ألوان الطيف بالترتيب: ما هي وكيف تتكوّن؟

ترتيب ألوان الطيف السبعة

يبدأ الترتيب المعتاد لألوان الطيف باللون الأحمر، وينتهي بالبنفسجي. وفيما يأتي الألوان مع الحروف التي تُستخدم لتذكّر أسمائها بالإنجليزية:

يسهّل هذا التقسيم تعلّم الألوان وتسميتها، بينما تظهر في الطبيعة بتدرّج متصل؛ فبين اللونين درجات عديدة، وحدود الألوان ليست خطوطًا فاصلة ثابتة. ^{[1]، [6]}

ما هو الطيف المرئي؟

الطيف المرئي هو الجزء من الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي تستجيب له العين البشرية. وتساعد الخلايا المخروطية الموجودة في العين على تمييز ألوان الضوء التي تصل إليها. وتذكر وكالة ناسا أن مدى الضوء المرئي يمتد عادةً من نحو 380 إلى 700 نانومتر، مع اختلاف الحدود التقريبية المستخدمة في المراجع. ^[2]

يمثّل الطول الموجي المسافة بين قمتين متتاليتين للموجة. ويقع الأحمر عند الطرف ذي الأطوال الموجية الأكبر، في حين يقع البنفسجي عند الطرف ذي الأطوال الأقصر. وترتبط هذه الاختلافات بالتردد وطاقة الفوتونات أيضًا؛ فكلما قصر الطول الموجي في الفراغ ارتفع التردد، وازدادت طاقة الفوتون. ^{[2]، [4]، [5]}

كيف تتكوّن ألوان الطيف في قوس قزح؟

يحتوي ضوء الشمس على ألوان متعددة تبدو مجتمعةً بيضاء. وعند دخوله قطرة ماء، يتغيّر اتجاهه بسبب الانكسار، وينعكس جزء منه داخل القطرة، ثم ينكسر مرة أخرى عند خروجه. وتختلف زاوية انحراف الضوء باختلاف لونه، فتصل الألوان إلى عين المشاهد من اتجاهات مختلفة، ويظهر القوس الملوّن. ^[3]

يمكن مشاهدة هذه الظاهرة عندما تضيء الشمس قطرات المطر أو رذاذ الماء، كما يحدث قرب الشلالات. ويظهر قوس قزح في الجهة المقابلة للشمس؛ لذلك يكون ضوء الشمس خلف المشاهد عند رؤيته. ^{[1]، [3]، [6]}

تجربة ألوان الطيف بالمنشور

يمكن ملاحظة تشتت الضوء في تجربة بسيطة باستخدام منشور زجاجي وورقة بيضاء. وقد ساعدت تجارب إسحاق نيوتن بالمنشور على توضيح أن الضوء الأبيض يحتوي على مجموعة من الألوان. ^{[2]، [6]}

الأدوات

• منشور زجاجي شفاف.
• ورقة بيضاء أو قطعة كرتون بيضاء.
• مكان يصل إليه ضوء الشمس.

طريقة إجراء التجربة

1. ضع الورقة في موضع يمكن أن يستقبل الضوء الخارج من المنشور.
2. أمسك المنشور بحيث يمر ضوء الشمس من خلال أحد وجهيه.
3. غيّر زاوية المنشور تدريجيًا، واضبط مكان الورقة حتى يظهر عليها شريط من الألوان.
4. راقب تدرّج الشريط، وحدّد الطرف الأحمر والطرف البنفسجي.

ينكسر الضوء عند دخوله الزجاج وعند خروجه منه. وبسبب اختلاف مقدار الانكسار بين الأطوال الموجية، ينحرف البنفسجي أكثر من الأحمر، ويظهر الطيف على الورقة. ويمكن تعديل موضع المنشور والورقة لتحسين وضوح الشريط. ويُفضّل متابعة الضوء على الورقة مع تجنّب النظر إلى الشمس مباشرةً أو من خلال المنشور. ^[6]

لماذا لا يظهر الأبيض والأسود ضمن هذا الترتيب؟

ينتج الإحساس بالضوء الأبيض من اجتماع أطوال موجية مختلفة بتركيبة مناسبة، ولذلك لا يُنسب إلى طول موجي منفرد مثل ألوان الطيف. أمّا عند غياب الضوء المرئي الواصل إلى العين، فيظهر المشهد معتمًا. كما تختلف نتيجة مزج الأضواء الملونة عن نتيجة مزج الأصباغ؛ إذ يمكن للأضواء أن تتحد لتبدو بيضاء، بينما تعمل الأصباغ على امتصاص أجزاء من الضوء الساقط عليها. ^[7]