מה הגודל של אורך גל סגול?

סגול הוא הצבע של אורכי הגל הקצרים ביותר של אור שבני אדם יכולים לראות. האתר מציג אור סגול באורך גל של 400 ננומטרים, קרוב לאורך הגל הקצר ביותר שעיני אדם מסוגלות לזהות. ננומטר הוא מיליארדית המטר.

אורך גל

האור נע כגל, ואורך הגל שלו הוא המרחק מפסגה אחת של הגל לפסגה הבאה. לכל צבע של אור יש אורך גל שונה. כשאור לבן עובר דרך מנסרה, הצבעים מתפזרים לקשת, כשהאדום בקצה אחד והסגול בקצה השני.

עיני אדם מזהות בדרך כלל אורכי גל מכ-380 ועד 700 ננומטרים. הסגול נמצא בקצה הקצר, בסביבות 380 ננומטרים, והאדום בקצה הארוך, בסביבות 700 ננומטרים. לכן אור באורך 400 ננומטרים הוא אור סגול ליד קצה התחום שבני אדם יכולים לראות.

הקצה הזה אינו חד. הוועדה הבינלאומית לתאורה, שקובעת תקנים למדידת אור, אומרת שאין גבולות מדויקים לאור נראה. הסיבה היא שמקורות בהירים מאוד נראים לפעמים באורכי גל קצרים מ-400 ננומטרים. הוועדה מציבה את הגבול הקצר איפשהו בין 360 ל-400 ננומטרים.

השוואות גודל

• כ-200–250 גלים סגולים, מונחים זה אחר זה, היו משתרעים על פני רוחבה של שערת אדם, שרוחבה 80–100 מיקרומטרים. מיקרומטר הוא אלפית המילימטר.
• כ-19 גלים סגולים היו משתרעים על פני תא דם אדום, שרוחבו כ-7.5 מיקרומטרים.
• הגלים של אור אדום, באורך של כ-700 ננומטרים, ארוכים פי 1.75 מהגלים הסגולים.
• הגלים הסגולים ארוכים בערך פי 6.7 מהגלים באורך 60 ננומטרים של אור אולטרה-סגול באתר, אור שעיני אדם אינן יכולות לראות.
• באור של 400 ננומטרים, מיקרוסקופ אור טוב יכול להפריד בין פרטים שהמרחק ביניהם כ-0.2 מיקרומטרים (200 ננומטרים), כמחצית מאורך גל. הקשר הזה בין אורך גל לבין פרטים קובע את גבול מיקרוסקופי האור.
• אילו גל סגול אחד היה ארוך כמו אדם בגובה 1.7 מטרים, תא דם אדום היה ברוחב של כ-32 מטרים.

איך העין רואה סגול

תאי קונוס בעין פועלים כמקלטים המכוונים לתחום הצר של אורכי הגל הנראים. העין מגיבה לסגול הרבה פחות מאשר לאמצע התחום הזה. באור יום, אור באורך 400 ננומטרים נראה בהיר בערך 1/2,500 בלבד מאור ירוק באותו הספק, באורך 555 ננומטרים, אורך הגל שהעין רגישה אליו ביותר. לכן אור סגול נראה עמום ליד אור ירוק באותו הספק.

מעבר לסגול

אור באורכי גל קצרים מאלה של הסגול נקרא אור אולטרה-סגול. התחום הסמוך לאור הנראה, UV-A, משתרע מ-315 עד 400 ננומטרים. חרקים מסוימים, כמו דבורי בומבוס, רואים אור אולטרה-סגול קרוב, שעיני אדם בדרך כלל אינן רואות.

ב-1801 הראה יוהאן ריטר שהאור הבלתי נראה הזה קיים. הוא ידע שנייר צילום משחיר מהר יותר באור כחול מאשר באור אדום. הוא הניח נייר מעבר לקצה הסגול של הספקטרום, במקום שבו לא ניתן היה לראות אור, והנייר עדיין השחיר.

מקורות

• Visible Light. NASA Science, 2023.
• Anatomy of an Electromagnetic Wave. NASA Science, 2023.
• Ultraviolet Waves. NASA Science, 2023.
• Visible radiation. International Commission on Illumination, International Lighting Vocabulary, 2020.
• Ultraviolet radiation. International Commission on Illumination, International Lighting Vocabulary, 2020.
• CIE spectral luminous efficiency for photopic vision. International Commission on Illumination, 2019.
• Resolution. Nikon MicroscopyU.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
• Erythrocytes. In Anatomy and Physiology, 2nd edition. OpenStax, 2022.