Видим спектър
или
видим диапазон
на светлината се нарича онази част от
електромагнитния спектър
, която може да се възприеме от човешкото
око
. Електромагнитното излъчване с
дължина на вълната
в този обхват се нарича
видима светлина
Цветът на даден обект във възприятието на хората е този на отразяваната или излъчвана от него видима светлина.
Няма точни граници на видимия спектър. Обикновено се приема, че човешкото око е чувствително към дължини на вълната от 400 до 700
nm
, но някои хора са способни да възприемат малко по-широк диапазон ? от 380 до 750 nm. Пресметнато в честота, това отговаря на интервала от 789 до 400
терахерца
. Привикналото към светлината око обикновено е най-чувствително на вълни с дължина около 555 nm, т.е. в зелената област на видимия спектър.
Цвят
|
Дължина
на вълната
(нм)
|
Честота
(ТХц)
|
Енергия
на фотоните
(еВ)
|
червен
|
625?740
|
405?480
|
1,68?1,98
|
оранжев
|
590?625
|
480?510
|
1,98?2,10
|
жълт
|
565?590
|
510?530
|
2,10?2,19
|
зелен
|
500?565
|
530?600
|
2,19?2,48
|
светлосин
|
485?500
|
600?620
|
2,48?2,56
|
тъмносин
|
440?485
|
620?680
|
2,56?2,82
|
виолетов
|
380?440
|
680?790
|
2,82?3,26
|
Няма рязко определени граници на цветовете от видимия спектър, тъй като те преливат от един в друг. Все пак могат да се разграничат отделни области. Видимият спектър не съдържа всички цветове, които човешкото око може да различи. Така например от него отсъстват кафявото, розовото и пурпурното, а
бялото
се получава при смесване на всички видими цветове, докато
черното
е липса на видима светлина.
Земната атмосфера
има характерен
спектър
на пропускане и поглъщане на електромагнитното излъчване. Видимите с човешко око вълни преминават през т.нар. ?видима пролука“ в атмосферата, която представлява област от електромагнитния спектър, преминаващ през земната атмосфера без да се поглъща от нея. Тъй като синята светлина е с по-къса дължина на вълната и съответно с по-висока
честота
, тя се разсейва повече от червената, жълтата и зелената. Това е и причината, поради която небето е синьо.
?Видимата пролука“ в атмосферата е наречена така, защото съвпада с границите на възприемане от човешкото око. В съседство с нея се намира пролуката на близките инфрачервени лъчи, докато инфрачервените лъчи със средна и голяма дължина на вълната попадат далеч извън границата на възприятие на човешкото око.
Очите на много видове животни възприемат вълни с дължини, различни от видимата светлина. Много насекоми, например пчелите, виждат
ултравиолетови лъчи
, което им е много полезно при намирането на нектар в цветята. По тази причина растителните видове, чието размножаване зависи от опрашването на насекомите, зависят от ултравиолетовата светлина за оцеляването.
Две от най-ранните обяснения на оптичния спектър са на
Исак Нютон
в книгата му ?Оптика“ и на
Гьоте
в ?Теория на цветовете“.
Нютон за първи път използва понятието спектър през
1671
г., за да опише своите оптични експерименти. Той забелязал, че когато лъч светлина премине през стъклена
призма
, част от лъча се отразява, а останалата част преминава през стъклото, пречупва се и се оцветява в различни ивици. Той предположил, че светлината се състои от частици в различни цветове и че различните цветове светлина се движат с различна скорост в прозрачна среда. От това според
принципа на Ферма
следва, че светлина с различна
дължина на вълната
ще се пречупи под различен ъгъл.
Нютон разделил спектъра на седем цвята: червен, оранжев, жълт, зелен, син, индиго и виолетов. Той избрал числото седем поради теорията на древногръцките философи за връзката между цветовете, музикалните ноти, познатите обекти в Слънчевата система и дните от седмицата.
Човешкото око е по-малко чувствително към честотите на индигото и много иначе добре виждащи хора не могат да различат индиго от синьо и виолетово. По тази причина някои учени предложили индигото да не се счита като самостоятелен цвят, а по-скоро като нюанс на синьото и виолетовото.
В днешно време е общоприета теорията, че светлината се състои от
фотони
, които имат някои от свойствата на вълните и някои от свойствата на частиците. Доказано е, че всяка светлина, независимо от цвета ?, се движи с една и съща скорост във вакуумно пространство. Скоростта на светлината в някаква материя е по-ниска от тази във вакуум, а отношението на скоростта във вакуум и тази в материална среда се нарича
показател на пречупване
на средата. В недисперсни среди скоростта на светлината с различна честота не се променя и коефициентът на пречупване е константа по отношение дължината на вълната. В дисперсни среди обаче скоростта на светлината и коефициентът на пречупване зависят от дължината на вълната. Стъклото е един такъв материал, поради което стъклените призми пречупват светлината и я разлагат в спектър ? така видимият спектър може да бъде наблюдаван.