משתמש:בנצי/ארגז חול ??: הספקטרום הנראה

אורכי-גל בתחום הנראה עוברים דרך 'חלון אופטי', כינוי המתייחס לאותו חלק בספקטרום האלקטרומגנטי העובר במידה רבה ללא הנחתה דרך האטמוספירה של כדור-הארץ. דוגמא לתופעה זו היא פיזור האור העובר דרך אויר נקי (הערה על ריכוז נמוך של חלקיקים, של אבק, פיח, וחלקיקים מזהמים אחרים באויר) – אור סגול ואור כחול מתפזרים (הפנייה לפיזור) במידה רבה יותר מאשר אור אדום, ובשל כך שמי היום נראים כחולים (הערה לגבי ההבדל בין ההיענויות לסגול ולכחול).

החלון האופטי נקרא גם החלון הנראה, משום שהוא חופף ספקטרום ההיענות של העין האנושית (ראה הערה קודמת). חלון התת-אדום הקרוב (NIR) נמצא ממש סמוך לתחום הראיה האנושית, ואחריו גם חלון אורכי-גל בינוניים בתת-אדום (MWIR), ואורכי-גל ארוכים בתת-אדום או תת-אדום רחוק (LWIR או FIR, בהתאמה), אם כי ישנם בעלי-חיים אחרים החשים אורכי-גל אלה.

מינים רבים חשים אור בתדירויות מחוץ ל'ספקטרום הנראה', תחום המוגדר, כאמור, במונחים של הראיה האנושית. דבורים וחרקים רבים אחרים ניחנו ביכולת חישה של אור על-סגול (UV), המסייעת להם במציאת צוף בפרחים. מיני צמחים התלויים בחרקים להאבקתם עשויים להיות חייבים את הצלחת רבייתם לנראותם (appearance) באור על-סגול, יותר מאשר כמה ססגוניים הם נראים לאדם. גם בעלי-כנף יכולים לראות באמצעות אור הנמצא בתחום העל-סגול (300-400 ננומטר), ולכמה מהם סימנים תלויי-מין על ה??? (plumage – כסות נוצות ?) הנראים בתחום העל-סגול בלבד. אולם, בעלי-חיים רבים המסוגלים לראות באמצעות אורכי-גל בתחום העל-סגול, אינם רואים באמצעות אור אדום או אורכי-גל הסמוכים לו (הערת מקור). הספקטרום הנראה של דבורים מסתיים ב-590 ננומטר בערך, בדיוק לפני שמתחילים אורכי-הגל הכתומים (הערת מקור). אבל בעלי-כנף מסוגלים לראות באמצעות אורכי-גל אדומים מסויימים, אם כי פחות מאלה אליהם רגישה עינו של האדם. זוהי אמונה עממית שגויה אודות היותו של דג-זהב מצוי העל-החיים היחיד המסוגל לראות באמצעות גם תת-אדום וגם על-סגול, מאחר ואינם מגיבים לאור תת-אדום.

טיוטה מקורית

התחום הנראה (להבליט + הערה לגבי "נראה": במובן של גילוי, רגישות) אצל האדם מהווה חלק מתוך הספקטרום האלקטרומגנטי, אליו רגישה עין האדם ומגיבה לו. קרינה אלקטרומגנטית בתחום זה של אורכי-גל מכונה אור נראה (להבליט) או פשוט אור (להבליט). עין אדם טיפוסית מגיבה לאורכי-גל בתחום 390-700 ננומטר בקירוב (להקדים היגד זה למשפט שקדם לו). במונחי תדירות (לשקול דחיית ההתייחסות לתדירות למאוחר יותר במאמר), תחום זה מתאים לפס תדרים בתחום 430-790 טרה-הרץ (THz). רגישותה המירבית של עין ???? (למה הכוונה ?) הינה בדרך-כלל בסביבות 555 ננומטר (540THz), באזור הירוק של הספקטרום האופטי (ראה פונקציית הארה (luminosity function) - למה הכוונה ? - ערך, פיסקה כאן).

היסטוריה

במאה ה-13, העלה רוג'ר בייקון את הרעיון כי קשתות נוצרות בתהליך דומה לזה של מעבר אור דרך זכוכית או קריסטל (???).

במאה ה-17, גילה אייזיק ניוטון כי מנסרות מסוגלות לפרק אור לבן או להרכיב אותו, ותיאר את התופעה בספרו 'אופטיקה' (Opticks). הוא היה הראשון לעשות שימוש במונח 'ספקטרום' (מלטינית, 'הופעה' או 'נראות') במובן זה (???), בדפוס מ-1671 בתיאור ניסוייו באופטיקה. ניוטון ראה (observed - ?) כי כאשר אלומה צרה של אור שמש פוגעת בפיאתה של מנסרת זכוכית בזווית כלשהי, חלק מהאור מוחזר וחלקו עובר אל תוך ובתוך הזכוכית, כשהוא יוצא לאויר בפסים צבעוניות שונות. ניוטון שיער כי אור עשוי חלקיקים בעלי צבעים שונים, כאשר צבעים שונים נעים במהירויות שונות בקרב החומר השקוף, כשמהירותו של האור האדום בזכוכית גבוהה מזו של אור סגול. תוצאתו של הבדל זה מתבטאת בשבירה קטנה יותר של האור האדום בהשוואה לאור הסגול (כאן מתאים איור או תמונה – לבדוק מה יש ב'ויקישיתוף') בעוברם דרך המנסרה, ביוצרם, עקב כך, לספקטרום צבעים.

ניוטון חילק את הספקטרום לשבעה צבעים שקיבלו שמות: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו וסגול. הוא בחר בשבעה צבעים, מתוך אמונה שנגזרה מתפיסה סופיסטית יוונית קדומה, בדבר קשר בין הצבעים, תווים מוזיקליים, העצמים הידועים במערכת השמש, וימות השבוע. העין האנושית

צבעים ספקטראליים

צבעים המתקבלים על-ידי פס צר של אורכי-גל (אור מונוכרומטי) נקראים צבעים ספקטראליים טהורים (להשתמש בחומר מסירס). תחומי הצבע השונים המצויינים בתרשים בצד ימין הינם מקורבים: הספקטרום רציף, ללא גבולות ברורים בין צבע אחד למישנהו.

ספקטרוסקופיה

ספקטרוסקופיה היא תחום מחקר העוסק באיפיונם של עצמים או מערכות על-סמך ספקטרום אורכי-הגל שהם פולטים או מחזירים. ספקטרוסקופיה היא כלי מחקר חשוב באסטרונומיה, באמצעותו אנשי-מדע מנתחים את תכונותיהם של עצמים מרוחקים. העבודה בספקטרוסקופיה אסטרונומית מאופיינת בשימוש בסריגי עקיפה בעלי כושר נפיצה גבוה (הערת הסבר) על-מנת לצפות בספקטרה (הערה לשונית) בכושר-הפרדה ספקטראלי גבוה. הליום היה היסוד הראשון שנתגלה באמצעות ניתוח ספקטרום האור המגיע מהשמש. יסודות כימיים המצויים בעצמים אסטרונומיים מתגלים באמצעות קווי פליטה וקווי בליעה אופייניים (הפנייה והערת הסבר).

קווים ספקטראליים השייכים לעצמים אסטרונומיים מוזזים עקב תנועתם של עצמים אלה יחסית לצופה, בתופעה הקרויה היסט דופלר (הפניות, גם לאיש + היסט אדום והיסט כחול). כוכבי-הלכת הראשונים מחוץ למערכת-השמש (exoplanets) נתגלו באמצעות ניתוח היסט דופלר של כוכב האב, המגלה שינויים במהירותו הרדיאלית, כלומר מהירותו הקווית יחסית לכדור-הארץ, הנגרמים עקב השפעת כבידת כוכב-הלכת על כוכב האב הנצפה.

ספקטרום של תצוגה צבעונית

לתצוגות צבעוניות (צגי מחשב ומסכי טלביזיה) יכולת מוגבלת

הערות

איזה צירוף מקרים מעניין: לציין את גילוי סטרונציום בענקים אדומים (ראה פיסקת 'נוקליאו' כוכבית';