Mikä on ns.

Mikä on ns.

Mikä on ns. valkoisen valon aallonpituus,joka voidaan hajoittaa hilassa eri aallonpituuden ja erilaisten värien omaavien valonsäteiden spektriksi? Tuleeko Auringosta mm. valkoista valoa? Onko sähkölampun valo valkoista?Käytetäänkö valokaapeleissa laservaloa? Mikä on laservalon aallonpituus?

Vastaus

Se, mitä silmiimme näyttää yhtenäiseltä valkoiselta valolta, koostuu monenlaisesta sähkömagneettisesta säteilystä: näitä säteilynosasia eli fotoneita on vaikea kuvailla yksiselitteisesti, sillä jossain tilanteissa ne käyttäytyvät kuin yhtenäiset aallot, joissain tilanteissa ne taas tuntuvat jakautuvan erillisiksi hiukkasiksi. Jos silmiimme osuu paljon vain yhdenlaista fotonia, jolle silmämme lisäksi ovat herkistyneet, saamme tietynlaisen väriaistimuksen: näemme esimerkiksi punaista. Voimme puhua punaisen valon aallonpituudesta, koska punaisen aistimuksen silmissämme aiheuttavalla fotonityypillä on tietty aallonpituus. Itse asiassa jokaisen fotonilajin yksilöi juuri sen aallonpituus: punaisen väriaistimuksen aiheuttavat fotonit eroavat sinisen väriaistimuksen aiheuttavista, koska kummallakin on eri aallonpituus.

Toisaalta kaikkia väriaistimuksia eivät aiheuta yhdenlaiset fotonit, vaan useiden fotonityyppien seokset: tällainen eri fotonityyppien sekoitus on siis myös näkemämme valkoisen valon aiheuttaja. Jos siis punainen valo on kuin metsä, jossa on yhtä puulajia, valkoinen valo on kuin sekametsä, jossa on monenlaisia puulajeja, joskin silmämme näkevät kummankin metsän pelkkänä yksivärisenä massana. Se, mikä meidän silmiimme näyttää yhtenäisen valkoiselta, koostuu siis monenlaisista fotoneista, joten sillä ei voi sanoa olevan yhtä aallonpituutta. Kysymyksesi on näin ollen yhtä mieletön kuin pulma, että jos kuusimetsässä kasvaa kuusia ja koivumetsässä koivuja, niin mitä yhtä puulajia kasvaa sekametsässä.

Auringosta tulee Maan päälle kaikenlaista sähkömagneettista säteilyä: vaikkapa radioaaltoja, röntgensäteilyä ja ultraviolettisäteilyä. Osa on niin sanottua näkyvää valoa, eli säteilyä, joka silmiimme osuessaan antaa jonkinlaisen väriaistimuksen. Heti Auringosta tullessaan eri säteilyfotonit ovat melko sekaisin, joten Auringon valo näyttää melko valkoiselta.

Sähkölampusta tulevien fotonien aallonpituudet eli sähkölampun spektri taas vaihtelee lampun mallista riippuen: sen vuoksi lamppujen valossa esineetkin saattavat näyttää hieman erilaisilta kuin päivänvalossa.

Valokuitukaapelithan taas eivät niinkään tuota, vaan välittävät valoa. Valokaapeleihin välittämä valo voi tietysti olla lähtöisin jostain laserista ja usein näin varmasti onkin.

Laser taas on yleistermi monenlaista sähkömagneettista säteilyä päästeleville laitteille, jossa säteily on niin sanotusti koherenttia: eri säteet aaltoilevat samaan tahtiin ja näin ikään kuin vahvistavat toisiaan. Laser saattaa siis erittää muutakin kuin näkyvää valoa, ja näkyvää valoa erittävissä lasereissakin säteilyn aallonpituudet vaihtelevat. Näkyvää valoa erittävissä lasereissa valo on useimmiten yhtä tai muutamaa aallonpituutta, mutta on myös olemassa lasereita, joiden valo koostuu monen eri aallonpituuden fotoneista.

Lisää aiheesta:
http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/phy99/phy99523.htm
http://eosweb.larc.nasa.gov/EDDOCS/Wavelengths_for_Colors.html
http://cse.ssl.berkeley.edu/light/measure_measuring.html
http://www.buzzle.com/articles/wavelength-of-visible-light.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Photon
http://www.phy6.org/stargaze/Sun4spec.htm
http://www.schoolgen.co.nz/ee/e4.factsheet.aspx
http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_fiber
http://en.wikipedia.org/wiki/Laser

Kommentit (0)

Vastauksesi