Spektrum von Lichtwellen. Elektromagnetisches Spektrum

Einführung ................................................. ............................................. 2.

Strahlungsmechanismus ................................................ .............................. ..3

Die Verteilung der Energie im Spektrum ........................................... ..................... 4.

Arten von Spektren ............................................... .................................................. ..... 6.

Arten von Spektralanalysen .............................................. ......................... 7.

Fazit ................................................. ............................................9.

Literatur ................................................. ............................................11.

Einführung

Das Spektrum ist die Zersetzung von Licht in Verbundteile, Strahlen verschiedener Farben.

Das Verfahren zum Untersuchen der chemischen Zusammensetzung verschiedener Substanzen durch ihre Timing-Spektren der Emissions- oder Absorption wird aufgerufen spektralanalyse.Für die spektrale Analyse erfordert eine unbedeutende Substanzmenge. Die Geschwindigkeit und Empfindlichkeit machte diese Methode sowohl in Labors als auch in Astrophysik unersetzlich. Da jedes chemische Element der Mendeleev-Tabelle nur für das Kühlschrank ein Kinderwagenspektrum der Emissionen und Absorption ausstrahlt, ermöglicht es, die chemische Zusammensetzung der Substanz zu untersuchen. Zum ersten Mal versuchte er, Physiker Kirchhof und Bunzen 1859 zu erstellen, zu bauen spektroskop.Das Licht wurde durch einen schmalen Schlitz in sie übersprungen, von einer Kante des Pylonrohrs geschnitten (dieses Rohr mit einem Schlitz wird als Kollimator bezeichnet). Von den Kollimierern fielen Strahlen auf das Prisma, mit einer Schublade bedeckt, von innen mit schwarzem Papier geschlagen. Prisma wechselte zu den Strahlen, die aus der Lücke gingen. Das Spektrum wurde erhalten. Danach ertränken wir das Fenster mit einem Vorhang und legen einen geschlossenen Brenner an den Schlitz. In der Flamme der Kerze wurden abwechselnd verschiedene Substanzen injiziert und durch das zweite Pylonrohr in das resultierende Spektrum gesucht. Es stellte sich heraus, dass die heißen Paare jedes Elements Strahlen einer streng definierten Farbe gegeben wurden, und das Prisma lehnte diese Strahlen in einen streng definierten Ort zurück, und es konnte daher keine Farbe verkleiden. Dies ermöglichte es, zu dem Schluss zu ziehen, dass eine radikal neue Methode der chemischen Analyse gefunden wurde - gemäß dem Spektrum der Substanz. Im Jahr 1861 erwies sich Kirchhof auf der Grundlage dieser Öffnung der Anwesenheit in der Chromosphäre der Sonne einer Reihe von Elementen, die den Beginn der Astrophysik setzte.

Strahlungsmechanismus

Die Lichtquelle muss Energie verbrauchen. Licht sind elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge von 4 * 10 -7 - 8 * 10 -7 m. Elektromagnetische Wellen Mit einer beschleunigten Bewegung geladener Teilchen abgestrahlt. Diese aufgeladenen Partikel sind Teil von Atomen. Aber nicht zu wissen, wie das Atom arrangiert ist, ist es unmöglich, etwas zuzutragen, was um den Mechanismus der Strahlung zuverlässig ist. Es ist nur klar, dass es innerhalb des Atoms kein Licht gibt, genau wie in der Schnur des Klaviers gibt es keinen Ton. Wie eine Schnur, die erst nach dem Schlagen des Hammers klingt, führen Atome nur nach ihrer Erregung Licht an Licht.

Damit das Atom zu beginnen, muss er Energie bestehen. Das Astrahlung verliert das Atom die resultierende Energie, und für kontinuierliche Lumineszenz der Substanz ist der Zufluss von Energie zu seinen Atomen erforderlich.

Wärmestrahlung.Die einfachste und häufigste Art der Strahlung ist thermische Strahlung, bei der der Verlust von Energieatomen auf der Strahlung von Licht aufgrund der Energie der thermischen Bewegung von Atomen oder (Molekülen) des emittierenden Körpers kompensiert wird. Je höher die Körpertemperatur, die schnelleren Atome bewegen sich. Bei einer Kollision von schnellen Atomen (Molekülen) miteinander wird etwas ihrer kinetischen Energie in die Energie der Erregung von Atomen umgewandelt, die dann Licht emittieren.

Die Wärmestrahlung ist die Sonne sowie die übliche Glühlampe. Die Lampe ist sehr praktisch, aber eine nichtökonomische Quelle. Nur etwa 12% der gesamten in der Lampe zugewiesenen Energie elektrischer Schockin die Energie des Lichts umgewandelt. Die thermische Lichtquelle ist die Flamme. CRUPINES SAGEN WÄHREND DER ENERGÄNGLICHE ENERGUM, DIE IN DER VERBREMBIERUNG VON TRiermittel und Leerlicht gelöst werden.

Elektrolumineszenz.Die von Atome für Lichtstrahlung erforderliche Energie kann aus nicht koordinierten Quellen geliehen werden. Bei der Entladung in den Gasen informiert das elektrische Feld hohe kinetische Energieelektronen. Schnelle Elektronen erleben Kollisionen mit Atomen. Ein Teil der kinetischen Elektronenergie geht auf die Anregung von Atomen. Angeregte Atome geben Energie als leichte Wellen. Aufgrund dessen wird die Entladung im Gas von einem Glühen begleitet. Dies ist die Elektrolumineszenz.

Cathodolumineszenz.Der Glühen von festen Körper, die durch das Bombardment durch ihre Elektronen verursacht werden, wird als Cathodolin-System bezeichnet. Dank der Kathodenineszenz sind die Bildschirme von Elektronenstrahlröhren von Fernsehern Glühen.

Chemilumineszenz.Für einige chemische Reaktionen, die mit der Freisetzung von Energie gehen, wird etwas dieser Energie direkt auf der Strahlung des Lichts ausgegeben. Die Lichtquelle bleibt kalt (es hat eine Temperatur umfeld). Dieses Phänomen heißt Chemilumineszenz.

Photolumineszenz.Wenn Sie auf das Substanzlicht fallen, reflektiert sich teilweise, jedoch teilweise absorbiert. Die Energie des absorbierten Lichts verursacht in den meisten Fällen nur das Heizen von Tel. Einige Körper selbst beginnen jedoch direkt unter der Wirkung der Strahlung zu leuchten, die darauf fielen. Dies ist eine Photolumineszenz. Das Licht erregt die Atome der Substanz (erhöht ihre innere Energie), danach werden sie selbst angezeigt. Zum Beispiel strahlen glühende Farben, die viele Weihnachtsspielwaren abdecken, nach ihrer Bestrahlung Licht emittieren.

Das während Photolumineszenz emittierte Licht hat in der Regel eine größere Wellenlänge als das leichte, aufregende Glühen. Dies kann experimentell beobachtet werden. Wenn Sie mit einem Lichtstrahl (Bio-Farbstoff) an ein Gefäß schicken,

durch einen lila Lichtfilter verfehlt, dann beginnt diese Flüssigkeit mit grünem Gelblicht, d. H. Das Licht ist größer als die Wellenlänge als das lila Licht.

Photolumineszenzphänomen wird in Tageslichtlampen häufig verwendet. Sowjetischer Physiker S. I. Vavilov schlug vor, die innere Oberfläche der Entladungsrohrsubstanzen abzudecken, die in der Lage sind, hell unter der Wirkung einer Kurzwellenstrahlung der Gasentladung zu glühen. Tageslichtlampen sind ungefähr drei- bis viermal wirtschaftlicher als herkömmliche Glühlampen.

Die wichtigsten Arten von Strahlung und Quellen, die sie erstellen. Die häufigsten Strahlungsquellen sind thermisch.

Licht spielt eine wichtige Rolle auf dem Foto. Das übliche All. sonnenlicht Es hat eine ziemlich komplizierte spektrale Zusammensetzung.

Die spektrale Zusammensetzung des sichtbaren Teils des Sonnenlichts ist durch das Vorhandensein monochromatischer Strahlung gekennzeichnet, dessen Wellenlänge gemäß anderen Daten 380-780 nm innerhalb von 400 bis 720 nm ist.

Mit anderen Worten, Sonnenlicht kann auf monochromatischen Komponenten zersetzt werden. Gleichzeitig monochromatische (oder monochrome) Bestandteile von Tageslicht kann nicht zugeteilt werden, aber aufgrund der Kontinuität des Spektrums, bewegen Sie sich reibungslos von einer Farbe zum anderen.

Es wird das geglaubt, dass bestimmte Farben befinden sich in. bestimmte Wellenlängengrenzwerte.. Dies zeigt Tabelle 1.

Länge der leichten Wellen

Tabelle 1

Für Fotografen ist ein gewisses Interesse an der Verteilung der Wellenlängen entlang der Spektrumzonen.

Echte Zuordnung spektrumzonen.: Blau ( B.lue) grün ( G.reen) und rot ( R.ed).

Nach den ersten Buchstaben englische Wörter R.ed (rot), G.reen (grün), B.lue (blau) erhielt ein Farbvertretungssystem - RGB..

IM RGB.-System funktioniert viele Geräte, die sich auf grafische Informationen beziehen, z. B. digitale Kameras, Anzeigen und dergleichen.

Die Wellenlängen von monochromatischen Strahlungen, die über den Spektrumzonen verteilt sind, sind in Tabelle 2 dargestellt.

Bei der Arbeit mit Tischen es ist wichtig, den kontinuierlichen Charakter des Spektrums berücksichtigen zu können. Es ist die kontinuierliche Art des Spektrums, das zu einer Diskrepanz als Breite des Spektrums der sichtbaren Strahlung und der Position der Grenzen der Spektralfarben führt.

Monochromatische Strahlungswellenlängen, die von Spektrumzonen verteilt sind

Tabelle 2

Wie für monochromatische Farben weisen unterschiedliche Forscher unterschiedliche Mengen an! Es wird von sechs bis acht verschiedenen Farben des Spektrums betrachtet.

Sechs Farbenspektrum.

Tisch 3.

Wenn hervorgehoben werden sieben Farbenspektrum. Es wird aus dem blauen Bereich von 436-495 nm cmt.tablitsa 3 vorgeschlagen, um zwei Komponenten hervorzuheben, von denen einer blau (440-485 nm), der anderen blauen (485-500 nm) hat.

Sieben Farbenspektrum.

Tabelle 4.

Die Namen der sieben Spektrumfarben sind in Tabelle 5 gezeigt.

Namen von sieben Spektrumfarben

Tabelle 5.

Wenn hervorgehoben werden acht farbenspektrum. Heft sich getrennt aus Gelbgrün (550-575 nm), reduziert den Bereich grün und gelb Farben bzw. Farben.

Acht Spektrumfarben

Tabelle 6.

Für verschiedene Zwecke können Forscher andere (wesentlich mehr) zuordnen die Anzahl der Spektrumfarben. Für praktische Bedürfnisse sind Fotografen jedoch in der Regel auf 6-8 Farben begrenzt.

Grundlegende und optionale Farben

Abb.1. Schwarzweiss, Basic und zusätzliche Farben

Grundfarben - Das drei Farbenvon dem Sie bekommen können irgendwelche anderen Farben.

Eigentlich gibt es in diesem Prinzip ein modernes digitales Foto, das rot (r), grün (g) und blau (b) als Hauptfarben und Blau (B), cm verwendet.

Zusätzliche Farben - Dies sind Farben, die, wenn Sie mit Grundfarben gemischt haben, dass Sie weiß werden können. Seetablitsa 7.

Tabelle 7.

Hauptfarbe

Zusätzliche Farbe

Ergebnisfarbe

RGB (0 0 225)
Blau Blau

RGB (255 225 0)
Gelb / gelb

RGB (255 225 225)
Weiss weiss

RGB (0 225 0)
Grün Grün.

RGB (255 0 225)
Lila oder fuchsia / magenta

RGB (255 225 225)
Weiss weiss

RGB (255 0 0)
Rot / re.

RGB (0 225 225)
Blau / Cyan.

RGB (255 225 225)
Weiss weiss

) und als lange Welle - 760-780 nm (395-385 THz). Elektromagnetische Strahlung mit solchen Wellenlängen wird ebenfalls genannt sichtbares Licht, oder einfach licht (Im engen Sinne des Wortes).

Geschichte

Die ersten Erläuterungen der Gründe für das Auftreten des sichtbaren Strahlungsspektrums erhielten Isaac Newton in der Buch "Optik" und Johann Goethe in der Arbeit der "Farbheftheorie", aber auch vor ihnen beobachtete Roger Bacon ein optisches Spektrum in ein Glas mit Wasser. Nur vier Jahrhunderte danach eröffnete Newton die Dispersion von Licht in Prismen.

Newton verwendete erstmals das Wortspektrum (Lat. Spectrum - Vision, Erscheinungsbild) im Druck 1671, beschreibt seine optischen Experimente. Er fand heraus, dass, wenn der Lichtstrahl auf die Oberfläche eines Glasprismas in einem Winkel zur Oberfläche fällt, ein Teil des Lichts reflektiert und der Teil durch das Glas läuft, wodurch mehrfarbige Streifen bildet. Der Wissenschaftler schlug vor, dass das Licht aus einem Fluss von Partikeln (Korpuskeln) verschiedener Farben besteht, und dass sich Partikel mit unterschiedlichen Farben in einem transparenten Medium mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Nach seiner Annahme bewegte sich das rote Licht schneller als violett, so dass der rote Strahl auf dem Prisma nicht so viel ist wie lila. Daher gab es ein sichtbares Farbspektrum.

Newton hat das Licht auf sieben Farben geteilt: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Lila. Die Nummer sieben, die er aus dem Glauben entschieden hat (abgeleitet von den antiken griechischen Sophisten), dass es eine Verbindung zwischen Blumen, Musiknoten, den Objekten des Sonnensystems und den Tagen der Woche gibt. Das menschliche Auge ist relativ schwach anfällig für Indigofarbfrequenzen, so dass manche Menschen es nicht von blau oder lila unterscheiden können. Daher wurde nach Newton oft vorgeschlagen, dass Indigo keine unabhängige Farbe ist, sondern nur ein Schatten von Lila oder Blau (jedoch ist es jedoch immer noch in das Spektrum in der westlichen Tradition in das Spektrum eingebaut). In der russischen Tradition von Indigo entspricht Indigo der blauen Farbe.

Farbe Wellenlängenbereich, nm Frequenzbereich, thc Energiespektrum von Photonen, eV
Lila ≤450 ≥667 ≥2,75
Blau 450-480 625-667 2,58-2,75
Sinusgrün. 480-510 588-625 2,43-2,58
Grün 510-550 545-588 2,25-2,43
Gelbgrün 550-570 526-545 2,17-2,25
Gelb 570-590 508-526 2,10-2,17
Orange 590-630 476-508 1,97-2,10
rot ≥630 ≤476 ≤1,97

Die in der Tabelle angegebenen Bands sind in der Natur, in der Realität, in der Realität, die Farbe sanft ineinander, und der Ort des sichtbaren Beobachters der Grenzen zwischen ihnen hängt weitgehend von den Beobachtungsbedingungen ab.

siehe auch

Anmerkungen

  1. Gagarin A. P. Scheinen // Physische Enzyklopädie: [in 5 Tonnen] / ch. ed. A. M. Prokhorov. - M.: Große russische Enzyklopädie, 1994. - T. 4: Zeigen - Robertson - Streamer. - S. 460. - 704 p. - 40.000 Exemplare. - ISBN 5-85270-087-8.
  2. Gost 8.332-78. State System zur Gewährleistung der Gleichmäßigkeit der Messungen. Lichtmessungen. Die Werte der relativen spektralen Lichteffizienz von monochromatischer Strahlung für Tagesvision

Sichtbare Strahlung - elektromagnetische Wellen, die vom menschlichen Auge wahrgenommen werden, was einen Abschnitt des Spektrums mit Wellenlängen von ungefähr 380 (lila) bis 780 nm (rot) einnehmen. Solche Wellen besetzen den Frequenzbereich von 400 bis 790 terahertz. Elektromagnetische Strahlung mit solchen Wellenlängen wird auch als sichtbares Licht bezeichnet, oder einfach leicht (im schmalen Sinne des Wortes). Die größte Empfindlichkeit gegenüber dem Licht des menschlichen Auges hat im Bereich von 555 nm (540 THz) im grünen Teil des Spektrums.

Die sichtbare Strahlung tritt auch in das "optische Fenster", dem Bereich des elektromagnetischen Strahlungsspektrums ein, der von der Erdatmosphäre praktisch nicht absorbiert wird. Saubere Luft streikte blaue Licht etwas stärker als Licht mit großen Wellenlängen (in der roten Seite des Spektrums), so dass der Mittagshimmel blau aussieht.

Viele Tierarten sind in der Lage, Strahlung zu sehen, die nicht für das menschliche Auge sichtbar ist, das heißt nicht in der sichtbaren Bereich. Zum Beispiel sehen Bienen und viele andere Insekten das Licht im ultravioletten Reichweite, was ihnen hilft, Nektar auf Farben zu finden. Pflanzen, die von Insekten bestritten werden, sind in einer rentableren Position in Bezug auf die Fortsetzung der Gattung, wenn sie in einem ultravioletten Spektrum hell sind. Vögel sind auch in der Lage, ultraviolette Strahlung (300-400 nm) zu sehen, und einige Arten haben sogar Etiketten auf dem Gefieder, um einen Partner, der nur in ultraviolett sichtbar ist, sichtbar.

Die ersten Erläuterungen des sichtbaren Strahlungsspektrums wurden von Isaac Newton in der Buch "Optik" und Johann Goethe in der Arbeit der "Farbheftheorie" gegeben, aber auch bevor sie Roger Bacon ein optisches Spektrum in einem Glas mit Wasser beobachtete. Nur vier Jahrhunderte danach eröffnete Newton die Dispersion von Licht in Prismen.

Newton verwendete erstmals das Wortspektrum (Lat. Spectrum - Vision, Erscheinungsbild) im Druck 1671, beschreibt seine optischen Experimente. Er machte die Beobachtung, dass, als der Lichtstrahl auf die Oberfläche eines Glasprismas in einem Winkel zur Oberfläche fällt, ein Teil des Lichts reflektiert und der Teil durch das Glas durchläuft, wodurch mehrfarbige Streifen bildet. Der Wissenschaftler schlug vor, dass das Licht aus einem Teilchenstrom (korpuskulär) verschiedener Farben besteht, und dass sich Partikel mit unterschiedlichen Farben in einer transparenten Umgebung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Nach seiner Annahme bewegte sich das rote Licht schneller als violett, so dass der rote Strahl auf dem Prisma nicht so viel ist wie lila. Daher gab es ein sichtbares Farbspektrum.

Newton hat das Licht auf sieben Farben geteilt: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Lila. Die Zahl Sieben, die er aus dem Glauben entschieden hat (abgeleitet von den antiken griechischen Sophisten), dass es eine Verbindung zwischen Blumen, musikalischen Noten, Objekten gibt Sonnensystem Und die Tage der Woche. Das menschliche Auge ist relativ schwach anfällig für die Frequenzen der Farbe von Indigo, so dass manche Menschen es nicht von der blauen oder violetten Farbe unterscheiden können. Daher wurde nach Newton oft vorgeschlagen, dass Indigo keine unabhängige Farbe ist, sondern nur ein Schatten von Lila oder Blau (jedoch ist es jedoch immer noch in das Spektrum in der westlichen Tradition in das Spektrum eingebaut). In der russischen Tradition von Indigo entspricht Indigo der blauen Farbe.

Goethe glaubte im Gegensatz zu Newton, dass das Spektrum bei dem angewendeten Teil der Welt auftritt. Er sah die breiten Strahlen der Welt, fand er, dass sich mit einem Durchlauf durch das Prisma, die rotgelben und blauen Kanten an den Rändern des Balkens manifestieren, zwischen denen das Licht weiß bleibt, und das Spektrum erscheint, wenn diese Kanten schließen schließen zueinander.

Im 19. Jahrhundert war nach der Öffnung von ultravioletter und infraroten Strahlung das Verständnis des sichtbaren Spektrums genauer.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts untersuchten Thomas Jung und Hermann von Helmgolts auch die Beziehung zwischen dem sichtbaren Strahlungsspektrum und der Farbvision. Ihre Theorie der Farbvision hat angenommen, dass drei verschiedene Arten von Rezeptoren, um die Augenfarbe zu bestimmen.

Eigenschaften der sichtbaren Strahlungsgrenzen

Mit der Zersetzung des weißen Strahls im Prisma wird ein Spektrum gebildet, bei dem Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen in verschiedenen Winkeln gebrochen werden. Farben, die in dem Spektrum enthalten sind, dh solchen Farben, die durch Lichtwellen der gleichen Länge (oder sehr enger Reichweite) erhalten werden können, werden spektrale Farben bezeichnet. Die wichtigsten spektralen Farben (mit ihrem eigenen Namen) sowie die Eigenschaften der Strahlung dieser Farben sind in der Tabelle dargestellt:

Farbe

Wellenlängenbereich, nm

Frequenzbereich, thc

Energiespektrum von Photonen, eV

Lila

Orange

Es entspricht jeder monochromatischen Strahlung. Solche Farbtöne wie Rosa, Beige oder Purpur sind nur als Ergebnis des Mischens mehrerer monochromatischer Strahlung mit gebildet verschiedene Längen Wellen.

Die sichtbare Strahlung tritt auch in das "Optikfenster", den Spektrumbereich ein elektromagnetische Strahlungpraktisch nicht von der irdischen Atmosphäre aufgenommen. Saubere Luft fällt blaues Licht deutlich stärker als Licht mit großen Wellenlängen (in der roten Seite des Spektrums), so dass der Mittagshimmel blau aussieht.

Viele Tierearten können Strahlung sehen, nicht für das menschliche Auge sichtbar, das ist nicht im sichtbaren Bereich enthalten. Zum Beispiel sehen Bienen und viele andere Insekten das Licht im ultravioletten Reichweite, was ihnen hilft, Nektar auf Farben zu finden. Pflanzen, die von Insekten bestritten werden, sind in einer rentableren Position in Bezug auf die Fortsetzung der Gattung, wenn sie in einem ultravioletten Spektrum hell sind. Vögel sind auch in der Lage, ultraviolette Strahlung (300-400 nm) zu sehen, und einige Arten haben sogar Etiketten auf dem Gefieder, um einen Partner, der nur in ultraviolett sichtbar ist, sichtbar.

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    ✪ Infrarotlicht: jenseits der offensichtlichen

    ✪ sichtbare Strahlung.

    ✪ Double Bempane (sichtbares Licht)

    ✪ Über sichtbar und unsichtbar

    ✪ Lumineszenz und Phosphoreszenz

    Untertitel

    Die Menschheit hat immer in den Nachthimmel gezogen, wir haben Bilder von Sternen bemalt, folgten den Planeten, sah Zeichen und Vorhersagen in den Himmelsobjekten. Aber im Universum bleibt noch unerforscht. Die riesigen Entfernungen trennen uns von Objekten, die uns dabei helfen würden, Antworten auf die wichtigsten Fragen zu finden: Wie wurden die Galaxien gebildet? Wie erscheinen die Sterne und Planeten? Gibt es Bedingungen für andere Planeten? Um unsere Theorien zu entwickeln und zu überprüfen, müssen wir wissen, was im Weltraum passiert. Deshalb erstellen wir Geräte, die uns helfen, mehr zu sehen. Sie werden immer massiver. Stärker. Alles ist perfekt. Im Laufe der Zeit hörten Astronomen auf, nur auf das Licht auf das bloße Auge sichtbar zu sein. Wenn Sie die Welt um Sie herum schauen, sehen Sie das sogenannte "sichtbare Licht". Das sichtbare Licht ist jedoch nur eine der Strahlungsformen. Im Universum gibt es viele verschiedene Arten von Strahlung. Es ist überall. Unser Körper hat gelernt, sichtbares Licht mit dem Auge wahrzunehmen. Es hat aber auch gelernt, wie man eine andere Art von Strahlung spüren, genannt Infrarotlicht. Unser Körper fühlt es sich als warm an. Diese Infrarotstrahlung wurde von Astronomer Frederick William Gershele eröffnet. Herschel wusste, dass das Prisma verwendet werden könnte, um das weiße Licht auf verschiedene Farben zu teilen. Er wollte wissen, ob verschiedene Farben unterschiedliche Temperaturen haben. Und es stellte sich heraus, dass sie haben! Dann bemerkte der Herschel die Temperatur des leeren Raums, der sich neben rot befindet. Kein Licht ist zu sehen, aber die Temperatur stieg auf. So eröffnete HERSCHEL unsichtbare Infrarotstrahlung. Nun ist die Menschheit bekannt, dass die Strahlungsarten für das Auge unsichtbar sind. Sie können irgendwo sein. Überall um uns herum. Wie viele sind dort? Warum existieren sie? Was verstecken sie? Natürlich mussten wir herausfinden. Energie, die durch das Universum in Form von Wellen reisen, wird als elektromagnetische Strahlung bezeichnet. Das gesamte Studienbereich: Von hochenergischen Gammastrahlen bis hin zu niederenergetischen Funkwellen wird ein elektromagnetisches Spektrum bezeichnet. Unsere Augen unterscheiden nur sichtbares Licht, aber wir können Geräte wie Infrarotkameras erstellen, um andere Arten von Strahlung zu sehen. Diese künstlichen "Augen" sehen das unsichtbare Licht für uns und drehen Sie es in ein Bild, das für unser Auge verständlich ist. Elemente können verschiedene Arten von Strahlung abgeben. Wir können das gesamte Sortiment des Subjekts ansehen, wir können ein echtes Bild des Themas sehen. Wenn wir solche Geräte in den Himmel führen, öffnen sie den Kosmos in ihrer ganzen Ruhm. Wenn wir den Nachthimmel ansehen, sehen wir Sterne und Planeten, Galaxien und Nebel nur in sichtbarem Licht. Wenn sie jedoch zwischen Infrarotlicht unterscheiden könnten, würde der Himmel völlig anders aussehen. Erstens können lange Wellen von Infrarotlicht durch die Gas- und Staubwolken passieren. Kürzere Wellen des sichtbaren Lichts sind blockiert oder distanziert, wenn sie durch solche Ansammlungen von Partikeln führen. Es stellt sich heraus, beobachtet Infrarotlicht, wir können auch durch die Wolken von Gas und Staub erweisen sehen. Wie zum Beispiel diese kürzlich geformten Sterne. Objekte, die nicht sichtbares Licht selbst ausgeben, wie Planeten, können heiß genug sein, um Infrarotlicht auszusenden, die es uns ermöglichen, sie zu bemerken. Und das Infrarotlicht der Sterne zu beobachten, passiert durch die Atmosphäre, wir können die chemische Zusammensetzung des Planeten erkunden. Der Staubschwanz, der von entfernten Planeten im Prozess ihrer Bildung hinterlassen wird, strahlt auch Infrarotlicht aus und hilft uns zu verstehen, wie neue Planeten geboren werden. Infrarotlicht hilft uns also, Objekte in Betracht ziehen, die nicht weit entfernt sind. Aber doch kann er uns sagen, wie die ersten Objekte im Universum unmittelbar nach einer großen Explosion erschienen sind. Stellen Sie sich vor, Sie senden eine E-Mail von der Galaxie in Milliarden von Lichtjahren von uns. Es wird unglaublich lange gehen! Und wenn es schließlich kommen wird, wird derjenige, der liest, dass er die Nachricht als Abgelegenheit von Milliarden von Jahren lernen wird. Das Licht der ersten Sterne, die im jungen Universum gebildet wurden, verhält sich auf dieselbe Weise. Er verlässt die Sterne vor vielen Jahren und fährt durch den Weltraum und überwindet riesige Entfernungen zwischen Galaxien. Wenn wir ihn sehen könnten, hätten wir die Galaxien gesehen, wie sie im frühen Universum waren. Es stellt sich heraus, wir könnten die Vergangenheit sehen! Aber leider können wir es nicht sehen. Warum? Weil das Universum expandiert. Wenn das Licht durch den Raum reist, wird es von dieser Erweiterung gestreckt. Die ersten Sterne leuchten hauptsächlich in den sichtbaren und ultravioletten Spektren, aber das Dehnen änderte die Wellenlänge des Lichts und drehte es in Infrarot. Dieser Effekt wird als "rote Verschiebung" bezeichnet. Die einzige Gelegenheit, das Licht von entfernten Sternen zu sehen, die uns erreichen, ist eine Suche nach sehr langem Infrarotlicht. Wenn Sie es sammeln, können wir die Bilder der ersten Galaxien erstellen, die im Universum erschienen sind. Die Geburt der ersten Sterne und Galaxien zu sehen, vertiefen wir unser Wissen darüber, wie unser Universum gebildet wurde. Da ging das Universum vom ersten weg funkelnde Sterne, Vor den Clustern von Milliardensternen, die wir jetzt sehen. Was erfahren wir, wie Galaxien wachsen und entwickelt werden? Wie hat das Chaos des frühen Universums Order und Struktur erworben? Derzeit baut NASA ein neues Space-Teleskop "James Webb". Mit Hilfe eines riesigen Spiegels, der in der Lage ist, Infrarotlicht zu sammeln, und Umlaufbahnen, die weit hinter dem Mond Webb entfernt gelegen, können wir den Platz sehen, wie wir es nicht gesehen haben. Webb sucht nach Anzeichen von Wasser auf Planeten, die von anderen Sternen rotieren. Es gibt Fotos des Kinderfechtes unseres Universums. Schwere Sterne und Planetensysteme, die in Staubkabinen versteckt sind. Sie können Antworten auf die wichtigsten Fragen des Universums finden, und vielleicht sogar auf denen, die wir nicht mehr Zeit hatten, um zu fragen. Antworten, die sich in Form von Infrarotlicht aus uns verstecken. Alles, was wir tun müssen, ist zu sehen. [Infrarotlicht: hinter dem scheinbaren] [Prinzipien des Teleskops James Webb] Übersetzung und Untertitel: Astronomieday.ru

Geschichte

Die ersten Erläuterungen der Gründe für das Auftreten des sichtbaren Strahlungsspektrums erhielten Isaac Newton in der Buch "Optik" und Johann Goethe in der Arbeit der "Farbheftheorie", aber auch vor ihnen beobachtete Roger Bacon ein optisches Spektrum in ein Glas mit Wasser. Nur vier Jahrhunderte danach eröffnete Newton die Dispersion von Licht in Prismen.

Newton verwendete erstmals das Wortspektrum (Lat. Spectrum - Vision, Erscheinungsbild) im Druck 1671, beschreibt seine optischen Experimente. Er fand heraus, dass, wenn der Lichtstrahl auf die Oberfläche eines Glasprismas in einem Winkel zur Oberfläche fällt, ein Teil des Lichts reflektiert und der Teil durch das Glas läuft, wodurch mehrfarbige Streifen bildet. Der Wissenschaftler schlug vor, dass das Licht aus einem Fluss von Partikeln (Korpuskeln) verschiedener Farben besteht, und dass sich Partikel mit unterschiedlichen Farben in einem transparenten Medium mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen. Nach seiner Annahme bewegte sich das rote Licht schneller als violett, so dass der rote Strahl auf dem Prisma nicht so viel ist wie lila. Daher gab es ein sichtbares Farbspektrum.

Newton hat das Licht auf sieben Farben geteilt: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Lila. Die Nummer sieben, die er aus dem Glauben entschieden hat (abgeleitet von den antiken griechischen Sophisten), dass es eine Verbindung zwischen Blumen, Musiknoten, den Objekten des Sonnensystems und den Tagen der Woche gibt. Das menschliche Auge ist relativ schwach anfällig für Indigofarbfrequenzen, so dass manche Menschen es nicht von blau oder lila unterscheiden können. Daher wurde nach Newton oft vorgeschlagen, dass Indigo keine unabhängige Farbe ist, sondern nur ein Schatten von Lila oder Blau (jedoch ist es jedoch immer noch in das Spektrum in der westlichen Tradition in das Spektrum eingebaut). In der russischen Tradition von Indigo entspricht Indigo der blauen Farbe.

Farbe Wellenlängenbereich, nm Frequenzbereich, thc Energiespektrum von Photonen, eV
Lila ≤450 ≥667 ≥2,75
Blau 450-480 625-667 2,58-2,75
Sinusgrün. 480-510 588-625 2,43-2,58
Grün 510-550 545-588 2,25-2,43
Gelbgrün 550-570 526-545 2,17-2,25
Gelb 570-590 508-526 2,10-2,17
Orange 590-630 476-508 1,97-2,10
rot ≥630 ≤476 ≤1,97

Die in der Tabelle angegebenen Bands sind in der Natur, in der Realität, in der Realität, die Farbe sanft ineinander, und der Ort des sichtbaren Beobachters der Grenzen zwischen ihnen hängt weitgehend von den Beobachtungsbedingungen ab.