طول موج نورهای مختلف و شدت موج الکترومغناطیسی می تواند بسیار متفاوت باشد. محدوده طول موج لامپ هایی نظیر لامپ ال ای دی و ... که ما می توانیم احساس کنیم (حدود 380 نانومتر تا 740 نانومتر)، به آن نور مرئی می گویند. اگر شدت طول موج نورهای مختلف منبع نور را با هم فهرست کنیم، می توانیم طیف منبع نور را بدست آوریم. طیف یک جسم ویژگی های نوری آن ، از جمله رنگ آن را تعیین می کند. طیف های مختلف را می توان به همان رنگ دریافت کرد. اگرچه ما می توانیم یک رنگ را به عنوان مجموع همه این طیف ها تعریف کنیم ، حیوانات مختلف رنگ های متفاوتی را می بینند و افراد مختلف رنگ های متفاوتی را احساس می کنند ، بنابراین این تعریف نسبی ذهنی است. سطحی که همه طول موج های نور را به طور پراکنده منعکس می کند سفید است ، در حالی که سطحی که تمام طول موج های نور را جذب می کند سیاه است. در این مقاله طول موج نورهای مختلف را با هم بررسی می کنیم.
طول موج نورهای مختلف رنگین کمان
هر رنگ رنگین کمان تنها یک طول موج دارد. ما این رنگ را تک رنگ می نامیم. طیف رنگین کمان در واقع پیوسته است، اما به طور کلی به هفت رنگ تقسیم می شود: قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز، آبی و بنفش ، اما طبقه بندی هر فرد همیشه کمی متفاوت است. شدت نور تک رنگ نیز بر درک افراد از رنگ طول موج نور تأثیر می گذارد ، مانند نارنجی تیره توسط برخی افراد قهوه ای و سبز زرد تیره به عنوان سبز زیتونی و غیره درک می شود.همچنین طول موج نورهای مختلف و رنگهای زیادی وجود دارد که نمی توانند تک رنگ باشند، زیرا چنین رنگ تک رنگی وجود ندارد. به عنوان مثال سیاه ، خاکستری و سفید همه این نوع رنگ ها هستند ، صورتی یا بنفش نیز همینطور.
طول موج نورهای مختلف و درک انسان
ارسطو قبلاً در مورد رابطه بین نور و رنگ صحبت کرده بود ، اما این اسحاق نیوتن بود که این رابطه را روشن کرد. جان ولفگانگ گوته نیز علل رنگ را مورد مطالعه قرار داده است. توماس یانگ ابتدا نظریه سه رنگ را در سال 1801 مطرح کرد و بعداً هرمان فون هلمولتز آن را کامل کرد. در دهه 1960 ، رنگدانه ای را کشف کردند که می تواند رنگ داخل چشم انسان را حس کند ، بنابراین صحت این نظریه تأیید شده است.
سلول های مخروطی و سلول های میله ای در چشم انسان می توانند رنگ را حس کنند. به طور کلی، سه نوع سلول مخروطی در چشم انسان وجود دارد: اولین سلول عمدتا قرمز احساس می کند و حساس ترین نقطه آن حدود 565 نانومتر است. دومی عمدتا سبز رنگ است و حساس ترین نقطه آن حدود 535 نانومتر است. مورد سوم عمدتا آبی است و حساس ترین نقطه آن حدود 445 نانومتر است. تنها یک نوع سلول میله ای شکل وجود دارد و حساس ترین طول موج نورهای مختلف آن بین آبی و سبز است.
منحنی حساسیت هر نوع سلول مخروطی تقریباً به شکل زنگوله است. بنابراین، نور وارد شده به چشم به طور کلی مربوط به این سه نوع مخروط است و سلولهای دندریتیک میله ای به چهار سیگنال شدت متفاوت تقسیم می شوند. از آنجا که هر سلول طول موج های دیگر را نیز منعکس می کند ، نمی توان همه طیف ها را از هم تشخیص داد. به عنوان مثال ، چراغ سبز نه تنها توسط مخروط های سبز پذیرفته می شود ، بلکه سایر مخروط ها می توانند سیگنال های شدت خاصی تولید کنند. ترکیبی از همه این سیگنال ها مجموع رنگ هایی است که توسط چشم انسان قابل تشخیص است.
نور و چشم انسان
اگر چشم ما به مدت طولانی به یک رنگ نگاه کند ، چشم خود را برمی گردانیم و رنگ مکمل این رنگ را در جاهای دیگر می بینیم. این را اصل مکمل رنگ می نامند. به طور خلاصه ، هنگامی که یک سلول با طول موج نورهای مختلف خاص تحریک می شود ، دو نور سیگنال را همزمان آزاد می کند: زرد را تحریک می کند و در عین حال رنگ مکمل زرد را بنفش می کند.
در واقع ، سیگنال تولید شده توسط طول موج نورهای مختلف در شبکیه چشم یک صحنه با احساس افراد برابر نیست. مغز انسان این سیگنال ها را پردازش می کند و سیگنال های اطراف را تجزیه و تحلیل و مقایسه می کند. به عنوان مثال ، تصویری از کاخ سفید با فیلتر سبز - تصویر کاخ سفید در واقع سبز است. اما به دلیل تأثیر ذاتی مغز انسان در کاخ سفید و رنگ سبز محیط اطراف ، مغز انسان سد سبز را برطرف می کند - اغلب هنوز کاخ سفید را سفید احساس می کند.
چشم انسان و رنگ
چشم انسان می تواند حدود 10 میلیون رنگ را تشخیص دهد ، اما این فقط یک تخمین است. از آنجا که ساختار هر چشم متفاوت است ، و هر فرد رنگهای کمی متفاوت می بیند ، تمایز بین رنگ ها کاملاً ذهنی است. اگر یک یا چند سلول مخروطی شکل یک فرد به طور معمول نتواند نور مورد نظر را منعکس کند ، فرد می تواند رنگهای کمتری را تشخیص دهد. چنین شخصی آکروماتیک نامیده می شود. بله ، این نیز کوررنگی نامیده می شود ، اما در واقع صحیح نیست ، زیرا افراد بسیار کمی هستند که فقط می توانند سیاه و سفید را تشخیص دهند.
سلولهای میله مانند اگرچه به طور کلی سلولهای میله ای قادر به تشخیص سیاه و سفید هستند ، اما حساسیت آنها نسبت به رنگهای مختلف کمی متفاوت است ، بنابراین هنگامی که نور تاریک است ، ویژگیهای حساسیت به نور سلولهای میله ای اهمیت بیشتری پیدا می کند. برخی از حیوانات ، مانند اکثر پستانداران دیگر ، تعداد سلولهای حسگر رنگ کمتری نسبت به انسان دارند. برخی از حیوانات می توانند رنگ هایی را که برای مردم نامرئی است احساس کنند ، مانند زنبورها ، می توانند نور ماوراء بنفش را احساس کنند.
منبع
