ما هو الطيف المرئي؟
الطيف المرئي (أو تسمى أحيانا الطيف الضوئي) هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي، وهو مرئي (يمكن اكتشافه من قبل العين البشرية). الطيف الكهرومغناطيسي في هذا المجال من الأطوال الموجية يسمى الضوء المرئي أو ببساطة الضوء. العين البشرية النموذجية تستجيب لأطوال موجية في الهواء حوالي 380 إلى 750 نانومتر[1]. الأطوال الموجية المقابلة في الماء وغيره من الوسائط تنخفض بعامل مساوي لمعامل الانكسار. من حيث التردد، فإن هذا المجال من الطيف الكهرومغناطيسي يقابل 400-790 تيراهيرتز. إن العين تكون أكثر حساسية للضوء عند طول موجة حوالي 555 نانومتر (540 هرتز)، في المنطقة الخضراء من الطيف الضوئي. لا يتضمن الطيف بكل الأحوال جميع الألوان التي تستطيع العين والدماغ البشري تمييزها. الألوان غير المشبعة مثل اللون الوردي، والأرجواني، وقرمزي غير موجدة، على سبيل المثال، لأنها تنتج فقط نتيجة مزج عدة أطوال موجية.
يوجد العديد من المصادر الضوئية. وأكثرها شيوعا هي الحرارية: وهي الجسم الذي يصدر درجة حرارة معينة وتبعث نفس خصائص طيف إشعاع الجسم الأسود. ومن الامثلة البسيطة للمصدر الحراري هي أشعة الشمس المنبعثة من جو الشمس عند تقريبا 6,000 كلفن القمة في المنطقة المرئية من الطيف الكهرومغناطيسي في مخطط وحدة الطول الموجي،[14] وتقريبا 44% من طاقة الشمس التي تصل إلى الأرض مرئية.[15] ومن الأمثلة الأخرى المصابيح المتوهجة، التي تنبعث منها فقط حوالي 10% من طاقتها على شكل ضوء مرئي والباقي يكون أشعة تحت الحمراء. ومن مصادر الضوء الحرارية الشائعة في التاريخ هي الاجسام الصلبة المتوهجة بسبب اللهب، ولكن هذه أيضا تبعث معظم إشعاعتها تحت الحمراء وجزء صغير فقط كطيف مرئي. تكون ذروة طيف الجسم الأسود في اتجاه الأشعة تحت الحمراء العميقة عند الطول الموجي 10 ميكرومتر، وتكون للأجسام الباردة نسبيا مثل البشر. وكلما ازدادت درجة حرارة الجسم، تنزاح الذروة إلى أطوال موجية أقصر، مولدة أولا توهجًا أحمرًا، ثم توهجًا أبيضًا، وأخيرًا توهجًا أزرقًا حين تنزاح الذروة خارجة من الجزء المرئي من الطيف تجاه مجال الأشعة الفوق بنفسجية. يمكن رؤية هذه الألوان عند تسخين المعدن إلى درجات حرارة عالية فنرى اللون الأحمر ثم اللون الأبيض. أما الانبعاثات الحرارية الزرقاء فلا يمكن رؤيتها غالبًا، بإستثناء النجوم واللون الأزرق الذي نراه في لهب الغاز أو مشعل اللحام هو في الواقع نتيجة لانبعاثات جزيئية، وخصوصًا من جذور CH الحرة (تصدر حزمة موجية طولها حوالي 425 نانومتر، ولا ترى في النجوم أو الإشعاع الحراري النقي).