ضوء أحادي اللون

تشرح هذه المقالة ما هو الضوء أحادي اللون، وفيم يتم استخدامه وكيفية توليد هذا النوع من الضوء. سوف تتعلم أيضًا الفرق بين الضوء أحادي اللون والضوء متعدد الألوان.

ما هو الضوء أحادي اللون؟

الضوء أحادي اللون هو الضوء الذي له طول موجي واحد. ولذلك، فإن الضوء أحادي اللون هو إشعاع أحادي اللون، أي إشعاع ذو تردد ثابت.

وهكذا فإن العين البشرية ترى الضوء أحادي اللون كلون طيفي واحد. ببساطة، الضوء أحادي اللون هو الضوء الذي نحدده على أنه لون.

يمكنك أن ترى أدناه جدولًا ترتبط فيه الألوان المختلفة بخصائصها البصرية المقابلة:

لون	الطول الموجي (نانومتر)	التردد (THz)	الطاقة (فولت)
أرجواني	380 – 450	670 – 790	2.75 – 3.26
أزرق	450 – 485	620 – 670	2.56 – 2.75
ازرق سماوي	485 – 500	600 – 620	2.48 – 2.56
أخضر	500 – 565	530 – 600	2.19 – 2.48
أصفر	565 – 590	510 – 530	2.10 – 2.19
البرتقالي	590 – 625	480 – 510	1.98 – 2.10
أحمر	625 – 780	385 – 480	1.65 – 1.98

ضع في اعتبارك أن أحادية اللون النقية غير موجودة، لذا فإن الضوء أحادي اللون هو خاصية مثالية. في الواقع، يتكون الضوء أحادي اللون دائمًا من إشعاعات ذات أطوال موجية مختلفة، على الرغم من أنها متماثلة عمليًا، وبالتالي فهي تعتبر أحادية اللون.

أحاديات اللون الخفيفة

هناك ثلاث أدوات أساسية تسمح بفصل الإشعاع الكهرومغناطيسي وفقًا لطوله الموجي، وبالتالي الحصول على ضوء أحادي اللون. هذه الأدوات هي المنشورات وشبكات الحيود والمرشحات الضوئية.

نشور زجاجي

يقوم المنشور البصري بتقسيم الضوء إلى ألوان طيفية مختلفة. أي أن المنشور يحني الضوء الساقط عليه إلى أشعة مختلفة من الضوء اعتمادًا على طوله الموجي، بحيث يفصل الضوء الساقط إلى أشعة مختلفة من الضوء أحادي اللون.

وبالتالي، يستفيد المنشور من الخاصية البصرية المتمثلة في أن معامل انكسار الزجاج يعتمد على الطول الموجي، ومن ثم يترك الضوء المنشور بزاوية مختلفة اعتمادًا على الطول الموجي.

صريف الحيود

شبكات الحيود مصنوعة من أسلاك ذات سماكة معينة تقع على مسافة معينة. وبالتالي، فإن محزوز الحيود يعمل على حيود الضوء في اتجاهات مختلفة اعتمادًا على الطول الموجي للإشعاع. بهذه الطريقة، من الممكن فصل الإشعاع الكهرومغناطيسي الساقط إلى أشعة ضوئية مختلفة اعتمادًا على طول موجتها.

غالبًا ما تستخدم هذه الأنواع من الأدوات البصرية في قياس الطيف كعناصر أحادية اللون.

مرشح بصري

المرشح البصري عبارة عن مادة تمتص الضوء ذو نطاق معين من الطول الموجي وتسمح بمرور ضوء بطول موجي محدد.

لذلك، يمكن توليد ضوء أحادي اللون إذا تم استخدام مرشح بصري ذو نطاق موجي صغير جدًا. سوف يمتص المرشح البصري جميع الإشعاعات الساقطة باستثناء الإشعاع الذي له الطول الموجي المطلوب، وبالتالي الحصول على ضوء أحادي اللون.

ضوء أحادي اللون وضوء متعدد الألوان

سنرى في هذا القسم الفرق بين الضوء أحادي اللون والضوء متعدد الألوان، حيث أنهما مفهومان فيزيائيان مرتبطان ارتباطًا وثيقًا.

الضوء متعدد الألوان هو ضوء يصدر إشعاعات كهرومغناطيسية ذات أطوال موجية مختلفة. وبعبارة أخرى، الضوء متعدد الألوان هو مجموعة من الإشعاع الكهرومغناطيسي بترددات مختلفة.

ولذلك، فإن الفرق بين الضوء أحادي اللون والضوء متعدد الألوان هو عدد الأطوال الموجية. الضوء أحادي اللون له طول موجي واحد، في حين أن الضوء متعدد الألوان يتكون من أطوال موجية مختلفة.

استخدام الضوء أحادي اللون

أخيرًا، سنرى ما هو استخدام الضوء أحادي اللون، لأنه بصرف النظر عن تعريف الضوء أحادي اللون، فمن المفيد أيضًا معرفة تطبيقاته لفهم معناه بشكل أفضل.

يُستخدم الضوء أحادي اللون في تقنية التحليل الطيفي، والتي تتضمن تعريض عينة من المادة للإشعاع أحادي اللون وقياس كمية الإشعاع التي تمتصها. ومن ثم، من الرسم البياني للامتصاص مقابل تردد الإشعاع أحادي اللون، يمكننا تحديد تكوين المادة. يستخدم هذا المبدأ في تشغيل مقياس الألوان الضوئي.

بالإضافة إلى ذلك، الضوء أحادي اللون هو نوع من الضوء يستخدم في العديد من الأجهزة البصرية، مثل مقياس الألوان الضوئي، ومقياس الطيف الضوئي، ومقياس الطيف الضوئي، ومقياس الطيف، وما إلى ذلك.