ما حجم الطول الموجي للضوء الأحمر؟

الضوء الأحمر هو لون الضوء الذي له أطول الأطوال الموجية التي يستطيع الناس رؤيتها. يبلغ الطول الموجي للضوء الأحمر الظاهر هنا 750 نانومترًا، وهو أحمر قانٍ عند الطرف الأقصى من المدى المرئي. والنانومتر جزء من مليار من المتر.

الطول الموجي

ينتقل الضوء على هيئة موجة. والطول الموجي للضوء هو المسافة من قمة موجة إلى القمة التي تليها، ولكل لون من ألوان الضوء طول موجي مختلف. فللبنفسجي أقصر طول موجي يراه الإنسان، وللأحمر أطوله. ويبلغ الطول الموجي للضوء البرتقالي نحو 620 نانومترًا، وللأحمر المعتاد نحو 680 نانومترًا.

ليس لطرفي المدى المرئي حدّ قاطع. فتحدد ناسا المدى بنحو 380 إلى 700 نانومتر، ويحدده كتاب فيزياء واسع الاستخدام بين 400 و750 نانومترًا. وتضع اللجنة الدولية للإضاءة، وهي الجهة التي تضع معايير للضوء والإضاءة، الحد الأعلى في موضع ما بين 760 و830 نانومترًا. ويتوقف موضع هذا الحد على كمية الضوء التي تصل إلى العين وعلى الشخص نفسه.

عند 750 نانومترًا يقع الأحمر الظاهر هنا عند الطرف الطويل من مدى الكتاب الدراسي، ويتجاوز مدى ناسا. وينتقل الضوء بسرعة نحو 300,000 كيلومتر في الثانية. ولذلك تمر بأي نقطة نحو 400 تريليون قمة من قمم هذا الضوء الأحمر في كل ثانية. ويسمى هذا العدد تردد الضوء.

مقارنات الحجم

تتسع شعرة الإنسان عرضًا لنحو 110–130 طولًا موجيًا من هذا الضوء الأحمر، فعرضها 80–100 ميكرومتر. والميكرومتر جزء من مليون من المتر.
الضوء البنفسجي، عند الطرف الآخر من قوس قزح، طوله الموجي نحو 400 نانومتر. ويقارب الطول الموجي لهذا الضوء الأحمر ضعف ذلك الطول.
لو جرى تكبير الطول الموجي الواحد لهذا الضوء الأحمر إلى عرض كرة تنس، وهو نحو 6.7 سنتيمتر، لبلغ عرض شعرة الإنسان 7–9 أمتار.
يبلغ سمك ورقة واحدة نحو 0.1 مليمتر، أي نحو 130 طولًا موجيًا من هذا الضوء.

كيف ترى العين اللون الأحمر

تُكتشف الألوان بواسطة خلايا في العين تسمى المخاريط. ولدى البشر ثلاثة أنواع منها، تسمى المخاريط الحمراء والخضراء والزرقاء، مع أن هذه الأسماء لا تنطبق تمامًا على منتصف المدى الذي يرصده كل نوع. فتستجيب المخاريط الحمراء لأطوال موجية تبلغ نحو 500 إلى 700 نانومتر، والخضراء من 450 إلى 630، والزرقاء من 400 إلى 500.

يقع الأحمر القاني البالغ 750 نانومترًا قرب حافة الرؤية البشرية. وترى حيوانات أخرى الألوان على نحو مختلف. فلدى معظم الثدييات غير الرئيسيات نوعان فقط من المخاريط. والكلاب مثلًا ترى الأزرق والأصفر، لكنها لا تميز الأحمر من الأخضر.

سبب احمرار الغروب

يحتوي ضوء الشمس على كل ألوان قوس قزح. وحين يمر في الهواء، تبعثر جزيئات الغاز الضوء الأزرق، الذي ينتقل في موجات أقصر، أكثر مما تبعثر الضوء الأحمر. والضوء الأزرق المتبعثر، القادم من كل الاتجاهات، هو سبب ظهور السماء زرقاء.

وحين تكون الشمس منخفضة في السماء، يقطع ضوؤها كمية أكبر من الهواء ليبلغ سطح الأرض. فيتبعثر مزيد من الضوء الأزرق بعيدًا، ويصل الضوء الأحمر والأصفر في معظمه مباشرةً. ويبعثر الغبار والجسيمات الصغيرة الأخرى في الهواء الضوء الأزرق أيضًا، وقد يجعل ذلك الغروب أشد احمرارًا.