Elektromanyetik Dalgalar: Görünür Bölge

Elektromanyetik radyasyonu oluşturan elektromanyetik spektrumun tüm bölgeleri ışık olarak adlandırılabilir. Ancak bizler bunun çok küçük bir bölümünü görebiliriz. Çünkü gözlerimizdeki fotoreseptör hücrelerden olan koni hücreleri sadece küçük bir bant aralığına duyarlıdır. Spektrumun diğer bölgeleri, görsel anlamda, biyolojik algı limitimizin dışında kalmaktadır. İnsan gözü, elektromanyetik spektrumun yaklaşık yüzde 0.0035'lik bir kısmını görebilmektedir.

Görünür bölge olarak adlandırılan spektrumun bu bölümü insan gözünün görüşsel hassasiyetine bağlıdır. Sağlıklı bir insan gözü 380 ila 800 nm arasını algılayabilir.2 Türümüzde neden bu aralığın dışına çıkılamadığının güncel açıklaması "daha fazlasına ihtiyaç olmadığı" dır. Hominid atalarımızın besin kaynakları olan meyveler görünür bölge dalga boylarında ışığı yansıtmaktadırlar ve türümüzün göz evriminin bu doğrultuda gerçekleştiği düşünülmektedir. Bununla birlikte görünür bölgeleri bizden farklı olan bazı kuş türlerinin besin kaynakları morötesi ışığı yansıtmaktadırlar.3

Tüm görünür bölgeyi barındıran bir beyaz ışık demeti prizmadan geçerse, farklı dalga boyları farklı açılarla kırılarak ayrılırlar ve renkleri oluştururlar (Şekil 1). Çıplak gözle algılayabildiğimiz tüm renklerden oluşan görünür bölge, en küçük dalga boyuna sahip olan mor (380 nm) ve en büyük dalga boyuna sahip olan kırmızı (700 nm) renkler arasındadır.

Şekil 1. 1665 yılında Isaac Newton tarafından yapılan deney, prizmanın görünür bölgedeki ışığı farklı dalgaboylarına göre farklı açılarda kırdığını göstermiştir.

Görebildiğimiz ışığın ana kaynağı, yıldızımız olan güneştir. Güneşin en dış katmanı olan korona görünür ışıkta izlenebilir. Ancak fotosferin (ışık küre) ışık şiddeti onu sönük bırakacağı için tam güneş tutulması gibi zamanlarda rahatça görülebilmektedir. Şekil 2'deki fotoğrafta açıkça görülmektedir.

Şekil 2. Fotoğraf: 2008 Miloslav Druckmüller, Martin Dietzel, Peter Aniol, Vojtech Rušin

Cisimlerin sıcaklıkları arttıkça, renk değiştirerek daha kısa dalga boylarında ışınım yaparlar. Dalga boyu azaldıkça frekans ve enerji artmaktadır. Bu nedenle dalga boyu küçük olan mavi renk alevin sıcaklığı kırmızıdan daha yüksektir. Yıldızların renkleri de sıcaklıkları hakkında temel bilgiyi sağlar. Güneşimiz yüzey sıcaklığı 5.500 ° C olduğu için diğer renklerden daha fazla sarı rengi üretir. Eğer Güneş'in yüzeyi daha serin olsaydı (örneğin 3.000 ° C) yıldız Betelgeuse gibi kırmızımsı görünürdü. Güneş daha sıcak olsaydı (12,000 ° C civarı) yıldız Rigel gibi maviye dönerdi (Şekil 3).

Şekil 3. İllüstrasyon: Jenny Mottar; Image Courtesy of SOHO/consortium

Güneş ve diğer yıldızlardan gelen görünür ışık spektrumunun incelenmesi, soğurma çizgileri olarak adlandırılan koyu çizgilerin desenini ortaya çıkarmaktadır. Bu desenler, evrenin her yerinde nesnelerin gizli özelliklerini ortaya çıkaran önemli bilimsel ipuçlarıdır. Güneş'in atmosferindeki bazı elementler ışığın belli renklerini (dalga boylarını) absorbe eder. Spektrumdaki bu çizgi desenleri, atomlar ve moleküller için sanki birer parmak izidir. 1

Şekil 4. EM spektrumun görünür bölge bölümü.

Görünür bölge, görülebilir ışıkla birlikte ortaya çıkan bir durumdur. Karanlık ortamlarda tüm maddeler renksizdir.

 

Emir Haliki


Referanslar

1.<https://science.nasa.gov/ems/09_visiblelight>
2.<https://light-measurement.com/spectral-sensitivity-of-eye/>
3. Osorio & Vorobyev, Proc. Roc. Soc. B (1996); 263(1370)
4.<http://sabihanurtln.blogcu.com/uzaktan-algilama-ders-notlari/21967405>

 

Emir Haliki

Ege Üniversitesi Fen Fakültesi - Fizik Bölümünde Doktora Sonrası Araştırmacı. Karmaşık sistemler, genetik düzenlenme mekanizmaları ve ağ analizleri çalışma alanı. Aynı zamanda matematik, sayısal çözümleme, biyoloji ve astronomi de ilgi alanları. Bunların yanında zaman zaman amatör olarak gözlemsel astronomi, doğa yürüyüşleri, oyun motorları tasarımları ile ilgileniyor.

Emir Haliki 19 makale yazdıEmir Haliki tarafından yazılan tüm makaleleri gör