Espectre visible
Es diu espectre visible a la regió del espectre electromagnètic que el ull humà és capaç de percebre. A la radiació electromagnètica en este ranc de llongitutés d'ona se li crida llum visible o simplement llum. No hi ha llímits exactes en l'espectre visible: l'ull humà típic respondrà a llongituts d'ona de 380 a 750 nm, encara que en casos excepcionals algunes persones poden ser capaces de percebre llongituts d'ona des de 310 fins a 1050 nm.[1] Els arcs iris són un eixemple de refracció de l'espectre visible, encara que no ho fan de forma ideal. Les llongituts d'ona visibles travessen sense atenuació la atmòsfera terrestre a través de la finestra òptica de l'espectre electromagnètic. Un eixemple d'este fenomen és quan l'aire net dispersa (escampa) la llum blava més que la roja, per lo que el cel del migdia es percep blau (aparte de la zona al voltant del Sol, que es percep blanca perque la llum no es dispersa tant). La finestra òptica també es denomina "finestra visible" perque se solapa en l'espectre de resposta visible humà. La finestra del infrarrojo propenc (NIR) es troba just fòra de la visió humana, de la mateixa manera que la finestra del infrarrojo de llongitut d'ona mija (MWIR) i la finestra del infrarrojo lluntà o de llongitut d'ona llarga (LWIR o FIR), encara que atres animals poden percebre-les.
Generalitats
[editar | editar còdic].jpg){kind=link}
La corresponent llongitut d'ona en el aigua i en atres mijos està reduïda per un factor igual al índex de refracció. En térmens de llongitut d'ona, esta correspon a una banda en el camp de valors entre 450 i 750 nm.[2] Un ull adaptat a la llum generalment té com a màxima sensibilitat un valor de 555 nm, en la regió verda de l'espectre visible. L'espectre, no obstant, no conté tots els colorés que els ulls humans i el cervell puguen distinguir; marró, rosat, magenta, dorat, plateado i negre estan absents, per eixemple, perque necessiten la mescla de múltiples llongituts d'ona per a ser percebuts, o una única llongitut d'ona en baixes proporcions (el marró, per eixemple, es pot crear emetent llum taronja monocromàtica a una baixa intensitat).[3][4]
La llongitut d'ona visible a l'ull també passa a través d'una finestra òptica, la regió de l'espectre electromagnètic pansa molt atenuada a través de la atmòsfera terrestre (a pesar de que la llum blava és més dispersa que la llum roja, que és la raó del color del cel). La resposta de l'ull humà està definida per una prova subjectiva, pero les finestres atmosfèriques estan definides per mides físiques. A la finestra visible se li crida aixina perque esta superpon la resposta humana visible a l'espectre; la finestra infrarroja està lligada a la finestra de resposta humana i la llongitut d'ona mija infrarroja, la llongitut d'ona infrarroja lluntana estan molt llunt de la regió de resposta humana. Els ulls de moltes espècies perceben llongituts d'ona diferents de les de l'espectre visible de l'ull humà. Per eixemple, molts insectes, tals com les abellas poden vore la llum ultravioleta que és útil per a trobar el néctar en les florés. Per esta raó, els èxits reproductius de les espècies de plantes els cicles de les quals de vida estan vinculats en la polinisació dels insectes, depenen de que produïxquen emissió ultravioleta, més be que del colorit aparent als ulls humans.[5][6][7]
Història
[editar | editar còdic]
En el XIII, Roger Bacon teorizó que els arcoíris es produïen per un procés similar al pas de la llum a través d'un got d'aigua.[8]
La primera explicació de l'espectre visible ve d'Isaac Newton, qui va escriure en el seu Opticks els seus estudis sobre la dispersió i agrupació de la llum blanca per mig de l'us de prismes. Newton va usar per primera volta la paraula espectre (del llatí, "apariència" o "aparició") en 1671 en descriure els seus experiments en òptica. Newton va observar que quan un estret fes de llum solar incidix sobre un prisma de vidre triangular en un àngul, una part es reflectix i una atra pansa a través del vidre, mostrant diferents bandes de colors. L'hipòtesis de Newton era que la llum estava feta per corpúsculs (partícules) de diferents colors i que la diferència en els colors era per la diferència de velocitats de cada u d'ells, de modo que en un mig transparent, la llum roja era més veloç que la llum violeta. El resultat és que la llum roja es doblava (refractaba) menys que la llum violeta quan passaven a través del prisma, creant l'espectre de colors. Newton va dividir l'espectre en sèt colors: roig, taronja, groc, vert, blau, añil (índigo) i violeta, inspirat per una creència procedent dels sofistas de l'antiga Grècia que dien que hi havia una conexió entre els colors, les notes musicals, els dies de la semana i els objectes coneguts del sistema solar.[9][10] Este esquema de sèt colors ha rebut crítiques com la d'Isaac Asimov, sugerint que el añil deuria deixar de ser pres com un color entre el blau i el violeta. No obstant, es deu prendre en conte que en l'idioma anglés, el terme blue és ampli i inclou vàries llongituts d'ona que van del dark blue al sky blue o light blue, mentres que en espanyol i atres idiomes, blau i celest estan diferenciats. Ademés el añil o índigo era una tenyida comuna del seu temps, en el que s'teñir els trages i el seu to ben azulado no es troba normalment entre el blau i el violeta, sino entre el blau i el blau vert, lo que significa que és comú que es malinterpreten els descobriments de Newton i que el terme blue siga una referència als tons blau clars. Una equivalència més real dels 7 colors seria la següent:
| Noms de Newton (llatí i anglés) |
Nom actual (espanyol) |
| Rubeus / ret | Rojo |
| Aureus / orange | Taronja o anaranjado |
| Flavus / yellow | Groc |
| Viridis / green | Vert |
| Cœruleus / blue (blew) | Cian, celest o turquesa |
| Indicus / indigo | Blau |
| Violaceus / violet | Violeta |
Johann Wolfgang von Goethe en el seu Teoria dels colors, va sostindre que l'espectre continu era un fenomen compost. Mentres que Newton va reduir a fas de llum per a aïllar el fenomen, Goethe observava que en una obertura més àmplia no hi havia en l'espectre brodes grocs ni del blau-cían en blanc entre ells i l'espectre solament apareixia quan eixes vores eren molt propencs al solapamiento.
| roig | 618-780 nm |
|---|---|
| taronja | 581-618 nm |
| groc | 570-581 nm |
| vert | 497-570 nm |
| cian | 476-497 nm |
| blau | 427-476 nm |
| violeta | 380-427 nm |
Goethe va argumentar que l'espectre continu era un fenomen compost. A on Newton va estretir el fes de llum per a aïllar el fenomen, Goethe va observar que una obertura més àmplia no produïx un espectre sino vores rojoses-grogues i blava-cian en blanc entre ells. L'espectre apareix solament quan estes vores estan lo suficientment prop com per a superpondre's. A principis d'el XIX, el concepte d'espectre visible es va fer més definit, ya que la llum fòra del ranc visible va ser descoberta i caracterisada per William Herschel (infrarrojo) i Johann Wilhelm Ritter (ultravioleta), Thomas Young, Thomas Johann Seebeck, i uns atres.Erro en la cita: Element <ref> no vàlit;
les referencies sense nom deuen de tindre contingut
Young va ser el primer en medir les llongituts d'ona dels diferents colors de la llum, en 1802.Erro en la cita: Element <ref> no vàlit;
les referencies sense nom deuen de tindre contingut
La conexió entre l'espectre visible i la visió del color va ser explorada per Thomas Young i Hermann von Helmholtz a principis d'el XIX. El seu teoria de la visió del color va propondre correctament que l'ull utilisa tres receptors distints per a percebre el color. Ara s'accepta generalment que la llum està composta de fotons (que tenen algunes de les propietats d'una ona i algunes de partícula) i que tota la llum viaja a la mateixa velocitat en el buit (velocitat de la llum). La velocitat de la llum en un material és menor a la mateixa en el buit i la proporció de velocitat és coneguda com el Índex de refracció d'un material. En alguns materials, coneguts com no dispersivos, la velocitat de diferents freqüèncias (corresponents als diferents colors) no varia i aixina l'índex refractario és constant. No obstant , en atres materials (dispersos), l'índex de refracció (i aixina la seua velocitat) depén de la freqüència d'acort en una relació de dispersió. Els arcoíris són un eixemple ideal de refracció natural de l'espectre visible.
Colors de l'espectre
[editar | editar còdic]Els colors del arcoíris o de l'espectre visible inclou tots eixos colors que poden ser produïts per la llum visible d'una sola llongitut d'ona (comunament dividit en violeta, blau, cian, vert, groc, taronja i roig), cridats colors purs o monocromàtics. L'espectre visible no conté tots els colors que l'home és capaç de percebre. Els colors en una saturació menor al 100 % com per eixemple els colors acromàtics (l'escala de grises, que va del negre al blanc inclusivament), o el rosat; o variacions del púrpura com el magenta no poden reproduir-se en una sola llongitut d'ona. El violeta monocromàtic és percebut com més rojós que el blau a pesar d'estar més llunt de les llongituts d'ona roges per un efecte d'activació per "segon harmònic" en els receptors "rojos" de l'ull humà davant la llum d'alta freqüència, ya que els cons de tipo L, sensibles a llongituts d'ona llarga (roig, taronja, groc), són també sensibles en menor mida a la llum violeta (les llongituts d'ona més curtes que l'ull humà és capaç percebre), combinant-se en el cervelles senyals dels cons de tipo S (sensibles a les llongituts d'ona curtes: cian, blau, violeta) en major mida, i les dels cons de tipo L en menor mida. A pesar de que l'espectre és continu (no hi ha una divisió entre un i un atre color), els rancs anteriors podrien ser usats com una aproximació.[11]
Espectroscòpia
[editar | editar còdic]Els estudis científics d'objectes basats en l'espectre de llum que emeten és cridat espectroscòpia. Una aplicació particularment important d'este estudi és en la astronomia a on els espectroscopis són essencials per a analisar propietats d'objectes distants. La espectroscòpia astronòmica utilisa difracció d'alta dispersió per a observar espectres de molt altes resolucions espectrals. El heli va ser lo primer que es va detectar en l'anàlisis de l'espectre del sol; els elements químics poden ser detectats en objectes astronòmics per les llínea espectrallínees espectrals i les llínees d'absorció; la mida de llínees espectrals pot ser usada com a mides de corriment al roig o corriment al blau d'objectes distants que es mouen a altes velocitats. El primer exoplaneta en ser descobert va ser el trobat per l'anàlisis d'efecte Doppler d'estreles a les que la seua alta resolució que variava la seua velocitat radial tan chicoteta com uns pocs metros per segon podrien ser detectades: la presència de planetes va ser revelada per la seua influència gravitacional en les estreles analisades.
Espectre dels dispositius de visualisació en color
[editar | editar còdic]
Els dispositius de visualisació en color (com la televisió o la pantalla d'ordenador) mesclen els colors roig, vert i blau per a generar l'espectre de color. En l'ilustració, les barres estretes inferiors de roig, blau i vert mostren les mescles relatives d'estos tres colors usats per a produir el color que s'ensenya dalt.
Percepció del color a través de les espècies
[editar | editar còdic]Moltes espècies poden vejau la llum en freqüències fòra d'el "espectre visible" humà. Les abelles i molts atres insectes poden detectar la llum ultravioleta, que els ajuda a trobar néctar en les flors. Les espècies vegetals que depenen de la polinisació per insectes poden deure el seu èxit reproductiu al seu aspecte baix la llum ultravioleta, més que al seu colorit per als humans. Les aus també poden vore en el ultravioleta (300-400 nm), i algunes tenen marques depenents del sexe en el seu plomall que només són visibles en el ranc ultravioleta.[12][13] Molts animals que poden vejau en el ranc ultravioleta no poden vore la llum roja ni cap atra llongitut d'ona rojosa. L'espectre visible de les abelles termina a uns 590 nm, just ans que comencen les llongituts d'ona anaranjades.[14] Les aus poden vejau algunes llongituts d'ona roges, encara que no tan llunt en l'espectre de llum com els sers humans.[15] La creència popular de que el peix dorat comú és l'únic animal que pot vore tant la llum infrarroja com la ultravioleta[16] és incorrecta, perque els peixos de colors no poden vore la llum infrarroja.[17]
La majoria dels mamífers són dicromáticos, i a sovint es pensa que els gossos i els cavalls són daltònics. S'ha demostrat que són sensibles als colors, encara que no tants com els humans.[18] Algunes serps poden "vore"[19] calor radiant a llongitut d'onas entre 5 i 30 μm en un grau de precisió tal que una serp de cascabel cega pot apuntar a parts vulnerables del cos de l'assut a la que ataca,[20] i atres serps en l'orgue poden detectar cossos calents a un metro de distància.[21] També pot utilisar-se en la termorregulación i la depredador detecció.[22][23]
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Lynch, David K.; Livingston, William Charles (2001). Anogoogle. com. pe/books? id=4Abp5FdhskAC&pg=PA231&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false Color and Light in Nature (2nd ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. p. 231. ISBN 978-0-521-77504-5. Retrieved 12 October 2013. Limits of the eye's overall range of sensitivity extends from about 310 to 1050 nanometers
- ↑ Starr, Cecie (2005). org/details/biologyconceptsa06edstar Biology: Concepts and Applications, Thomson Brooks/Cole, p. org/details/biologyconceptsa06edstar/page/94 94. ISBN 978-0-534-46226-0.
- ↑ «britannica. com/science/color/The-visible-spectrum The visible spectrum». Britannica.
- ↑ "Some Experiments on Color", Nature 111, 1871, in John William Strutt (Lord Rayleigh) (1899). google. com/books? id=KWMSAAAAIAAJ&q=date:0-1923+light+red+green+yellow-or-orange&pg=PA84 Scientific Papers, University Press.
- ↑ D. H. Sliney. “What is light? The visible spectrum and beyond”. Eye 30 (2): 222–229. doi:. ISSN 1476-5454. PMID 26768917.
- ↑ W. C. Livingston. google. com/books? id=4Abp5FdhskAC&pg=PA231 Color and light in nature, 2nd edició, Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 0-521-77284-2.
- ↑ Grazyna Palczewska. “Human infrared vision is triggered by two-photon chromophore isomerization”. Proceedings of the National Academy of Sciences 111: I5445–I5454.
- ↑ Coffey, Peter (1912). google. com. pe/books? id=j8BCAAAAIAAJ&pg=PA185&dq="roger+bacon"+prism&hl=és The Science of Logic: An Inquiry Into the Principles of Accurate Thought. Longmans.
- ↑ «colourmusic. info/opticks3. htm Music For Measure: On the 300th Anniversary of Newton's Opticks». Colour Music. Consultat el 22 de maig de 2014.
- ↑ Newton (1704). Opticks.
- ↑ Thomas J. Bruno, Paris D. N. Svoronos. google. com/books? id=FgjHjhCh5wsC&pg=PP1&dq=intitle:%22CRC+Handbook+of+Fundamental+Spectroscopic+Correlation+Charts%22&ei=A3TYRvGjJYqKoQK5oYzMBQ&sig=rsr8R_QF8j-fcWljMbTPF14Kcms#PPA2,M1 CRC Handbook of Fonamental Spectroscopic Correlation Charts. CRC Press, 2005.
- ↑ Cuthill, Innes C (1997). «Visió ultravioleta en aus», Peter J. B. Slater (ed.). Alvanços en l'estudi del comportament (vol. 29), Oxford, Anglaterra: Academic Press, p. 161. ISBN 978-0-12-004529-7.
- ↑ Jamieson, Barrie G. M. (2007). Biologia reproductiva i filogenia de les aus, Charlottesville VA: University of Virginia, p. 128. ISBN 978-1-57808-386-2.
- ↑ “Sensibilitat espectral dels fotorreceptores en l'abellot, Bombus impatiens (Hymenoptera: Apidae)” . PLOS ONE 5 (8): i12049. PMID 20711523. Bibcode: 2010PLoSO...512049S.
- ↑ Varela, F. J.; Palaus, A. G.; Goldsmith T. M. (1993) google. com/books? id=p1SUzc5GUVcC "Color vision of birds", pp. 77-94 in Vision, Brain, and Behavior in Birds, eds. Zeigler, Harris Philip i Bischof, Hans-Joachim. MIT Press. ISBN 9780262240369
- ↑ «skeptive. com/disputes/4484 ¿Verdader o fals? "El peix dorat comú és l'únic animal que pot vore tant la llum infrarroja com la ultravioleta".». Skeptive.
- ↑ Neumeyer, Christa (2012). «Capítul 2: Visió del color en peixos de colors i atres vertebrats», Cóm veuen el món els animals: Comparative Behavior, Biology, and Evolution of Vision, Oxford Scholarship Online. ISBN 978-0-19-533465-4.
- ↑ “S'ha demostrat que les senyals de color són més informatives per als gossos que la lluentor” (2013). Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 280 (1766): 20131356. PMID 23864600.
- ↑ “Integració d'informació visual i infrarroja en neurones bimodals del tectum òptic de la serp de cascabel” (1981). Science 213 (4509): 789-91. PMID 7256281. Bibcode: 789N 1981Sci...213.. 789N.
- ↑ “El comportament d'atac d'una serp de cascabel congénitamente cega” (1991). Journal of Herpetology 25 (2): 208-211.
- ↑ Fang, Janet. “Desentranyada la detecció per infrarrojos de les serps”. Nature News.
- ↑ Plantilla:Cite journalast=Krochmal
- ↑ Greene HW. (1992). "The ecological and behavioral context for pitviper evolution", en Campbell JA, Brodie ED Jr. Biology of the Pitvipers. Texas: Selva. ISBN 0-9630537-0-1.
Enllaços externs
[editar | editar còdic]
Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre Espectre visible.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Espectro visible» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.