Definicja pojęcia:

światło białe

Światło białe - chcąc wyjaśnić, czym jest światło białe, przyjrzyjmy się najpierw definicji światła w ogóle. Mianowicie, jest to widzialne promieniowanie elektromagnetyczne, o zakresie fal elekromagnetycznych o wartości od 380 do 780 nanometrów. Światło białe to mieszanina światła o różnych długościach fali elektromagnetycznej w podanym zakresie. Przeciwieństwem światła białego jest światło monochromatyczne, czyli jednobarwne. Charakteryzuje się ono jedną, ściśle określoną długością fali. Światło monochromatyczne zawiera fale magnetyczne o jednej i tej samej długości. Nie ulega ono rozszczepieniu. Przykładem może być światło laserowe, mające określoną barwę (czerwone, zielone) lub tzw. widma atomowe, będące układem pojedynczych linii, emitowanych przez nieoddziałujące ze sobą atomy (najczęściej atomy gazów).

fot. pixabay.com

Określenie „światło białe” jest dosyć mylące, nie przywołuje bowiem skojarzeń z feerią barw. A tym właśnie, wbrew nazwie, się objawia. Światło białe to w rzeczywistości mieszanina wszystkich fal, a więc częstotliwości widma widzialnego. Innymi słowy, ten rodzaj światła składa się z fal elektromagnetycznych wszystkich istniejących zakresów światła widzialnego. Poszczególne zakresy barw mają różne długości fali.

Na tej podstawie można wyróżnić następujące barwy, odpowiadające konkretnym długościom fali (wyrażonym w nanometrach):

380 nm do 436 nm – kolor fioletowy,
436 nm do 495 nm – kolor niebieski,
495 nm do 566 nm – kolor zielony,
566 nm do 589 nm – kolor żółty,
589 nm do 627 nm – kolor pomarańczowy,
627 nm do 780 nm – kolor czerwony.

By PanSG (Own work) [GFDL or CC BY-SA 4.0-3.0-2.5-2.0-1.0], via Wikimedia Commons

Należy przy tym pamiętać, że nasze oko jest wyposażone w receptory służące odbiorowi jedynie trzech długości fali, odpowiadających barwom: czerwonej, zielonej i niebieskiej. Ponieważ jednak granice między poszczególnymi częstotliwościami nie są ostre i przenikają się, dostrzegamy więcej kolorów. Światłem białym jest oczywiście dzienne światło słoneczne. Źródłem sztucznym jest np. światło z żarówki lub lampy halogenowej.

Zarówno naturalne światło słoneczne, jak i światło sztuczne z podanych źródeł, to światła (źródła) gorące. Wysoka temperatura jest tutaj równoznaczna z faktem, że emitują one pełen zakres barw widma widzialnego. Jednak światło białe mogą emitować także źródła zimne, np. lampy fluorescencyjne, które składają się z ograniczonego zakresu fal elektromagnetycznych. Lampa fluorescencyjna, zwana powszechnie świetlówką, wytwarza przeważnie promieniowanie ultrafioletowe, o długości fali równej w przybliżeniu 254 nanometrom. Mechanizm świetlówki przekształca to promieniowanie na wybraną przez producenta barwę światła. Dlatego możemy nabyć lampę wytwarzającą zarówno chłodne białe światło (lub ciepłe), jak i różnokolorowe – zielone, czerwone, fioletowe itd.

fot. pixabay.com

Na poznanie składu światła białego pozwolił eksperyment rozszczepienia jego wiązki przez pryzmat. Po raz pierwszy dokonał tego Izaak Newton w latach 1665-1666 roku, stając się tym samym twórcą jednego z najpiękniejszych eksperymentów w historii fizyki. Światło białe przepuszczone przez pryzmat rozszczepia się na wielokolorowe widmo, z którego ludzkie oko wychwytuje barwę czerwoną, pomarańczową, żółtą, zieloną, niebieską i fioletową. Zjawisko rozszczepienia fali świetlnej można wszak zaobserwować także w innych okolicznościach, np. gdy światło odbija się w kroplach deszczu i powstaje tęcza.

Analizując budowę światła białego i to, co dzieję się po jego rozszczepieniu, można powiedzieć, że biel jest zjawiskiem pozornym. Przede wszystkim jednak doprowadza nas to do wniosku, że widzenie barw jest subiektywne i zależy od wielu czynników. W zależności od źródła światła białego (promienie słoneczne, żarówka, świetlówka itd.) i jego natężenia, nasz wzrok może odbierać barwy jako ciepłe, chłodne czy neutralne. Percepcja barw zmienia się też wraz z wiekiem i generalnie u każdego z nas jest nieco inna. Stąd dwie osoby mogą inaczej odbierać barwę tego samego przedmiotu, nawet w identycznych okolicznościach. Zdarza się to najczęściej właśnie w przypadku bieli, kiedy jeden człowiek dostrzega w niej odcień niebieskiego, a inny żółci lub różu.

fot. pixabay.com

Bibliografia

Andrzej Januszajtis; “Fale”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1991;
Eugene Hecht; “Optyka”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013;
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker; “Podstawy fizyki, , ”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015;
Igor W. Sawieliew; “Wykłady z fizyki, tom 2. Elektryczność i magnetyzm, fale, optyka”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013;

Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów