155 views

طيف

طيف به گستره كامل سطوح انرژی (طول مو ج ها) فوتون های در حال سير در فضا و زمان اشاره دارد. بخشی از اين طيف كه چشم ما را تحريک مي کند يك نوار باريك بين ٣٨٠nm تا ٧٠٠nm است كه آن را طيف مرئی يا به زبان ساده نور مي ناميم (شكل زیر).
چشمان ما تنها به اين نوار باريك از طيف كامل الكترو مغناطيس پاسخ می دهند و عكس العمل هاي مختلفي نسبت به قسمت هاي مختلف اين نوار دارند – طول موج های مختلف احساس های مختلفی از رنگ را برمي انگيزند. بنابراين ما آموخته ايم كه طول موج هاي مختلف را با رنگ هایی كه آنها بر مي انگيزند تداعي نماييم؛

طیف چیست

از رنگ های قرمز در انتهای كم انرژی (طول موج هاي بلندتر تقريباً در حد ٧٠٠nm) به سمت نارنجي ها، زردها و سبزها، تا آبی ها و بنفش ها در انتهای پرانرژی (طول موج های كوتاه تر در حدود ٣٨٠nm). البته چيزی در خود طيف الكترو مغناطيس وجود ندارد كه ما را به استفاده از تنها شش نام برای نوارهای رنگ محدود سازد. مثلاً نيوتون يك نوار ديگر بين آبي ها و بنفش ها را نيلي ناميد. (بسياري از تاريخ نگاران معتقدند كه نيوتن به دنبال پيدا كردن تقارنی با هفت نت موسيقی بود.) اما صرف نظر از اينكه چند نوار را در طيف نام گذاری می كنيد، ترتيب آنها – قرمزها، نارنجی ها، زردها، سبزها، آبی ها و بنفش ها – هميشه ثابت خواهد بود. مي توان ترتيب را معكوس كرد و آنها را از كوتاه ترين به بلندترين طول موج فهرست كرد (يعني از بالاترين سطح انرژي به پايين ترين سطح انرژي و بسامد – هرچه انرژي كمتر، بسامد كمتر و طول موج بيشتر)، اما سبز هميشه بين آبی و زرد، و نارنجی هميشه بين زرد و قرمز قرار خواهد گرفت. در هنرهاي گرافيكي، اصولاً با نور مرئي سر و كار داريم اما گاهي نيز بايد به بخش هایی كه درست بيرون از محدوده مرئی طيف قرار دارند توجه كنيم. طول موج هایی كه اندكی طولانی تر از نور قرمز هستند ناحيه مادون قرمز يا فروسرخ (Infra Red) را اشغال می كنند. IR يا نور مادون قرمز اغلب مشكلاتی را برای دوربین های ديجيتال ايجاد می كند، زيرا آرايه های Charge-Coupled-Device) CCD) – كه مبدل تصاوير آنالوگ به ديجيتال هستند- علاوه بر شناسایی نور مرئی به نور مادون قرمز نيز بسيار حساس مي باشند، بنابراين اغلب دوربين های ديجيتال داراي يك فيلتر مادون قرمز برروی تراشه يا بر روي لنز هستند. در انتهاي ديگر، درست در بالاي آخرين نورهاي بنفش مرئی، محدوده فوتون های پرانرژی (با طول موج كوتاه) به نام ناحيه ماوراء بنفش (UV) نيز دغدغه هایی را برمي انگيزد. مثلاً توليد كنندگان كاغذ و جوهر (و نيز توليد كنندگان مواد شوينده لباس) اغلب براق كننده هاي ماوراء بنفش به توليدات خود مي افزايند تا كاغذهاي فوق العاده سفيد يا جوهرهای فوق العاده براق توليد كنند – اين براق كننده ها فوتون هاي غير مرئي با طول موج ماوراء بنفش را جذب كرده، فوتون هايي از طيف مرئي را از خود ساطع مي كنند- اين پديده را فلوئورسانس (شب نمايی) مي گويند. اين كار مشكلاتي را براي برخي دستگاه های اندازه گيری ايجاد مي كند، زيرا آنها كاغذ يا جوهر را به شكلي متفاوت از چشمان ما مي بينند.

طیف چیست
طیف چیست

منحني هاي طيفي به غير از سبزها و قرمزهاي فوق العاده اشباع شده كه از ليزر ساطع مي شود، به ندرت نوری را خواهيد يافت كه همه فوتون های آن داراي يك طول موج باشند (همان چيزي كه دانشمندان آن را نور تكرنگ يا مونوكروماتيك می نامند). در عوض، تقريباً همه نورهایی كه مشاهده مي كنيد از مخلوطي از فوتون ها با طول موج هاي فراوان تشكيل شده است. تركيب خاص طول موج های – انرژی طيفی – كه به چشم شما می رسد تعيين می كند كه واقعًا چه رنگی را مي بينيد.
نور سفيد خالص شامل مقادير مساوي از فوتون هايی با طول موج هاي مرئی می باشد. نوري كه از يك شیء سبز مي آيد شامل تعداد كمی فوتون هايی طول موج كوتاه (پر انرژی) و تعداد كمی فوتون های طول موج بلند (كم انرژی) مي باشد- يعنی بيشتر آن را فوتون های طول موج متوسط تشكيل مي دهند. نوري كه از يك لكه جوهر سرخابی رنگ می آيد شامل فوتون هایی با طول موج كوتاه و بلند است، اما فوتون هاي كمی از ميانه طيف مرئی در خود دارد.
همه اين انرژی های طيفي را می توان در قالب يك نمودار با نام منحنی طيفی نور بازتاب يافته توسط شیء ارائه كرد (شكل مقابل).

نویسنده مطلب: کامیاب کاویانی

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *