1.6 Свет

Свет − это видимая часть электромагнитного спектра. Свет характеризуется тем, что имеет волновую природу [1]. Каждая волна описывается своей длиной − расстоянием между двумя соседними гребнями (рис. 1.4). Длина волны измеряется в нанометрах (нм). Нанометр − это одна миллионная часть миллиметра [3].

Рис. 1.4. Характеристики волны

Область электромагнитного спектра, видимая человеческим глазом, занимает диапазон примерно от 400 до 700 нм. Этот диапазон составляет всего лишь малую часть огромного спектра электромагнитных волн. Помимо видимых волн человек использует и многие другие невидимые волны: начиная с самых коротких волн − рентгеновских лучей − и кончая длинными волнами, которые улавливаются нашими теле- и радиоприемниками (рис. 1.5).

Рис.1.5. Виды волн

Внутри человеческого глаза имеются сенсоры света, чувствительные к электромагнитным волнам (палочки и колбочки) (раздел 1.2), длина которых попадает в видимый спектр.

Рис. 1.6. Спектральный состав видимого цвета

Когда на эти сенсоры попадают световые волны, они посылают сигнал нашему мозгу. Затем этот сигнал интерпретируется мозгом как определенный цвет. Какой именно цвет получится в результате этой интерпретации, зависит от сочетания в свете волн различной длины. Например, если сенсоры зарегистрируют волны сразу всех длин из видимого спектра, то мозг будет воспринимать этот свет как белый. Если не будет зафиксировано никаких волн с длиной волны из видимого спектра, то это значит, что никакого света нет, и мозг будет интерпретировать эту информацию как черный цвет.

Пропустив луч белого света через призму (рис. 1.6), можно разбить его на составляющие и таким образом понять, как наши глаза реагируют на каждую отдельную длину волны. Этот эксперимент показывает, что волны разной длины интерпретируются нами как разные цвета. Можно выделить основные области видимого спектра: красную, оранжевую, желтую, зеленую, голубую, синюю и фиолетовую. Цвета плавно и непрерывно переходят друг в друга, образуя "радугу". Когда наша зрительная система регистрирует волны с длиной около 700 нм, мы видим "красный" цвет, а когда длина волны находится в диапазоне 450-500 нм, − "голубой"; длина волны 400 нм соответствует "фиолетовому" и так далее. Такая реакция глаза является основой для образования миллионов различных цветов, которые каждый день регистрирует наша зрительная система.