Үндсэн ялгаа – Улаан ба Цэнхэр гэрэл
Улаан болон цэнхэр гэрлийн гол ялгаа нь хүний нүдний торлог бүрхэвчинд бий болсон сэтгэгдэл юм. Энэ бол хоёр долгионы уртын ялгааг мэдрэхүйн ойлголт юм.
Улаан гэрэл ба цэнхэр гэрлийн шинж чанар
Зарим амьтад хар цагаанаас өөр өнгийг харж чаддаггүй. Гэсэн хэдий ч хүмүүс харагдахуйц мужид өөр өөр өнгийг тодорхойлдог. Хүний нүдний торлог бүрхэвч нь ойролцоогоор 6 сая конус эс, 120 сая саваа эстэй. Конус бол өнгө мэдрэх үүрэгтэй бодис юм. Хүний нүдэнд үндсэн өнгийг тодорхойлох өөр өөр фоторецепторууд байдаг. Дараах зурагт үзүүлснээр хүний нүдний торлог бүрхэвчинд тусгайлан зохион бүтээсэн, тусгаарлагдсан боргоцойнууд байдаг бөгөөд улаан, цэнхэр гэрлийн ялгааг тодорхойлох боломжтой. Улаан, Цэнхэр хоёрын ард байгаа баримтуудыг нарийвчлан авч үзье.
V=fλ-ийг ашиглан хурд, долгионы урт, давтамжийн хамаарлыг, Улаан, Цэнхэр гэрлийн шинж чанарыг харьцуулж болно. Хоёулаа вакуум дахь 299 792 458 мс-1 хурдтай ижил хурдтай бөгөөд цахилгаан соронзон спектрийн харагдах мужид байрладаг. Гэхдээ өөр өөр орчинд дамжин өнгөрөхдөө тэд өөр өөр хурдаар аялах хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь долгионы уртаа өөрчлөхийн зэрэгцээ давтамжийг тогтмол байлгахад хүргэдэг.
Улаан, цэнхэр өнгийг нарны гэрлийн бүрэлдэхүүн хэсэг гэж үзэж болно. Нарны гэрэл агаарт хадгалагдсан шилэн призм эсвэл дифракцийн тороор дамжин өнгөрвөл үндсэндээ долоон өнгө болж хувирдаг; Цэнхэр, Улаан бол тэдний хоёр.
Улаан болон цэнхэр гэрлийн ялгаа нь юу вэ?
Вакуум дахь долгионы урт
Улаан гэрэл: Ойролцоогоор 700 нм нь Улаан муж дахь гэрэлтэй тохирч байна
Цэнхэр гэрэл: Ойролцоогоор 450 нм нь Цэнхэр муж дахь гэрэлтэй тохирч байна.
Дифракци
Улаан гэрэл нь илүү их долгионы урттай тул цэнхэр гэрлээс илүү дифракц харуулдаг.
Долгионы долгионы урт нь орчиноос хамаарч өөр өөр байдаг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.
Мэдрэмж
Бид торлог бүрхэвчийн янз бүрийн долгионы уртад хариу үйлдэл үзүүлдэг конус эсүүдийн ачаар өнгийг хардаг.
Улаан гэрэл: Улаан боргоцой нь урт долгионы уртад мэдрэмтгий.
Цэнхэр гэрэл: Цэнхэр боргоцой нь богино долгионы уртад мэдрэмтгий байдаг.
Фотоны энерги
Тодорхой цахилгаан соронзон долгионы энергийг E=hf банзны томъёогоор илэрхийлнэ. Квантын онолын дагуу энерги нь квантчлагдсан бөгөөд квантын бүхэл үржвэрээс бусад квантуудын фракцуудыг шилжүүлж чадахгүй. Цэнхэр, улаан гэрэл нь тус тусын энергийн квантуудаас бүрдэнэ. Тиймээс бид загварчлах боломжтой, Улаан гэрэл нь 1.8 эВ фотоны урсгал мэт.
Цэнхэр гэрэл 2.76 эВ квантын урсгал (фотон).
Програмууд
Улаан гэрэл: Улаан нь харагдах муж дахь хамгийн урт долгионы урттай. Цэнхэртэй харьцуулахад улаан гэрэл нь агаарт бага тархалтыг харуулдаг. Тиймээс Улаан өнгө нь онцгой нөхцөл байдалд анхааруулах гэрэл болгон ашиглахад илүү үр дүнтэй байдаг. Улаан гэрэл нь манан, утаа, бороонд хамгийн бага хазайлттай байдаг тул ихэвчлэн зогсоол / тоормосны чийдэн болон аюултай үйл ажиллагаа явуулж буй газруудад ашиглагддаг. Нөгөөтэйгүүр, Цэнхэр гэрэл ийм нөхцөлд маш муу байдаг.
Цэнхэр гэрэл: Цэнхэр гэрлийг заагч болгон бараг ашигладаггүй. Цэнхэр лазерууд нь BLURAY тоглуулагч гэх мэт хувьсгалт өндөр технологийн хэрэглээ болгон бүтээгдсэн. BLURAY технологи нь маш авсаархан өгөгдлийг унших/бичихийн тулд нарийн туяа шаарддаг тул Цэнхэр лазер нь улаан лазерыг ялж шийдэл болж ирлээ. Цэнхэр LED бол LED гэр бүлийн хамгийн залуу гишүүн юм. Эрдэмтэд эрчим хүчний хэмнэлттэй LED чийдэн хийх Цэнхэр LED-ийг зохион бүтээхийг удаан хүлээсэн. Цэнхэр LED-ийг зохион бүтээснээр эрчим хүч хэмнэх үзэл баримтлал улам боловсронгуй болж, олон салбарт нэмэгдсэн.
Зургийн зөвшөөрөл: OpenStax коллежийн "1416 өнгөний мэдрэмж" - Анатоми ба физиологи, Connexions вэб сайт. https://cnx.org/content/col11496/1.6/, 2013 оны 6-р сарын 19. (CC BY 3.0) Commons "Dispersion prism"-ээр дамжуулан. (CC SA 1.0) Commons
