Що розуміється під терміном 'довжина хвилі світла'

У далекому 1873 відомий британський фізик Д.К. Максвелл створює загальну теорію, що описує процеси, що відбуваються в електромагнітному полі. Хвилі ж були представлені у вигляді вихрових збурень. Згодом більшість його теоретичних викладок блискуче підтвердилися. В даний час теорії Максвелла розширилися, так як самі поля стали розглядатися з точки зору процесів квантової фізики. Тоді ж було висловлено припущення про те, що навіть видиме світло являє собою не що інше, як одну з різновидів електромагнітної хвилі. У 2009 році це було остаточно доведено фізиками (виміряна магнітна складова світлового потоку). Його основна відмінність від інших різновидів електромагнітних хвиль в довжині хвилі.

Всі ми звикли до світла, сприймаючи його як належне і рідко ставлячи собі питання: яка довжина хвилі світла, що це таке і пр. Навіть у Біблії сказано, що Бог створив світ у перший день творіння. Побічно це свідчить про важливість цього для всього живого. Видиме світло є випромінювання електромагнітної природи, яке може бути безпосередньо реєстровано оком. Однак орган зору фіксує не весь спектр хвилі, а тільки певний проміжок: нижня межа приблизно становить 380 нм, а верхня 780 нм. Чому «приблизно»? Тому що у кожної людини чутливість зору різна і дані межі орієнтовними. Повний спектр настільки великий, що видима людиною довжина хвилі світла складає всього 0,04%.

Якщо подумки уявити двовимірні координати, то по горизонтальній осі буде відкладатися довжина хвилі світла в нанометрів, а вертикальна вісь вкаже чутливість очей. Відповідно, початок хвилі припадає на 780, а кінець - на 380. Пік же досягається при значенні 555 нм. У проміжку 10 нм - 380 нм знаходиться ультрафіолетове випромінювання, а інфрачервоне 780 нм - 1 мм. Загальний проміжок, що становить суму ультрафіолетового, видимого та інфрачервоного випромінювання є оптичним спектром, хоча це не означає, що неозброєним оком всі їх можна побачити. Довжина хвилі світла - це найважливіша для людини характеристика, оскільки саме завдяки їй ми можемо розрізняти кольори. Найбільш просто вловити колірні відтінки на піку хвилі (555 нм), а от по краях, в областях синього і червоного кольорів, складніше. Тому саме при визначенні похідних відтінків у людей іноді виникають розбіжності, так як чутливість рецепторів очей різна. Цікаво, що 555 нм - це спектр зеленого кольору, який найбільш добре помітний. Збіг чи, що трава і листя зелене? До речі, можна побачити частину інфрачервоного випромінювання, якщо направити камеру мобільного телефону (або цифрового фотоапарата) на світлодіод працюючого пульта дистанційного керування від побутової техніки (ТБ, тюнер та ін.).

Довжина хвилі червоного світла відповідає 700 нм, тобто майже з самого краю видимої області. Звідси випливає, що 10 умовних одиниць випромінювання в цьому діапазоні оком будуть схоплені як одна одиниця в зеленому (555 нм). А от довжина хвилі жовтого світла, складова від 560 нм до 590 нм, розташована ближче до піку хвилі, тому помилки у визначенні відтінків оком людини зустрічаються рідше.

Крім різних кольорів, в житті часто доводиться стикатися з білим. Насправді в спектрі немає білого. Він виходить шляхом змішування трьох базових кольорів. Вважається, що якщо поєднати всі сім кольорів веселки однакової інтенсивності, то вийде чистий білий колір. У той же час зазвичай хоча б один з них переважає, що додає певний відтінок. Можна зробити простіше і змішати всього три кольори - червоний, синій і зелений. Існування телевізійних екранів на основі променевих трубок з трьома електродами (Red, Green, Blue), здатних відображати точку білого кольору, служить безпосереднім доказом цього.