สีและความถี่ของแสง

การทดลองที่ดำเนินการโดย Young ได้ดำเนินการกลางแจ้ง ดังนั้นความยาวคลื่นจึงสอดคล้องกับการแพร่กระจายของแสงในตัวกลางนี้ เรารู้ว่าความเร็วแสงในอากาศเท่ากับ 3.0 x 10⁸ m/s ดังนั้นเราจึงสามารถใช้สมการที่สัมพันธ์กับความถี่ ความยาว และความเร็วของคลื่น นั่นคือ

f=v/λ

จากสมการนี้ เราสามารถคำนวณความถี่ของแต่ละสีได้ เช่น ความถี่ของสีแดงและสีม่วง ซึ่งตามลำดับ: 4.6 x 10¹⁴ เฮิรตซ์ 6.7 x 10¹⁴ เฮิรตซ์. เนื่องจากความถี่และความยาวคลื่นเป็นปริมาณตามสัดส่วนผกผัน เห็นได้ชัดว่าสีม่วงมีค่าสูงสุด ความถี่มีความยาวคลื่นสั้นที่สุดเมื่อเทียบกับสีแดงซึ่งมีความถี่ต่ำสุดและยาวที่สุด คลื่น.
ประสบการณ์พิสูจน์ให้เห็นว่าสีของลำแสงสีเดียวไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อผ่านจากตัวกลางโปร่งใสหนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง สิ่งที่เกิดขึ้นคือเมื่อลำแสงส่องผ่านจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลาง ทั้งความยาวคลื่นและ ความเร็วมีการเปลี่ยนแปลงค่า แต่ความถี่ไม่เปลี่ยนแปลงดังนั้นจึงยังคงอยู่ที่ เหมือนกัน. ด้วยเหตุนี้ จึงแนะนำว่าควรกำหนดลักษณะลำแสงของลำแสงด้วยความถี่ของมัน ไม่ใช่ด้วยความยาวคลื่นหรือความเร็วที่แพร่กระจาย
แสงคือการเคลื่อนที่ของคลื่นที่มีความถี่สูงมาก (ประมาณ 10¹⁴ เฮิรตซ์) และแต่ละสีที่ประกอบเป็นแสงสีขาวมีความถี่ต่างกัน

เมื่อถึงเวลาที่ Young ได้ทำการทดลอง ซึ่งแสดงให้เห็นเกือบจะชัดเจนว่าแสงเป็นการเคลื่อนที่ของคลื่น มันยังคงค้นพบธรรมชาติของแสง หลายปีต่อมา James Clerk Maxwell นักฟิสิกส์ชาวสก็อตสามารถแสดงให้เห็นว่าแสงเป็นคลื่นของธรรมชาติแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งก็คือลักษณะเดียวกับรังสีเอกซ์ คลื่นวิทยุ ฯลฯ

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

โดย Marco Aurélio da Silva
ทีมโรงเรียนบราซิล

เลนส์ - ฟิสิกส์ - โรงเรียนบราซิล

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

ซานโตส, มาร์โก เอาเรลิโอ ดา ซิลวา "สีและความถี่ของแสง"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-cor-frequencia-luz.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.