Kulcskülönbség – piros vs kék fény
A legfontosabb különbség a vörös és a kék fény között az emberi retinán keltett benyomás. Ez a két hullámhossz közötti különbség érzékelési megértése.
A vörös fény és a kék fény jellemzői
Egyes lények nem látnak különböző színeket, kivéve a fekete-fehéret. De az emberek különböző színeket azonosítanak a látható tartományban. Az emberi retina körülbelül 6 millió kúpos sejtből és 120 millió rúdsejtből áll. A kúpok a színérzékelésért felelős szerek. Az emberi szemben különböző fotoreceptorok találhatók az alapvető színek azonosítására. Amint az alábbi ábrán látható, az emberi retinában speciálisan kialakított, elválasztott kúpok találhatók a vörös és a kék fény közötti különbség azonosítására. Nézzük meg részletesen a Red és Blue mögött meghúzódó tényeket.
A V=fλ használatával összehasonlítható a sebesség, a hullámhossz és a frekvencia közötti kapcsolat, a vörös és kék fény jellemzői. Mindkettőnek ugyanaz a sebessége, mint 299 792 458 ms-1 vákuumban, és az elektromágneses spektrum látható tartományában fekszenek. De amikor különböző közegeken mennek keresztül, hajlamosak különböző sebességgel haladni, ami miatt megváltoztatják a hullámhosszukat, miközben a frekvenciát állandó szinten tartják.
A piros és a kék a napfény összetevőiként kezelhető. Amikor a napfény átmegy a levegőben tartott üvegprizmán vagy diffrakciós rácson, alapvetően hét színben oldódik fel; A kék és a piros kettő közülük.
Mi a különbség a piros és a kék fény között?
Hullámhossz vákuumban
Piros fény: körülbelül 700 nm a vörös tartományban lévő fénynek felel meg
Kék fény: körülbelül 450 nm a kék tartományban lévő fénynek felel meg.
Diffrakció
A vörös fény nagyobb diffrakciót mutat, mint a kék fény, mivel nagyobb a hullámhossza.
Meg kell jegyezni, hogy egy hullám hullámhossza a közegtől függően változik.
Érzékenység
Színeket látunk, köszönhetően a retinánk kúpos sejtjeinek, amelyek különböző hullámhosszokra reagálnak.
Vörös fény: A vörös kúpok érzékenyek a hosszabb hullámhosszokra.
Kék fény: A kék kúpok érzékenyek a rövidebb hullámhosszokra.
Egy foton energiája
Egy bizonyos elektromágneses hullám energiáját a plank képlet fejezi ki, E=hf. A kvantumelmélet szerint az energia kvantált, és a kvantumtöredékeket nem lehet átvinni, kivéve a kvantum egész számú többszörösét. A kék és piros fények a megfelelő energiakvantumokból állnak. Ezért modellezhetjük, Vörös fény 1,8 eV-os fotonfolyamként.
Kék fény 2,76 eV-os kvantumáramként (fotonok).
Alkalmazások
Vörös fény: A vörösnek van a leghosszabb hullámhossza a látható tartományban. A kékkel összehasonlítva a piros fény kisebb szórást mutat a levegőben. Ezért a Red hatékonyabb, ha szélsőséges körülmények között használják figyelmeztető lámpaként. A vörös fény ködben, szmogban vagy esőben a legalacsonyabb eltérési útvonalon halad át, ezért gyakran használják parkoló-/féklámpaként és olyan helyeken, ahol veszélyes tevékenységek zajlanak. Másrészt a kék fény nagyon gyenge ilyen helyzetekben.
Kék fény: A kék fényt alig használják jelzőként. A kék lézereket forradalmi csúcstechnológiai alkalmazásoknak, például BLURAY lejátszóknak tervezték. Mivel a BLURAY technológiának precízen finom sugárra van szüksége a rendkívül kompakt adatok olvasásához/írásához, a Blue laser érkezett megoldásként az arénába, legyőzve a vörös lézereket. A Blue LED a LED család legfiatalabb tagja. A tudósok régóta vártak a Blue LED feltalálására, hogy energiatakarékos LED-lámpákat készítsenek. A Blue LED feltalálásával az energiatakarékosság koncepciója racionalizálódott és sok iparágban nőtt.
Kép jóvoltából: „1416 Color Sensitivity”, OpenStax College – Anatomy & Physiology, Connexions webhely. https://cnx.org/content/col11496/1.6/, 2013. június 19. (CC BY 3.0) a Commons „Diszperziós prizmán” keresztül. (CC SA 1.0) a Commonson keresztül
