Ko'rinadigan yorug'lik spektri. Quyosh nurlanishining spektri. Lazer qanday ishlab chiqariladi

Ko'rinadigan yorug'lik - bu elektromagnit nurlanish spektrining biz ko'z bilan idrok eta oladigan, ya'ni ko'ra oladigan qismining energiyasi. Bu juda oddiy.

Ko'rinadigan yorug'lik to'lqin uzunligi

Va endi bu qiyinroq. Spektrning ko'rinadigan mintaqasidagi yorug'likning to'lqin uzunliklari 380 dan 780 nm gacha. Bu nima degani? Bu shuni anglatadiki, bu to'lqinlar juda qisqa va yuqori chastotali va "nm" nanometrdir. Bunday nanometrlardan biri 10 -9 metrga teng. Agar inson tili, keyin u metrning milliarddan bir qismidir. Ya'ni, metr o'n dekimetr, yuz santimetr, ming millimetr yoki ... Diqqat! Bir milliard nanometr.

Ko'rinadigan yorug'lik spektridagi ranglarni qanday ko'ramiz?

Bizning ko'zlarimiz nafaqat bu mayda to'lqinlarni idrok eta oladi, balki spektrdagi to'lqin uzunliklarini ham ajrata oladi. Biz rangni yorug'likning ko'rinadigan spektrining bir qismi sifatida ko'ramiz. Yorug'likning uchta asosiy rangidan biri bo'lgan qizil yorug'lik taxminan 650 nm to'lqin uzunligiga ega. Yashil (ikkinchi asosiy) - taxminan 510 nm. Va nihoyat, uchinchisi - ko'k - 475 nm (yoki shunga o'xshash). Quyoshdan ko'rinadigan yorug'lik - bu uch rang aralashgan kokteylning bir turi.

Nega osmon ko'k va o'tlar yashil?

Aslida, bu bitta emas, ikkita savol. Va shuning uchun biz ikki xil, ammo bir-biriga bog'liq javoblarni beramiz. Tushda biz musaffo osmonni ko'k rangda ko'ramiz, chunki qisqa to'lqin uzunlikdagi yorug'lik uzoq to'lqin uzunliklariga qaraganda atmosferadagi gaz molekulalari bilan to'qnashganda samaraliroq tarqaladi. Demak, biz osmonda ko'rayotgan ko'k rang atmosfera molekulalari tomonidan tarqalgan va qayta-qayta aks ettirilgan ko'k nurdir.

Ammo quyosh chiqishi va quyosh botishi bilan osmon qizg'ish rangga ega bo'lishi mumkin. Ha, shunday bo'ladi, menga ishoning. Buning sababi shundaki, Quyosh ufqqa yaqin bo'lganda, yorug'lik Quyosh zenitda bo'lgandan ko'ra, bizga etib borishi uchun ancha zichroq (va ancha changli) atmosfera orqali uzoqroq masofani bosib o'tishi kerak. Barcha qisqa to'lqinlar so'riladi va biz spektrning qizil qismi uchun mas'ul bo'lgan uzun to'lqinlar bilan kifoyalanishimiz kerak.

Ammo o't bilan hamma narsa biroz boshqacha. U yashil ko'rinadi, chunki u yashildan tashqari barcha to'lqin uzunliklarini o'zlashtiradi. U yashil rangni yoqtirmaydi, shuning uchun u ularni bizning ko'zimizga qaytaradi. Xuddi shu sababga ko'ra, har qanday ob'ektning o'ziga xos rangi bor - biz yorug'lik spektrining u o'zlashtira olmagan qismini ko'ramiz. Qora jismlar qora rangga o'xshaydi, chunki ular barcha to'lqin uzunliklarini o'zlashtiradi, deyarli hech narsani aks ettirmaydi, oq narsalar esa, aksincha, butun ko'rinadigan yorug'lik spektrini aks ettiradi. Bu shuningdek, nega qora rang quyoshda oqdan ko'ra ko'proq qizib ketishini tushuntiradi.

Osmon moviy, o'tlar yashil, it insonning eng yaxshi do'sti

Va u erda nima bor - spektrning ko'rinadigan hududidan tashqarida?

To'lqinlar qisqargan sari rang qizildan ko'kgacha binafsha rangga o'zgaradi va nihoyat ko'rinadigan yorug'lik yo'qoladi. Ammo yorug'likning o'zi yo'qolmadi - lekin ultrabinafsha deb ataladigan spektr mintaqasiga o'tdi. Garchi biz yorug'lik spektrining bu qismini endi sezmasak ham, lyuminestsent lampalar, LEDlarning ba'zi turlari, shuningdek, qorong'ida porlab turadigan barcha turdagi salqin narsalarni zulmatda porlaydi. Keyinchalik rentgen va gamma nurlanishi keladi, ular bilan umuman shug'ullanmaslik yaxshiroqdir.

Ko'rinadigan yorug'lik spektrining boshqa uchida, qizil rang tugaydi, infraqizil nurlanish boshlanadi, bu yorug'likdan ko'ra ko'proq issiqlikdir. Bu sizni yaxshi qovurishi mumkin. Keyin mikroto'lqinli radiatsiya (tuxum uchun juda xavfli) va undan ham ko'proq - biz radio to'lqinlari deb atagan narsa. Ularning uzunligi allaqachon santimetr, metr va hatto kilometrlarda o'lchanadi.

Va bularning barchasi yorug'lik bilan qanday aloqasi bor?

Juda o'rinli! Ko'rinadigan yorug'lik spektri va uni qanday qabul qilishimiz haqida ko'p narsalarni o'rganganimizdan beri, yoritish uskunalari ishlab chiqaruvchilari doimiy ravishda o'sib borayotgan ehtiyojlarimizni qondirish uchun sifatni yaxshilash ustida ishlamoqda. Shunday qilib, "to'liq spektrli" lampalar paydo bo'ldi, ularning yorug'ligi tabiiydan deyarli farq qilmaydi. Taqqoslash va marketing hiylalari uchun haqiqiy raqamlarga ega bo'lish uchun engil po'lat rangi. Turli ehtiyojlar uchun maxsus lampalar ishlab chiqarila boshlandi: masalan, yopiq o'simliklarni etishtirish uchun lampalar, yaxshi o'sishi va gullashi uchun spektrning qizil qismidan ko'proq ultrabinafsha va yorug'lik beruvchi lampalar yoki "issiqlik lampalari" har xil turlari, Ashotning Shawarma shahridagi uy isitgichlari, tosterlar va panjaraga joylashdi.

Har bir harakat, har bir harakat atrofdagi bizni kosmos energiyaning namoyonidir. Uning abadiy o'zgarishida energiya oladi turli shakllar, biz mexanik, issiqlik, kimyoviy, elektr energiyasi deb ataymiz. Energiya turlaridan biri nurlanish energiyasi deb nomlanadi. Radiatsion energiya har qanday akkor jism tomonidan, shu jumladan quyosh tomonidan chiqariladi. Yorug'lik chiqaradigan, ya'ni porlayotgan har qanday jism yorug'lik manbai deyiladi. Yorqinlikning eng keng tarqalgan sababi yuqori haroratdir.

Harorat qanchalik baland bo'lsa, yorqinroq bo'ladi tanadan chiqadigan yorug'lik. Temir parchasi 500 ° C ga qizdirilsa, u qorong'i, yorug'liksiz tana bo'lib qoladi. Keyinchalik 600-700 ° dan yuqori qizdirilganda, temir parchasi to'q qizil rangga ega bo'lib, yorug'lik chiqaradi. 800-1000 ° da temir allaqachon ochiq qizil yorug'lik bilan porlaydi, 1000-1200 ° haroratda sariq va taxminan 1500 ° haroratda temir bo'lagi sarg'ish nur sochishni boshlaydi. Oq nur. 2000-2500 ° gacha qizdirilgan o'tga chidamli jismlar allaqachon ko'zni qamashtiruvchi oq yorug'lik chiqaradi - turli xil to'lqin uzunlikdagi elektromagnit tebranishlar (tebranish chastotalari) bo'lgan turli xil yorug'lik nurlari oqimi.

doimiy yorqin energiya manbai quyoshdir. Nazariy hisob-kitoblar bizni quyosh markazida harorat juda katta bosim ostida 20 000 000 ° ekanligini taxmin qilishga majbur qiladi. Quyosh atrofidagi barcha bo'shliq yorug'lik energiyasi oqimi bilan to'ldirilgan. Quyosh energiyasining bu oqimi 300 000 km / s tezlikda markazdan barcha yo'nalishlarda tarqaladi.

Uzluksiz oqimdan Quyosh energiyasining faqat ikki milliarddan bir qismi bizning sayyoramizga etib boradi. Bu energiyaning bir qismi atmosferadan aks etadi globus va atmosfera tomonidan barcha yo'nalishlarda tarqaladi, bir qismi havoni isitish uchun ketadi va gacha yer yuzasi yarmidan kamiga etadi.

Engil ishlov berish va qattiqlashuv bilan turli manbalardan foydalaniladi: tabiiy - quyosh (geliyoterapiya) va barcha turdagi sun'iy - simob-kvars lampalar, yoritish asboblari va boshqalar (fototerapiya).

yorug'lik spektri

yorug'lik nuri, prizmadan o'tib, bir qator rangli chiziqlarga parchalanadi. Nyuton nurning parchalanishidan keyin ekranda olingan rang chiziqlarini spektr deb atadi. Rangli chiziqlar asta-sekin bir-biriga aylanadi. Ko'rinadigan qism Spektr to'lqin uzunligi 760 mu (qizil) dan 400 tu (binafsha) gacha bo'lgan nurlarni qamrab oladi.

To'lqin uzunligi qizil nurdan binafsha ranggacha asta-sekin kamayadi va tebranishlar chastotasi, aksincha, ortadi. Bu nurlarning butun guruhi yorug'lik yoki ko'rinadigan deb ataladi.

Infraqizil va ultrabinafsha nurlar ko'rinadigan nurlarning har ikki tomonida joylashgan: qizil - infraqizil orqasida, binafsha - ultrabinafsha orqasida. Ular ko'rinmas deb ataladi, chunki ular ko'zning to'r pardasi tomonidan sezilmaydi.

infraqizil nurlar- eng uzuni - 760 tu dan 0,3 mm gacha. Spektrning infraqizil qismining chap tomonida (uzunligi 0,3 mm dan 3 mm gacha) uzunroq to'lqin uzunligiga ega bo'lgan radio nurlari yotadi. Ultraviyole nurlar qisqaroq - 400 dan 180 mu gacha. Spektrning ultrabinafsha qismidan tashqarida rentgen nurlari, gamma nurlari va hatto boshqa kosmik nurlar mavjud.

O'qish paytida nurlar turli to'lqin uzunliklari bilan spektrning chap qismidagi nurlar, ya'ni infraqizil, qizil va to'q sariq ranglar katta termal ta'sirga ega ekanligi eksperimental ravishda aniqlandi; spektrning o'rta qismidagi nurlar, ya'ni sariq va yashil, asosan, optik ta'sir qiladi, ko'k, binafsha va ultrabinafsha (spektrning o'ng tomonida) asosan kimyoviy ta'sirga ega.

Odatda hamma narsa nurlanish energiyasining turlari ular issiqlik va kimyoviy ta'sir qilish qobiliyatiga va TCga ega, sifati bir xil, ammo miqdori jihatidan farq qiladi, shuning uchun qizil va infraqizil nurlarni termal, ko'k, binafsha va ultrabinafsha - kimyoviy deb atash noto'g'ri va spektrni issiqlikka bo'lish, yorug'lik va kimyoviy nurlar noto'g'ri bo'lar edi.

Ko'pgina hollarda, nurlar turli jismlarga tushish ular tomonidan so'riladi va issiqlikka aylanadi. Shunday qilib olingan issiqlik miqdori so'rilgan nurlarning energiyasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'ladi.

Monoxromatik nurlanishning bir turiga mos keladi. Pushti, bej yoki binafsha kabi ranglar faqat turli to'lqin uzunliklari bilan bir nechta monoxromatik nurlanishlarni aralashtirish orqali ishlab chiqariladi.

Ko'rinadigan nurlanish, shuningdek, "optik oyna" ga, elektromagnit nurlanish spektrining er atmosferasi tomonidan deyarli so'rilmaydigan hududiga kiradi. Toza havo ko'k nurni uzoqroq to'lqin uzunlikdagi yorug'likdan (spektrning qizil tomoniga qarab) ko'ra kuchliroq tarqatadi, shuning uchun kunduzgi osmon ko'k ko'rinadi.

Hayvonlarning ko'p turlari inson ko'ziga ko'rinmaydigan, ya'ni ko'rinadigan diapazonga kirmaydigan nurlanishni ko'rishga qodir. Misol uchun, asalarilar va boshqa ko'plab hasharotlar ultrabinafsha diapazonidagi yorug'likni ko'radilar, bu ularga gullarda nektar topishga yordam beradi. Hasharotlar tomonidan changlanadigan o'simliklar ultrabinafsha spektrida yorqin bo'lsa, nasl berish nuqtai nazaridan yaxshiroq holatda bo'ladi. Qushlar, shuningdek, ultrabinafsha nurlanishni (300-400 nm) ko'rishlari mumkin va ba'zi turlari hatto ultrabinafsha nurda ham ko'rinadigan sherikni jalb qilish uchun patlarida izlarga ega.

Entsiklopedik YouTube

    1 / 5

    ✪ Infraqizil yorug'lik: ko'rinadiganidan tashqarida

    ✪ Ko'rinadigan nurlanish

    ✪ ikki tomonlama sinishi(ko'rinadigan yorug'lik)

    ✪ Ko'rinadigan va ko'rinmas narsalar haqida

    ✪ Luminesans va fosforessensiya

    Subtitrlar

    Insoniyat hamisha tun osmoniga tortildi Biz yulduzlardan suratlar chizdik, sayyoralar ortidan ergashdik, Osmon jismlarida alomat va bashoratlarni ko'rdik. Ammo koinotda hali noma'lum narsalar juda ko'p. Katta masofalar bizni eng muhim savollarga javob topishga yordam beradigan ob'ektlardan ajratib turadi: galaktikalar qanday paydo bo'lgan? Yulduzlar va sayyoralar qanday paydo bo'lgan? Boshqa sayyoralarda hayot uchun mos sharoitlar bormi? Nazariyalarimizni ishlab chiqish va sinab ko'rish uchun biz kosmosda nima sodir bo'layotganini bilishimiz kerak. Shuning uchun biz ko'proq ko'rishga yordam beradigan qurilmalar yaratamiz. Ular tobora kattalashib bormoqda. Hamma narsa kuchliroq. Hammasi mukammalroq. Vaqt o'tishi bilan astronomlar faqat ko'zga ko'rinadigan yorug'likka tayanishni to'xtatdilar. Atrofingizdagi dunyoga qaraganingizda, siz "ko'rinadigan yorug'lik" deb ataladigan narsani ko'rasiz. Ammo ko'rinadigan yorug'lik nurlanishning faqat bitta shaklidir. Koinotda turli xil nurlanish turlari mavjud. Hamma joyda bor. Bizning tanamiz ko'zga ko'rinadigan yorug'likni ko'z orqali qabul qilishni o'rgandi. Ammo u infraqizil nur deb ataladigan boshqa turdagi nurlanishni ham his qilishni o'rgandi. Bizning tanamiz buni issiqlik sifatida his qiladi. Bu infraqizil nurlanishni astronom Frederik Uilyam Gerschel kashf etgan. Gerschel oq yorug'likni turli xil ranglarga ajratish uchun prizmadan foydalanish mumkinligini bilar edi. U turli xil ranglarning har xil haroratga ega ekanligini bilmoqchi edi. Va ular borligi ma'lum bo'ldi! Ammo keyin Herschel qizil yonidagi bo'sh joyning haroratini o'lchadi. Hech qanday yorug'lik ko'rinmadi, lekin harorat ko'tarildi. Shunday qilib, Gerschel ko'rinmas infraqizil nurlanishni kashf etdi. Endi insoniyat ko'zga ko'rinmas nurlanish turlari mavjudligini biladi. Ular har qanday joyda bo'lishi mumkin. Atrofimizdagi hamma narsa. Qanchalari bor? Nima uchun ular mavjud? Ular nimani yashirishyapti? Albatta bilib olishimiz kerak edi. Koinot bo'ylab to'lqinlar shaklida tarqaladigan energiya elektromagnit nurlanish deb ataladi. Tadqiqotlarning butun doirasi: gamma nurlaridan tortib to yuqori energiya past energiyali radio to'lqinlarga elektromagnit spektr deyiladi. Bizning ko'zlarimiz faqat ko'rinadigan yorug'likni ko'radi, lekin biz boshqa yorug'lik turlarini ham ko'rish uchun infraqizil kameralar kabi qurilmalarni qurishimiz mumkin. Inson tomonidan yaratilgan bu "ko'zlar" biz uchun ko'rinmas nurni ko'radi va uni bizning ko'zimizga tushunarli rasmga aylantiradi. Ob'ektlar har xil turdagi nurlanishlarni chiqarishi mumkin. Buyumning to'liq spektrini kuzatish orqali biz buyumning haqiqiy rasmini ko'rishimiz mumkin. Bunday qurilmalarni osmonga qaratganimizda, ular bizga koinotni butun ulug'vorligi bilan ochib beradi. Tungi osmonga qaraganimizda, yulduzlar va sayyoralar, galaktikalar va tumanliklarni faqat ko'rinadigan yorug'likda ko'ramiz. Ammo agar infraqizil nurni aniqlash mumkin bo'lsa, osmon butunlay boshqacha ko'rinishga ega bo'lar edi. Birinchidan, infraqizil nurlarning uzun to'lqinlari gaz va chang bulutlari orqali o'tishi mumkin. Ko'rinadigan yorug'likning qisqaroq to'lqin uzunliklari bunday zarrachalar klasterlaridan o'tayotganda bloklanadi yoki tarqaladi. Ma’lum bo‘lishicha, infraqizil nurni kuzatish orqali gaz va chang bulutlari orqali ham issiqlik chiqaradigan jismlarni ko‘rishimiz mumkin. Bu yangi paydo bo'lgan yulduz kabi. O'z-o'zidan ko'rinadigan yorug'lik chiqarmaydigan ob'ektlar, masalan, sayyoralar, infraqizil nurlar chiqaradigan darajada issiq bo'lishi mumkin, bu bizga ularni ko'rish imkonini beradi. Yulduzning infraqizil nurlarining atmosferadan o‘tishini ko‘rib, sayyoramizning kimyoviy tarkibini o‘rganishimiz mumkin. Olis sayyoralarning paydo bo'lishi paytida qoldirgan chang dumi ham infraqizil nurlarni chiqaradi, bu bizga yangi sayyoralar qanday tug'ilishini tushunishga yordam beradi. Shunday qilib, infraqizil nur bizga yaqin atrofdagi narsalarni ko'rishga yordam beradi. Ammo bundan tashqari, u bizga koinotdagi birinchi jismlar darhol paydo bo'lganligi haqida gapirib berishi mumkin katta portlash. Tasavvur qiling-a, siz milliardlab yorug'lik yili uzoqlikdagi galaktikadan Yerga xat yuboryapsiz. Bu nihoyatda uzoq vaqt talab etadi! Va nihoyat kelganida, kim uni o'qisa, milliardlab yillik yangiliklarni bilib oladi. Yosh koinotda paydo bo'lgan birinchi yulduzlarning yorug'ligi xuddi shunday yo'l tutadi. U ko'p yillar oldin yulduzlarni tark etadi va galaktikalar orasidagi ulkan masofalarni bosib o'tib, koinot bo'ylab sayohat qiladi. Agar biz uni ko'rsak, ko'rardik shunga o'xshash galaktikalar ular erta koinotda bo'lgani kabi. Biz o'tmishni ko'rishimiz mumkin edi! Ammo, afsuski, biz buni ko'ra olmaymiz. Nega? Chunki koinot kengayib bormoqda. Yorug'lik kosmos bo'ylab sayohat qilganda, u bu kengayish bilan cho'ziladi. Birinchi yulduzlar asosan ko'rinadigan va ultrabinafsha spektrlarda porlashdi, ammo cho'zilish yorug'likning to'lqin uzunligini o'zgartirib, uni infraqizilga aylantirdi. Ushbu effekt "qizil siljish" deb ataladi. Olis yulduzlarning yorug'ligini ko'rishning yagona yo'li - juda xira infraqizil nurni izlash. Uni to'plash orqali biz koinotda paydo bo'lgan birinchi galaktikalarning tasvirlarini qayta yaratishimiz mumkin. Birinchi yulduzlar va galaktikalarning tug'ilishini kuzatib, biz koinotimiz qanday paydo bo'lganligi haqidagi bilimimizni chuqurlashtiramiz. Koinot qanday qilib birinchi yorqin yulduzlardan bugungi kunda biz ko'rayotgan milliardlab yulduzlargacha o'tdi. Biz galaktikalar qanday o'sishi va rivojlanishi haqida nimani bilib olamiz? Ilk koinotdagi tartibsizlik qanday tartib va ​​tuzilishga ega bo'lgan? NASA hozirda yangi Jeyms Uebb kosmik teleskopini qurmoqda. Uebb infraqizil yig‘uvchi ulkan oyna va oyning orqasida joylashgan orbita bilan bizga koinotni hech qachon ko‘rmagandek ko‘rish imkonini beradi. Uebb boshqa yulduzlar atrofida aylanadigan sayyoralarda suv belgilarini qidiradi. Bizning koinotimizning go'daklik davrini suratga olamiz. U chang kozalarida yashiringan yulduzlar va sayyora tizimlarini ko'radi. Koinotning eng muhim savollariga va, ehtimol, biz hali so'rashga ulgurmagan savollarga javob topa olamiz. Infraqizil nurlar shaklida bizdan yashiradigan javoblar. Biz qilishimiz kerak bo'lgan narsa - qarash. [Infraqizil yorug'lik: ko'rinadigan narsadan tashqari] [Jeyms Uebb teleskopi qanday ishlaydi] Tarjima va subtitrlar: astronomyday.ru

Hikoya

Ko'rinadigan radiatsiya spektrining paydo bo'lish sabablari haqidagi birinchi tushuntirishlarni Isaak Nyuton "Optika" kitobida va Iogan Gyote "Ranglar nazariyasi" asarida bergan, ammo ulardan oldin ham Rojer Bekon optik spektrni kuzatgan. bir stakan suv. Faqat to'rt asrdan keyin Nyuton yorug'likning prizmalarda tarqalishini kashf etdi.

Nyuton birinchi bo'lib 1671 yilda o'zining optik tajribalarini tavsiflab, spektr (lot. spektr - ko'rish, ko'rinish) so'zini ishlatgan. U yorug'lik dastasi shisha prizma yuzasiga sirtga burchak ostida urilganda yorug'likning bir qismi aks etishini va bir qismi shishadan o'tib, turli rangdagi chiziqlar hosil qilishini aniqladi. Olim yorug'lik turli rangdagi zarrachalar (korpuskulalar) oqimidan iborat bo'lib, turli rangdagi zarrachalar shaffof muhitda turli tezlikda harakatlanishini taklif qildi. Uning taxminiga ko'ra, qizil yorug'lik binafsha rangga qaraganda tezroq tarqaldi va shuning uchun qizil nur prizmada binafsha rang kabi burilmagan. Shu sababli, ko'rinadigan ranglar spektri paydo bo'ldi.

Nyuton yorug'likni etti rangga ajratdi: qizil, to'q sariq, sariq, yashil, ko'k, indigo va binafsha. U yetti raqamni ranglar, musiqiy notalar, quyosh sistemasidagi narsalar va hafta kunlari oʻrtasida bogʻliqlik bor degan eʼtiqoddan (qadimgi yunon sofistlaridan olingan) tanlagan. Inson ko'zi indigo chastotalariga nisbatan zaif sezgir, shuning uchun ba'zi odamlar uni ko'k yoki binafsha rangdan ajrata olmaydi. Shuning uchun, Nyutondan keyin ko'pincha indigoni mustaqil rang emas, balki faqat binafsha yoki ko'k soya deb hisoblash taklif qilingan (ammo u hali ham G'arb an'analarida spektrga kiritilgan). Rus an'analarida indigo ko'k rangga mos keladi.

Rang To'lqin uzunligi diapazoni, nm Chastota diapazoni, THz Foton energiya diapazoni, eV
binafsha ≤450 ≥667 ≥2,75
Moviy 450-480 625-667 2,58-2,75
ko'k yashil 480-510 588-625 2,43-2,58
Yashil 510-550 545-588 2,25-2,43
sariq yashil 550-570 526-545 2,17-2,25
Sariq 570-590 508-526 2,10-2,17
apelsin 590-630 476-508 1,97-2,10
Qizil ≥630 ≤476 ≤1,97

Jadvalda ko'rsatilgan diapazonlarning chegaralari shartli, lekin aslida ranglar bir-biriga silliq o'tadi va ular orasidagi chegaralarning kuzatuvchiga ko'rinadigan joylashuvi ko'p jihatdan kuzatish shartlariga bog'liq.

Elektromagnit spektr shartli ravishda diapazonlarga bo'linadi. Ularni ko'rib chiqish natijasida siz quyidagilarni bilishingiz kerak.

  • Elektromagnit to'lqinlar diapazonlarining nomi.
  • Ularning amal qilish tartibi.
  • To'lqin uzunliklari yoki chastotalardagi diapazon chegaralari.
  • Bir yoki boshqa diapazondagi to'lqinlarning yutilishi yoki tarqalishiga nima sabab bo'ladi.
  • Elektromagnit to'lqinlarning har bir turidan foydalanish.
  • Turli elektromagnit to'lqinlarning nurlanish manbalari (tabiiy va sun'iy).
  • Har qanday to'lqinlar xavfi.
  • Tegishli diapazonning to'lqin uzunligi bilan taqqoslanadigan o'lchamlarga ega bo'lgan ob'ektlarga misollar.
  • Qora jismning nurlanishi haqida tushuncha.
  • Quyosh radiatsiyasi va atmosfera shaffofligi oynalari.

Elektromagnit to'lqinlarning diapazonlari

mikroto'lqinli diapazoni

Mikroto'lqinli nurlanish mikroto'lqinli pechlarda, mobil aloqada, radarlarda (radar) ovqatni isitish uchun ishlatiladi, 300 gigagertsgacha atmosfera orqali osongina o'tadi, shuning uchun u sun'iy yo'ldosh aloqasi uchun javob beradi. Bu diapazonda atmosferaning turli qatlamlarini masofaviy zondlash va haroratni aniqlash uchun radiometrlar, shuningdek, radioteleskoplar ishlaydi. Bu diapazon EPR spektroskopiyasi va molekulalarning aylanish spektrlari uchun asosiy diapazonlardan biridir. Ko'zlarga uzoq vaqt ta'sir qilish kataraktani keltirib chiqaradi. Mobil telefonlar miyaga salbiy ta'sir qiladi.

Mikroto'lqinli to'lqinlarning o'ziga xos xususiyati shundaki, ularning to'lqin uzunligi apparatning o'lchami bilan taqqoslanadi. Shuning uchun, ushbu diapazonda qurilmalar taqsimlangan elementlar asosida ishlab chiqilgan. Energiyani uzatish uchun to'lqin o'tkazgichlar va chiziqli chiziqlar ishlatiladi va rezonans elementlari sifatida bo'shliq rezonatorlari yoki rezonans chiziqlari ishlatiladi. MW to'lqinlarining sun'iy manbalari klistronlar, magnetronlar, harakatlanuvchi to'lqin naychalari (TWTs), Gunn diodlari va ko'chki tranzit diodlari (ATD). Bundan tashqari, uzoq to'lqin uzunligi diapazonlarida maserlar, lazerlarning analoglari mavjud.

Mikroto'lqinli to'lqinlar yulduzlar tomonidan chiqariladi.

Mikroto'lqinli diapazonda kosmik fon mikroto'lqinli nurlanish (kosmik fon radiatsiyasi) deb ataladigan narsa mavjud. spektral xususiyatlar harorat 2,72K bo'lgan butunlay qora jismning nurlanishiga to'liq mos keladi. Uning maksimal intensivligi 160 gigagertsli (1,9 mm) chastotaga to'g'ri keladi (quyidagi rasmga qarang). Ushbu nurlanishning mavjudligi va uning parametrlari hozirgi kunda zamonaviy kosmologiyaning asosi bo'lgan Katta portlash nazariyasi foydasiga dalillardan biridir. Oxirgisi, xususan, ushbu o'lchov va kuzatishlarga ko'ra, 13,6 milliard yil oldin sodir bo'lgan.

300 GGts dan yuqori (1 mm dan qisqa) elektromagnit to'lqinlar Yer atmosferasi tomonidan juda kuchli so'riladi. Atmosfera IR va ko'rinadigan diapazonlarda shaffof bo'la boshlaydi.

Rang To'lqin uzunligi diapazoni, nm Chastota diapazoni, THz Foton energiya diapazoni, eV
binafsha 380-440 680-790 2,82-3,26
Moviy 440-485 620-680 2,56-2,82
Moviy 485-500 600-620 2,48-2,56
Yashil 500-565 530-600 2,19-2,48
Sariq 565-590 510-530 2,10-2,19
apelsin 590-625 480-510 1,98-2,10
Qizil 625-740 400-480 1,68-1,98

Ko'rinadigan diapazonda qo'llaniladigan lazerlar va manbalar orasida quyidagilarni ta'kidlash mumkin: birinchi ishga tushirilgan lazer - 694,3 nm to'lqin uzunligi bilan ruby, diodli lazerlar, masalan, qizil uchun GaInP va AlGaInP asosida. diapazon va ko'k diapazon uchun GaN ga asoslangan, titan-safir lazer, He-Ne lazer, argon va kripton ion lazerlari, mis bug 'lazeri, bo'yoq lazerlari, chiziqli bo'lmagan muhitda chastotani ikki baravar oshirish yoki chastotani yig'ish lazerlari, Raman lazerlari. (https://www.rp-photoniks.com/visible_lasers.html?s=ak).

Uzoq vaqt davomida spektrning ko'k-yashil qismida ixcham lazerlarni yaratish muammosi mavjud edi. Spektrning ko'k va yashil qismlarida (488 va 514 nm) ikkita asosiy avlod chizig'iga ega bo'lgan argon ion lazeri (1964 yildan beri) yoki geliy-kadmiy lazeri kabi gaz lazerlari mavjud edi. Biroq, ular kattaligi va ishlab chiqarish liniyalarining cheklangan soni tufayli ko'plab ilovalar uchun mos emas edi. Katta texnologik qiyinchiliklar tufayli keng diapazonli yarimo'tkazgichli lazerlarni yaratish mumkin emas edi. Biroq, oxir-oqibat rivojlandi samarali usullar IR va optik diapazondagi qattiq holatdagi lazerlarning chastotasini ikki baravar va uch baravar oshirish, chiziqli bo'lmagan kristallarda, yarimo'tkazgichli lazerlarda ikki barobar GaN birikmalari va nasos chastotasining ortishi bilan lazerlar (yuqoriga aylantiruvchi lazerlar).

Ko'k-yashil hududdagi yorug'lik manbalari CD-ROMdagi yozish zichligini oshirishga imkon beradi, to'liq rangli proyektorlarni yaratish, suv osti kemalari bilan aloqa qilish, relef olish uchun zarur bo'lgan reprogramma sifati. dengiz tubi, alohida atomlar va ionlarni lazer bilan sovutish uchun, bug 'cho'kishini kuzatish uchun, oqim sitometriyasida. (W. P. Risk va boshqalar tomonidan "Kompakt ko'k-yashil lazerlar" dan olingan).

Adabiyot:

UV diapazoni

Ultrabinafsha diapazoni 10 dan 380 nm gacha bo'lgan hududni egallaydi, deb ishoniladi. Garchi uning chegaralari aniq belgilanmagan bo'lsa-da, ayniqsa qisqa to'lqinli mintaqada. U kichik diapazonlarga bo'lingan va bu bo'linish ham aniq emas, chunki turli manbalarda u turli xil jismoniy va biologik jarayonlar bilan bog'liq.

Shunday qilib, "Salomatlik fizikasi jamiyati" veb-saytida ultrabinafsha diapazoni 40 - 400 nm chegaralarida aniqlangan va beshta pastki diapazonga bo'lingan: vakuumli UV (40-190 nm), uzoq UV (190-220 nm), UVC. (220-290 nm), UVB (290-320 nm) va UVA (320-400 nm) (qora nur). Vikipediyadagi ultrabinafsha "Ultrabinafsha" haqidagi maqolaning inglizcha versiyasida ultrabinafsha nurlanish uchun 40 - 400 nm diapazoni ajratilgan, ammo matndagi jadvalda u 10 nm dan boshlab bir-birining ustiga chiqadigan pastki diapazonlarga bo'lingan. Vikipediyaning rus tilidagi versiyasida "Ultrabinafsha nurlanish" boshidanoq UV diapazonining chegaralari 10 - 400 nm oralig'ida o'rnatiladi. Bundan tashqari, UVC, UVB va UVA diapazonlari uchun Vikipediya 100 - 280, 280 - 315, 315 - 400 nm maydonlarni ko'rsatadi.

Ultraviyole nurlanish, biologik ob'ektlarga oz miqdorda foydali ta'sir ko'rsatishiga qaramay, bir vaqtning o'zida boshqa diapazonlardagi boshqa barcha tabiiy keng tarqalgan nurlanishlar orasida eng xavfli hisoblanadi.

UV nurlanishining asosiy tabiiy manbai Quyoshdir. Biroq, barcha radiatsiya Yerga etib bormaydi, chunki u so'riladi ozon qatlami stratosfera va 200 nm dan qisqa mintaqada juda kuchli atmosfera kislorodidir.

UVC atmosfera tomonidan deyarli butunlay so'riladi va yer yuzasiga etib bormaydi. Ushbu diapazon mikroblarga qarshi lampalar tomonidan qo'llaniladi. Haddan tashqari ta'sir qilish shox pardaning shikastlanishiga va qor ko'rligiga, shuningdek, yuzning qattiq kuyishiga olib keladi.

UVB ultrabinafsha nurlanishining eng zararli qismidir, chunki u DNKga zarar etkazish uchun etarli energiyaga ega. U atmosfera tomonidan to'liq so'rilmaydi (taxminan 2% o'tadi). Ushbu nurlanish D vitamini ishlab chiqarish (sintezi) uchun zarurdir, ammo zararli ta'sirlar kuyish, katarakt va teri saratoniga olib kelishi mumkin. Radiatsiyaning bu qismi atmosfera ozon tomonidan so'riladi, uning pasayishi tashvishga sabab bo'ladi.

UVA deyarli butunlay Yerga etib boradi (99%). Quyosh yonishi uchun mas'uldir, lekin ortiqcha kuyishga olib keladi. UVB kabi, vitamin D sintezi uchun zarurdir. Haddan tashqari ta'sir qilish bostirishga olib keladi. immunitet tizimi, terining qattiqligi va katarakt shakllanishi. Ushbu diapazondagi radiatsiya qora yorug'lik deb ham ataladi. Hasharotlar va qushlar bu yorug'likni ko'ra oladi.

Quyidagi rasmda, masalan, ozon kontsentratsiyasining shimoliy kengliklarda balandlikka bog'liqligi (sariq egri) va quyosh ultrabinafsha nurlarining ozon tomonidan to'sish darajasi ko'rsatilgan. UVC 35 km balandlikgacha butunlay so'riladi. Shu bilan birga, UVA deyarli butunlay Yer yuzasiga etib boradi, ammo bu radiatsiya deyarli hech qanday xavf tug'dirmaydi. Ozon UVB ning katta qismini ushlab turadi, biroq bir qismi Yerga etib boradi. Ozon qatlami emirilgan taqdirda, uning katta qismi sirtni nurlantiradi va tirik mavjudotlarga genetik zarar etkazadi.

UV diapazonida elektromagnit to'lqinlardan foydalanishning qisqacha ro'yxati.

  • Mikroprotsessorlar va xotira chiplari kabi elektron qurilmalarni ishlab chiqarish uchun yuqori sifatli fotolitografiya.
  • Optik tolali elementlarni, xususan, Bragg panjaralarini ishlab chiqarishda.
  • Mahsulot mikroblaridan, suvdan, havodan, ob'ektlardan (UVC) zararsizlantirish.
  • Qora yorug'lik (UVA) sud tibbiyotida, san'at asarlarini tekshirishda, banknotlarning haqiqiyligini aniqlashda (flüoresan hodisasi).
  • Sun'iy tan.
  • Lazerli o'yma.
  • Dermatologiya.
  • Stomatologiya (plombalarning fotopolimerizatsiyasi).

Sun'iy ultrabinafsha nurlanish manbalari:

Monoxromatik bo'lmagan: Har xil bosim va dizayndagi simob deşarj lampalari.

Monoxromatik:

  1. Lazer diodlar, asosan GaN ga asoslangan, (past quvvat), yaqin ultrabinafsha diapazonida ishlab chiqariladi;
  2. Eksimer lazerlar ultrabinafsha nurlanishning juda kuchli manbalaridir. Ular o'rtacha quvvati bir necha vattdan yuzlab vattgacha bo'lgan nanosoniyali (pikosoniya va mikrosekund) impulslarni chiqaradi. Odatda to'lqin uzunliklari 157 nm (F2) dan 351 nm (XeF) gacha;
  3. Ce3+:LiCAF yoki Ce3+:LiLuF4 kabi seriy bilan qo'shilgan ba'zi qattiq holatdagi lazerlar nanosoniyali impulslar bilan impulslanadi;
  4. Ba'zi tolali lazerlar, masalan, neodimiy bilan qo'shilganlar;
  5. Ba'zi bo'yoq lazerlari ultrabinafsha nurlar chiqarishga qodir;
  6. Ion argon lazer, asosiy chiziqlar optik diapazonda bo'lishiga qaramay, to'lqin uzunligi 334 va 351 nm bo'lgan, ammo kamroq quvvat bilan uzluksiz nurlanish hosil qilishi mumkin;
  7. 337 nm to'lqin uzunligida azotli lazer chiqaradi. Juda oddiy va arzon lazer, nanosekundlik impuls davomiyligi va bir necha megavatt quvvatga ega bo'lgan impulsli rejimda ishlaydi;
  8. Chiziqli bo'lmagan kristallarda Nd: YAG lazerining uch marta chastotalari;

Adabiyot:

  1. Vikipediya "Ultrabinafsha".

Biz ko'pincha yorug'lik, yorug'lik manbalari, tasvirlar va ob'ektlarning rangi kabi tushunchalar haqida gapiramiz, lekin biz yorug'lik nima ekanligini va qanday rang ekanligini tushunmaymiz. Bu masalalar bilan shug'ullanish va vakillikdan tushunishga o'tish vaqti keldi.

Biz qurshovdamiz

Biz buni tushunamizmi yoki yo'qmi, biz tashqi dunyo bilan doimiy aloqada bo'lamiz va ta'sir o'tkazamiz turli omillar bu dunyodan. Biz atrofimizdagi bo'shliqni ko'ramiz, biz doimo turli manbalardan tovushlarni eshitamiz, biz issiqlik va sovuqni his qilamiz, biz tabiiy fon radiatsiyasi ta'sirida ekanligimizni sezmaymiz va biz doimo juda ko'p sonli nurlanish zonasida bo'lamiz. telemetriya, radio va telekommunikatsiya signallari manbalari. Atrofimizdagi deyarli hamma narsa elektromagnit nurlanish chiqaradi. Elektromagnit nurlanish - bu turli xil nurlantiruvchi jismlar - zaryadlangan zarralar, atomlar, molekulalar tomonidan yaratilgan elektromagnit to'lqinlar. To'lqinlar takrorlanish chastotasi, uzunligi, intensivligi va boshqa bir qator xususiyatlar bilan tavsiflanadi. Bu erda faqat kirish misoli. Yonayotgan olovdan chiqadigan issiqlik elektromagnit to'lqin, to'g'rirog'i infraqizil nurlanishdir va juda yuqori intensivlikka ega, biz uni ko'rmaymiz, lekin biz buni his qila olamiz. Shifokorlar rentgen - yuqori penetratsion quvvatga ega elektromagnit to'lqinlar bilan nurlangan, ammo biz bu to'lqinlarni sezmadik va ko'rmadik. Nima elektr toki va uning ta'sirida ishlaydigan barcha qurilmalar elektromagnit nurlanish manbalari, albatta, siz hammangiz bilasiz. Ammo bu maqolada men sizga elektromagnit nurlanish nazariyasi va uni aytmayman jismoniy tabiat Mendan ko'ra ko'proq harakat qilaman oddiy til ko'rinadigan yorug'lik nima ekanligini va biz ko'rgan narsalarning rangi qanday hosil bo'lishini tushuntiring. Men sizga eng muhim narsani aytish uchun elektromagnit to'lqinlar haqida gapira boshladim: Yorug'lik - bu materiyaning qizdirilgan yoki qo'zg'atilgan holatidan chiqadigan elektromagnit to'lqin. Bunday moddaning rolini quyosh, cho'g'lanma chiroq, LED chirog'i, olov alangasi, turli xil turlari o'ynashi mumkin. kimyoviy reaksiyalar. Misollar juda ko'p bo'lishi mumkin, ularni o'zingiz keltira olasiz Ko'proq men yozganimdan ko'ra. Aniqlash kerakki, yorug'lik atamasi bilan biz ko'rinadigan yorug'likni tushunamiz. Yuqorida aytilganlarning barchasi bunday rasm shaklida ifodalanishi mumkin (1-rasm).

1-rasm - Elektromagnit nurlanishning boshqa turlari orasida ko'rinadigan nurlanishning o'rni.

1-rasm ko'rinadigan radiatsiya turli rangdagi "aralashma" dan iborat shkala shaklida taqdim etilgan. Siz taxmin qilganingizdek, bu diapazon. To'lqinli chiziq (sinusoidal egri) butun spektr bo'ylab (chapdan o'ngga) o'tadi - bu elektromagnit nurlanish sifatida yorug'likning mohiyatini aks ettiruvchi elektromagnit to'lqin. Taxminan aytganda, har qanday nurlanish to'lqindir. Rentgen nurlari, ionlashtiruvchi, radio emissiyasi (radio qabul qiluvchilar, televidenie aloqalari) - bu muhim emas, ularning barchasi elektromagnit to'lqinlardir, faqat nurlanishning har bir turi bu to'lqinlarning turli to'lqin uzunligiga ega. Sinusoidal egri chiziq vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan nurlanish energiyasining grafik tasviridir. Bu nurlangan energiyaning matematik tavsifi. 1-rasmda, shuningdek, tasvirlangan to'lqin chap burchakda biroz siqilgan va o'ngda kengaytirilganga o'xshaydi. Bu turli sohalarda turli uzunlikka ega ekanligini ko'rsatadi. To'lqin uzunligi - bu uning ikkita qo'shni cho'qqisi orasidagi masofa. Ko'rinadigan nurlanish (ko'rinadigan yorug'lik) 380 dan 780 nm (nanometr) gacha o'zgarib turadigan to'lqin uzunligiga ega. Ko'rinadigan yorug'lik faqat bitta juda uzun elektromagnit to'lqinning havolasidir.

Yorug'likdan rangga va orqaga

Siz maktabdan bilasizki, agar siz quyosh nuri nurlari yo'liga shisha prizma qo'ysangiz, yorug'likning katta qismi shishadan o'tadi va prizmaning narigi tomonidagi ko'p rangli chiziqlarni ko'rishingiz mumkin. Ya'ni, dastlab quyosh nuri - oq rangli nur bor edi va prizmadan o'tib, u 7 ta yangi rangga bo'lingan. Bu shuni ko'rsatadiki, oq yorug'lik ushbu etti rangdan iborat. Esingizda bo'lsin, men hozirgina ko'rinadigan yorug'lik (ko'rinadigan nurlanish) elektromagnit to'lqin ekanligini aytdim va shuning uchun o'tgandan keyin paydo bo'lgan ko'p rangli chiziqlar. quyosh nuri prizma orqali - alohida elektromagnit to'lqinlar mavjud. Ya'ni, 7 ta yangi elektromagnit to'lqinlar olinadi. 2-rasmga qarang.

2-rasm - Quyosh nurlari dastasining prizmadan o'tishi.

Har bir to'lqin o'z uzunligiga ega. Ko'ryapsizmi, qo'shni to'lqinlarning cho'qqilari bir-biriga to'g'ri kelmaydi: chunki qizil rang (qizil to'lqin) taxminan 625-740 nm uzunlikka ega, to'q sariq rang (to'q sariq to'lqin) taxminan 590-625 nm, ko'k rangga ega. rang (ko'k to'lqin) uzunligi 435-500 nm., qolgan 4 to'lqin uchun raqamlarni bermayman, menimcha, siz mohiyatni tushunasiz. Har bir to'lqin chiqarilgan yorug'lik energiyasidir, ya'ni qizil to'lqin qizil yorug'lik, to'q sariq to'lqin to'q sariq, yashil to'lqin yashil va hokazo. Barcha yetti to'lqin bir vaqtning o'zida chiqarilganda, biz ranglar spektrini ko'ramiz. Agar biz ushbu to'lqinlarning grafiklarini matematik tarzda qo'shsak, biz ko'rinadigan yorug'likning elektromagnit to'lqinining asl grafigini olamiz - biz oq yorug'likni olamiz. Shunday qilib, shunday deyish mumkin diapazon ko'rinadigan yorug'lik elektromagnit to'lqin so'm turli uzunlikdagi to'lqinlar, ular bir-birining ustiga qo'yilganda, dastlabki elektromagnit to'lqinni beradi. Spektr "to'lqin nimadan iboratligini ko'rsatadi". Oddiy qilib aytganda, ko'rinadigan yorug'lik spektri oq yorug'likni (rang) tashkil etuvchi ranglar aralashmasidir. Aytishim kerakki, elektromagnit nurlanishning boshqa turlari (ionlashtiruvchi, rentgen, infraqizil, ultrabinafsha va boshqalar) ham o'z spektrlariga ega.

Har qanday nurlanish spektr sifatida ifodalanishi mumkin, ammo uning tarkibida bunday rangli chiziqlar bo'lmaydi, chunki odam boshqa turdagi nurlanishlarni ko'ra olmaydi. Ko'rinadigan nurlanish - bu odam ko'ra oladigan nurlanishning yagona turi, shuning uchun bu nurlanish ko'rinadigan deb ataladi. Biroq, ma'lum bir to'lqin uzunligining energiyasi o'z-o'zidan hech qanday rangga ega emas. Insonning elektromagnit nurlanishni spektrning ko'rinadigan diapazonida idrok etishi insonning to'r pardasida ushbu nurlanishga javob beradigan retseptorlar mavjudligi sababli yuzaga keladi.

Ammo biz faqat ettita asosiy rangni qo'shish orqali oq rangga ega bo'lamizmi? Arzimaydi. Natijada ilmiy tadqiqot va amaliy tajribalar natijasida inson ko'zi idrok eta oladigan barcha ranglarni faqat uchta asosiy rangni aralashtirish orqali olish mumkinligi aniqlandi. Uch asosiy rang: qizil, yashil, ko'k. Agar ushbu uchta rangni aralashtirish orqali siz deyarli har qanday rangni olishingiz mumkin bo'lsa, unda siz oq rangga ega bo'lishingiz mumkin! 2-rasmda ko'rsatilgan spektrga qarang, spektrda uchta rang aniq ko'rinadi: qizil, yashil va ko'k. Aynan shu ranglar RGB (Qizil yashil ko'k) rang modelining asosini tashkil qiladi.

Keling, amalda qanday ishlashini tekshirib ko'raylik. Keling, 3 ta yorug'lik manbasini (spot chiroqlar) olaylik - qizil, yashil va ko'k. Ushbu yorug'lik chiroqlarining har biri ma'lum uzunlikdagi faqat bitta elektromagnit to'lqinni chiqaradi. Qizil - uzunligi taxminan 625-740 nm bo'lgan elektromagnit to'lqinning nurlanishiga mos keladi (nur spektri faqat qizil rangdan iborat), ko'k 435-500 nm to'lqin chiqaradi (nur spektri faqat ko'k rangdan iborat), yashil - 500- 565nm (faqat nur spektrida yashil rang). Uch xil to'lqin va boshqa hech narsa yo'q, ko'p rangli spektr va qo'shimcha ranglar yo'q. Endi 3-rasmda ko'rsatilganidek, yorug'lik chiroqlarini ularning nurlari qisman bir-birining ustiga tushishi uchun yo'naltiramiz.

3-rasm - Qizil, yashil va ko'k ranglarni qoplash natijasi.

Qarang, yorug'lik nurlari bir-biri bilan kesishgan joylarda yangi yorug'lik nurlari - yangi ranglar paydo bo'ldi. Yashil va qizil rangli sariq, yashil va ko'k - ko'k, ko'k va qizil - magenta hosil bo'ladi. Shunday qilib, yorug'lik nurlarining yorqinligini o'zgartirib, ranglarni birlashtirib, siz ranglarning turli xil ranglarini va ranglarini olishingiz mumkin. Yashil, qizil va ko'k kesishgan markazga e'tibor bering: markazda siz oq rangni ko'rasiz. Biz yaqinda gaplashgan narsa. Oq rang barcha ranglarning yig'indisidir. Bu biz ko'rgan barcha ranglarning "eng kuchli rangi". Oqning qarama-qarshi tomoni qora. Qora rang umuman yorug'likning to'liq yo'qligi. Ya'ni, yorug'lik yo'q joyda - zulmat bor, u erda hamma narsa qora bo'ladi. Bunga misol 4-rasm.

4-rasm - yorug'lik emissiyasining etishmasligi

Men qandaydir tarzda yorug'lik tushunchasidan rang tushunchasiga o'taman va sizga hech narsa aytmayman. Aniq bo'lish vaqti keldi. Biz buni aniqladik yorug'lik- bu qizdirilgan jism yoki qo'zg'aluvchan holatdagi modda tomonidan chiqariladigan nurlanishdir. Yorug'lik manbasining asosiy parametrlari to'lqin uzunligi va yorug'lik intensivligidir. Rang- Bu sifat xususiyati paydo bo'lgan vizual tuyg'u asosida aniqlanadigan bu nurlanish. Albatta, rangni idrok etish insonga, uning jismoniy va psixologik holatiga bog'liq. Ammo faraz qilaylik, o'zingizni etarlicha yaxshi his qilyapsiz, ushbu maqolani o'qib, kamalakning 7 rangini bir-biridan ajrata olasiz. Shuni ta'kidlash kerakki, biz hozirda narsalarning rangi haqida emas, balki yorug'lik nurlanishining rangi haqida gapiramiz. 5-rasmda bir-biriga bog'liq bo'lgan rang va yorug'lik parametrlari ko'rsatilgan.

5 va 6-rasmlar - rang parametrlarining nurlanish manbasiga bog'liqligi

Asosiy rang xususiyatlari mavjud: rang, yorqinlik (Yorqinlik), yorug'lik (Lightness), to'yinganlik (Saturation).

Rang ohangi (rang)

- Bu rangning spektrdagi o'rnini belgilovchi asosiy xarakteristikasi. Bizning kamalakning 7 ta rangini - boshqacha qilib aytganda, 7 rang ohangini eslang. Qizil rang ohangi, to'q sariq rang ohangi, yashil rang ohangi, ko'k va boshqalar. Rang ohanglari juda ko'p bo'lishi mumkin, men misol sifatida kamalakning 7 rangini berdim. Shuni ta'kidlash kerakki, kulrang, oq, qora kabi ranglar, shuningdek, bu ranglarning soyalari rang ohangi tushunchasiga kirmaydi, chunki ular turli xil rang tonlarini aralashtirish natijasidir.

Yorqinlik

- Ko'rsatadigan xususiyat qanchalik kuchli u yoki bu rang ohangining yorug'lik energiyasi (qizil, sariq, binafsha va boshqalar) chiqariladi. Agar u umuman nurlanmasa-chi? Agar u nurlanmasa, demak u yo'q, lekin energiya yo'q - yorug'lik yo'q va yorug'lik bo'lmagan joyda qora rang bor. Yorqinlikning maksimal pasayishidagi har qanday rang qora rangga aylanadi. Misol uchun, qizil rangning yorqinligini kamaytirish zanjiri: qizil - qizil - bordo - jigarrang - qora. Yorqinlikning maksimal oshishi, masalan, bir xil qizil rang "maksimal qizil rang" beradi.

Yengillik

– Rangning (rangning) oq rangga yaqinlik darajasi. Yengillikning maksimal o'sishida har qanday rang oq rangga aylanadi. Masalan: qizil - qip-qizil - pushti - och pushti - oq.

To'yinganlik

– Rangning kul rangga yaqinlik darajasi. Kulrang - oq va qora o'rtasidagi oraliq rang. Kulrang rang aralashtirish natijasida hosil bo'ladi teng radiatsiya manbalarining yorqinligi 50% ga kamayishi bilan qizil, yashil, ko'k miqdori. To'yinganlik nomutanosib ravishda o'zgaradi, ya'ni to'yinganlikni minimal darajaga tushirish manbaning yorqinligi 50% gacha kamaytirilishini anglatmaydi. Agar rang allaqachon kulrangdan quyuqroq bo'lsa, to'yinganlik pasayganda, u yanada quyuqroq bo'ladi va to'yinganlik yanada kamayganida, u butunlay qora rangga aylanadi.

Rang (rang), yorqinlik (Yorqinlik) va to'yinganlik (to'yinganlik) kabi rang xususiyatlari HSB rang modeli (aks holda HCV deb ataladi) asosida yotadi.

Ushbu rang xususiyatlarini tushunish uchun 7-rasmdagi Adobe Photoshop grafik muharririning ranglar palitrasini ko'rib chiqing.

7-rasm - Adobe Photoshop Color Picker

Agar siz rasmga diqqat bilan qarasangiz, palitraning yuqori o'ng burchagida joylashgan kichik doirani topasiz. Ushbu doira rang palitrasida qaysi rang tanlanganligini ko'rsatadi, bizning holatlarimizda u qizil rangga ega. Keling, buni aniqlashni boshlaylik. Birinchidan, rasmning o'ng yarmida joylashgan raqamlar va harflarni ko'rib chiqaylik. Bu HSB rang modelining parametrlari. Eng yuqori harf H (rang, rang ohangi). Rangning spektrdagi o'rnini aniqlaydi. 0 daraja qiymati bu rang g'ildiragidagi eng yuqori (yoki eng past) nuqta ekanligini anglatadi - ya'ni qizil rang. Doira 360 gradusga bo'linadi, ya'ni. Ma'lum bo'lishicha, u 360 rang ohangiga ega. Keyingi harf S (to'yinganlik, to'yinganlik). Bizda 100% qiymat bor - bu rang ranglar palitrasining o'ng chetiga "bosilgan" va maksimal to'yinganlikka ega bo'lishini anglatadi. Keyin B harfi (yorqinlik, yorqinlik) keladi - bu rang palitrasida nuqta qanchalik baland ekanligini ko'rsatadi va rangning intensivligini tavsiflaydi. 100% qiymati rang intensivligi maksimal darajada ekanligini va nuqta palitraning yuqori chetiga "bosilganligini" ko'rsatadi. R (qizil), G (yashil), B (ko'k) harflari RGB modelining uchta rangli kanali (qizil, yashil, ko'k). Har birida ularning har biri kanaldagi rang miqdorini ko'rsatadigan raqamni ko'rsatadi. 3-rasmdagi yorug'lik misolini eslang, biz uchta yorug'lik nurini aralashtirish orqali har qanday rangni yaratish mumkinligini aniqlaganimizda. Kanallarning har biriga raqamli ma'lumotlarni yozish orqali biz rangni noyob tarzda aniqlaymiz. Bizning holatda, 8-bitli kanal va raqamlar 0 dan 255 gacha. R, G, B kanallaridagi raqamlar yorug'lik intensivligini (rang yorqinligi) ko'rsatadi. R kanalida bizda 255 qiymati bor, ya'ni bu sof qizil rang va u maksimal yorqinlikka ega. G va B kanallari nolga teng, bu yashil va ko'k ranglarning to'liq yo'qligini anglatadi. Eng pastki ustunda siz #ff0000 kod kombinatsiyasini ko'rishingiz mumkin - bu rang kodi. Palitradagi har bir rang rangni belgilaydigan o'zining o'n oltilik kodiga ega. Raqamlarda rang nazariyasi ajoyib maqola bor, unda muallif rangni o'n oltilik kod bilan qanday aniqlashni aytadi.
Rasmda siz "laboratoriya" va "CMYK" harflari bilan chizilgan raqamli qiymat maydonlarini ham ko'rishingiz mumkin. Bular 2 ta rangli bo'shliq bo'lib, ularga ko'ra ranglar ham tavsiflanishi mumkin, ular odatda alohida suhbat va boshqalar bu bosqich RGB-ni tushunmaguningizcha, ularni o'rganishga hojat yo'q.
Siz Adobe Photoshop Ranglar palitrasini ochib, RGB va HSB maydonlarida rang qiymatlari bilan o'ynashingiz mumkin. R, G va B kanallaridagi raqamli qiymatlarni o'zgartirish H, S, B kanallaridagi raqamli qiymatlarni o'zgartirishini sezasiz.

Ob'ekt rangi

Atrofimizdagi narsalar qanday qilib o'z rangini olishi va bu ob'ektlarning turli xil yoritilishi bilan nima uchun o'zgarishi haqida gapirish vaqti keldi.

Ob'ekt yorug'likni aks ettirsa yoki o'tkazsagina ko'rish mumkin. Agar ob'ekt deyarli to'liq bo'lsa singdiradi hodisa yorug'ligi, keyin ob'ekt oladi qora rang. Va ob'ekt qachon aks ettiradi deyarli barcha hodisa yorug'lik, u qabul qiladi oq rang. Shunday qilib, biz darhol ob'ektning rangi raqam bilan aniqlanadi degan xulosaga kelishimiz mumkin nurni yutadi va aks ettiradi uning yordamida bu ob'ekt yoritilgan. Yorug'likni aks ettirish va yutish qobiliyati moddaning molekulyar tuzilishi, boshqacha aytganda, ob'ektning fizik xususiyatlari bilan belgilanadi. Ob'ektning rangi "tabiatdan unga xos emas"! Tabiatan, u o'z ichiga oladi jismoniy xususiyatlar: aks ettirish va singdirish.

Ob'ektning rangi va nurlanish manbasining rangi bir-biri bilan chambarchas bog'liq va bu munosabat uchta shart bilan tavsiflanadi.

- Birinchi shart: Ob'ekt yorug'lik manbai mavjud bo'lgandagina rang olishi mumkin. Agar yorug'lik bo'lmasa, rang ham bo'lmaydi! Bir qutidagi qizil bo'yoq qora ko'rinadi. Qorong'i xonada biz ranglarni ko'ra olmaymiz yoki farqlay olmaymiz, chunki ular yo'q. Butun atrofdagi makon va undagi narsalarning qora rangi bo'ladi.

- Ikkinchi shart: Ob'ektning rangi yorug'lik manbasining rangiga bog'liq. Agar yorug'lik manbai qizil LED bo'lsa, u holda bu yorug'lik bilan yoritilgan barcha ob'ektlar faqat qizil, qora va kulrang ranglarga ega bo'ladi.

- Va nihoyat, uchinchi shart: Ob'ektning rangi ob'ektni tashkil etuvchi moddaning molekulyar tuzilishiga bog'liq.

Yashil o'tlar bizga yashil ko'rinadi, chunki oq yorug'lik bilan yoritilganda u spektrning qizil va ko'k to'lqin uzunliklarini o'zlashtiradi va yashil to'lqin uzunligini aks ettiradi (8-rasm).

8-rasm - Spektrning yashil to'lqinining aks etishi

9-rasmdagi bananlar sariq rangga o'xshaydi, chunki ular spektrning sariq mintaqasida (sariq spektr to'lqini) yotadigan to'lqinlarni aks ettiradi va spektrning barcha boshqa to'lqin uzunliklarini o'zlashtiradi.

9-rasm - Spektrning sariq to'lqinining aks etishi

10-rasmda ko'rsatilgan it oq rangda. Oq rang spektrning barcha to'lqinlarini aks ettirish natijasidir.

10-rasm - Spektrning barcha to'lqinlarini aks ettirish

Ob'ektning rangi - spektrning aks ettirilgan to'lqinining rangi. Shunday qilib, ob'ektlar biz ko'rgan rangga ega bo'ladi.

Keyingi maqolada biz yangi rang xususiyati haqida gapiramiz -

Sizni qiziqtirishi mumkin