How big is Lungimea de undă a luminii violete?

Violetul este culoarea celor mai scurte lungimi de undă ale luminii pe care le pot vedea oamenii. Exploratorul arată lumina violetă cu o lungime de undă de 400 de nanometri, aproape de cea mai scurtă pe care o pot detecta ochii omului. Un nanometru este o miliardime de metru.

Lungime de undă

Lumina se propagă ca o undă, iar lungimea ei de undă este distanța de la o creastă a undei până la următoarea. Fiecare culoare a luminii are o lungime de undă diferită. Când lumina albă trece printr-o prismă, culorile se desfac într-un curcubeu, cu roșu la un capăt și violet la celălalt.

Ochii omului detectează de obicei lungimi de undă de la aproximativ 380 până la 700 de nanometri. Violetul se află la capătul scurt, în jur de 380 de nanometri, iar roșul la capătul lung, în jur de 700 de nanometri. Așadar, 400 de nanometri înseamnă lumină violet aproape de marginea a ceea ce pot vedea oamenii.

Această margine nu este netă. Comisia Internațională pentru Iluminat, care stabilește standardele pentru măsurarea luminii, spune că nu există limite precise ale luminii vizibile. Motivul este că sursele foarte luminoase sunt uneori vizibile la lungimi de undă mai scurte de 400 de nanometri. Comisia plasează limita scurtă undeva între 360 și 400 de nanometri.

Comparații de dimensiune

• Aproximativ 200–250 de unde violet, puse cap la cap, ar acoperi grosimea unui fir de păr uman, care este de 80–100 de micrometri. Un micrometru este o miime de milimetru.
• Aproximativ 19 unde violet s-ar întinde pe lățimea unei globule roșii, care are un diametru de aproximativ 7,5 micrometri.
• Undele luminii roșii, lungi de aproximativ 700 de nanometri, sunt de 1,75 ori mai lungi decât undele violet.
• Undele violet sunt de aproximativ 6,7 ori mai lungi decât undele de 60 de nanometri ale luminii ultraviolete din explorator, pe care ochii omului nu o pot vedea.
• Cu lumină de 400 de nanometri, un microscop optic bun poate separa detalii aflate la aproximativ 0,2 micrometri (200 de nanometri) unul de altul, adică aproximativ jumătate dintr-o lungime de undă. Această legătură dintre lungimea de undă și detaliu determină limita microscoapelor optice.
• Dacă o undă violet ar fi la fel de lungă ca o persoană de 1,7 metri înălțime, o globulă roșie ar avea un diametru de aproximativ 32 de metri.

Cum vede ochiul violetul

Celulele cu conuri din ochi funcționează ca niște receptori acordați pe banda îngustă a lungimilor de undă vizibile. Ochiul răspunde mult mai slab la violet decât la mijlocul acestei benzi. La lumina zilei, lumina de 400 de nanometri pare doar de aproximativ 1/2.500 din cât de strălucitoare este aceeași putere de lumină verde la 555 de nanometri, lungimea de undă la care ochiul este cel mai sensibil. De aceea lumina violetă pare slabă lângă lumina verde de aceeași putere.

Dincolo de violet

Lumina cu lungimi de undă mai scurte decât violetul se numește lumină ultravioletă. Banda de lângă lumina vizibilă, UV-A, se întinde de la 315 la 400 de nanometri. Unele insecte, precum bondarii, pot vedea lumina din ultravioletul apropiat, pe care ochii omului în mod normal nu o pot vedea.

În 1801, Johann Ritter a arătat că această lumină invizibilă există. El știa că hârtia fotografică se înnegrea mai repede în lumină albastră decât în lumină roșie. A așezat hârtia dincolo de capătul violet al spectrului, unde nu se putea vedea nicio lumină, iar hârtia tot s-a înnegrit.

Surse

• 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.