبر المنشور لينقسم الضوء إلى ألوان قوس قزح الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق البنفسجي [2].
يحتوي الطيف المرئي على خطوط امتصاص داكنة تساعد على تعمل كدليل على الأطوال الموجية المفقودة، وتساعد هذه الخطوط أيضا العلماء على دراسة كيفية تكوين النجوم بسبب أن الأطوال الموجية المفقودة تتوافق مع بعض العناصر.
كما أن من الخصائص الهامة أنه يوجد على هيئة موجة أو جسيم وهذا بسبب أنها تشبه الموجة الأخرى، ومنها موجات محيط والتي تستطيع الانتقال في جميع الاتجاهات وأيضا تستطيع التفاعل مع جميع الموجات الأخرى لتصل إلى الانحناء.
تصل سرعة هذه الموجات إلى 186000 ميل في الثانية في الفراغ ولكن تقل سرعة الضوء عندما يمر في المواد الأكثر كثافة مثل الهواء المحيط أو حتى عند مرورها بالعين البشرية المجردة، لكن الضوء لا يمكنه العبور من خلال الجدران الشفافة كموجات الراديو .

مصادر الضوء المرئي

تختلف مصادر الضوء المرئي إلى العديد من المصادر ومنها الضوء المنعكس من الشمس والشفق القطبي والنيازك والبرق والنار، وأيضا يمكن الحصول عليه من بعض الكائنات الحية التي لديها إضاءة حيوية مثل اليراعات وقناديل البحر و الميكروبات.

أما الأضواء الاصطناعية مثل الشموع ومصابيح الزيت وإضاءة الغاز والمصابيح الكهربائية ومصابيح

الفلورسنت

والمصابيح ذات الصمام الثنائي الباعث للضوء LED والليزر، هي من مصادر الضوء المفيدة.

فأشعة الليزر هي عبارة عن أشعة ضوئية أحادية الطول يتم استخدامها في الكثير من المجالات مثل تخزين الموسيقى والفحوصات والجراحة كما يستخدم الليزر لقياس الارتفاعات.

مكونات لون الطيف المرئي

تختلف الألوان عن بعضها بسبب اختلاف الطول الموجي الخاص بكل لون ويتكون الطيف المرئي من العديد من الألوان، منها البنفسجي والأزرق والأخضر والأصفر والبرتقالي والأحمر وينقسم اللون الأحمر إلى درجتين منها الأحمر الساطع والأحمر الداكن.

يصل نطاق الطول الموجي للطيف المرئي من 340 نانومتر إلى 750 نانومتر، ويوجد الضوء بالقرب من الأشعة فوق البنفسجية في حدود 340 إلى 400 نانومتر وتكون العين المجردة غير قادرة على رؤيته.

يتكون اللون البنفسجي من أطوال موجية تصل حوالي من 400 إلى 430 نانومتر، أما اللون الأزرق يبلغ طوله الموجي من 430 إلى 500 نانومتر أما الطول الموجي للون الأخضر يتراوح من 500 إلى 570 نانومتر.

الألوان من الأصفر إلى البرتقالي تصل بين 570 إلى 620 نانومتر، أم الأحمر الفاتح بين 620 و 670 نانومتر، ويصل الطول الموجي للأحمر الداكن بين 670 و 750 نانومتر.

أما الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء يزيد طوله عن 750 نانومتر ولان ما يزيد عن 1100 نانومتر، لا يمكن رؤيته بالعين أما إذا كنت تريد رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء.

فيمكنك من خلال كاميرا الأشعة تحت الحمراء التي تتمكن من التقاط الضوء توقيعات حرارية عند غروب الشمس وستري ألوان مختلفة عن الألوان التي تتمكن من رؤيتها عندما تكون السماء ساطعة.

التفسير أن هذه الألوان تتكون بسبب أن الغلاف الجوي للأرض يعمل كالمنشور والذي يعمل على انحناء ضوء الشمس في طيف الأشعة تحت الحمراء.

يعتبر اللون الأزرق من الألوان الساخنة من هذه الأمثلة لهذا اللون هو اللهب الأزرق على موقد الغاز أو النجم الساخن، وتتفق ألوان النجوم مع درجة حرارة النجم.

الشمس لونها أصفر صفراء وتصل درجة حرارتها حوالي 5500 درجة مئوية، ومن المعروف أن بدون مكونات الألوان الخاصة بالضوء المرئي لن نستطيع التفرقة بين الألوان و الاستمتاع باختلافها و جمالها .

استخدامات الطيف المرئي

استخدامات الطيف المرئي في الطب

يدخل في العديد من المجالات ومنها مجال الطب وكما ذكرنا سابقا أن الليزر من ضمن مصادر الضوء المرئي الاصطناعية و

مصابيح LED

و أيضا مصابيح الفلورسنت التي لديها النطاق الكامل للضوء المرئي [3].

الذي يساعد في علاج حب الشباب عبر استخدام الضوء وأضا يساهم في علاج الاضطرابات العاطفية الموسمية مثل الاكتئاب وعلاج الصدفية والأكزيما وبعض الأمراض الجلدية والعصبية وأيضا يساعد العلاج الضوئي على علاج السرطان.

كيف يستخدم الضوء المرئي في التصوير

يمكن استخدام الضوء المرئي عبر استخدام الكاميرات المرئية ذات الأطوال الموجية من 400 إلى 700 نانومتر، وهو الطيف المرئي التي تكون العين قادرة على رؤيته ولأن صناعة الكاميرا لتماثل رؤية العين البشرية.

تستطيع الكاميرا أن تلتقط الضوء بأطوال موجية مختلفة منها الحمراء و الخضراء و الزرقاء (RGB) لتتمكن من الحصول على أدق تمثيل للألوان .

هل يستخدم الضوء المرئي في عملية التمثيل الضوئي

لان النباتات لا يمكنها النمو بدون

عملية البناء الضوئي

مثل النباتات وأيضا الطحالب التي تقوم بعملية الإشعاع الكهرومغناطيسي من الطيف المرئي التي تقوم بدفع تركيب جزيئات السكر.

تكون أفضل الأطوال الموجية للضوء المرئي للقيام بعملية التمثيل الضوئي بين النطاقين الأزرق و هو (425-450 نانومتر) والنطاق الأحمر و الذي يقع بين (600-700 نانومتر).

كيف يتم استخدام الضوء المرئي في حياتنا اليومية

يتم استخدام الضوء المرئي في الحياة اليومية لتمكن من رؤية الغيوم وتوقع حالة الطقس في الأيام المقبلة، والتمكن من رؤية الفضاء من الأرض والكواكب الأخرى .

كيف يستخدم الضوء المرئي في الصناعات

يدخل الضوء المرئي في العديد من الصناعات والتقنيات ويتم استخدام الضوء لتوفير الإضاءة المعلومات عن طريق استخدام تقنيات VLC مثل استخدام الإضاءة لتتمكن من معرفة رقم الغرفة والمعلومات الخاصة بالمبني .

كيف يتم استخدام الضوء المرئي في لمبة الفلورسنت

المصباح الفلوري أو الأنبوب الفلوري حيث يعمل المصباح أو الأنبوب الفلوري ذو الضغط المنخفض عن طريق تفريغ غاز بخار الزئبق ينتج الضوء المرئي والذي يقوم بإنتاج أشعة فوق بنفسجية ذات موجات قصيرة الذي يساعد على توهج الطلاء الفسفوري داخل المصباح.