Något om ljus, spektra och färger

Hertz = En hertz är en händelse per sekund.- SI, enhet för frekvens det antal gånger en signal pendlar per sekund.

Frekvens = är en storhet för antalet repeterande händelser inom ett givet tidsintervall.

Terahertz ), a unit of frequency, defined as one trillion (1012) cycles per second or 1012 hertz

Amplityd: Den absoluta skillnaden mellan de höga topparna och låga topparna

Vid frekvensmätning avljud, elektromagnetiska vågor (ljusel annat), är frekvensen i Hertz antalet cykler av den repeterande vågformen per sekund.

Nanometer, nm, en miljarddels meter. "nano" (n) betyder således 10-9.
1 nm =10-9 meter = 0,000 000 001 meter.

Kortvåg, KF, High Frequency, HF, är radiofrekvenser mellan 3 MHz och 30 MHz, d.v.s. våglängder mellan 100 m och 10 m.

På svenska den radiosignal som mottages i antennen oavsett frekvensband, egentligen radiofrekvensen.

Långvåg (LV) i betydelsen Low Frequency (LF) är radiovågor med frekvenser mellan 30 och 300 kHz, det vill säga våglängder mellan en kilometer (300 kHz) och tio kilometer (30 kHz)

Frekvensspektrums grundläggande delar Namn Frekvens Våglängd Benämning VLF Very Low Frequency 3 - 30 kHz 100 - 10 km Myriametervåg
LF Low Frequency 30 - 300 kHz 10 - 1 km Kilometervåg
MF Medium Frequency 300 - 3 000 kHz 1 000 - 100 m Hektometervåg
HF High Frequency 3 - 30 MHz 100 - 10 m Dekametervåg
VHF Very High Frequency 30 - 300 MHz 10 - 1 m Metervåg
UHF Ultra High Frequency 300 - 3 000 MHz 1 000 - 100 mm Decimetervåg
SHF Super High Frequency 3 - 30 GHz 100 - 10 mm Centimetervåg
EHF Extremely High Frequency 30 - 300 GHz 10 - 1 mm Millimetervåg

Förkortningarna LF, MF och HF har även en annan innebörd på svenska. När man talar om en radiomottagares HF-, MF- och LF-steg menar man:
" HF (högfrekvens) - Radiosignal så som den mottages i antennen oavsett frekvensband.
" MF (mellanfrekvens) - Radiosignal efter omvandling i en superheterodynmottagare.
" LF (lågfrekvens) alternativt AF (audiofrekvens) - Hörbar signal, till exempel den ljudsignal som en radiosignal förmedlar.

elektromagnetiska strålning synligt ljus, trots att strålningen som sådan inte syns förrän den träffar de ljuskänsliga receptorerna i våra ögon, antingen direkt från ljuskällan eller reflekterad från någonting.[1] våglängdsområdet kan som längst innefatta våglängderna 380-800 nanometer.br>
Ögat är känsligt för strålning i just detta intervall,

Strålningen inom det område som kan ge synintryck kan delas upp i olika våglängder med t.ex. ett prisma, eller - som i regnbågen

När sådan strålning träffar en yta ser vi ett spektrum av kulörtoner från violett (kort våglängd) till rött (lång våglängd).

först av Isaac Newton

strålningen som sådan saknar färg

Övergångarna mellan olika färger är gradvisa men traditionellt brukar man dela upp spektrum i sju färger: Rött - orange - gult - grönt - blått - indigo - violett.
Även andra indelningar förekommer

Ljusstrålning med endast en våglängd kallas monokromatisk. Den uppträder bara i mycket speciella situationer. Det normala är i stället att den strålning som når våra ögon och där ger upphov till en färgperception är blandning av många olika våglängder.

Ett sätt att dela upp färgspektrum

Färg Frekvens Våglängd TeraHertz THz ca (nm) c:a

Röd 625-740 480-405

Orange 590-625 508-480

Gul 565-590 531-508

Grön 520-565 577-531

Cyana 500-520 600-577

Blåa 435-500 690-600

Violett 380-435 789-690

a Newtons sjudelade spektrum inkluderade "blått" och "indigo", som kan ha motsvarat "cyan" respektive "blått" i tabellen.Det har föreslagits att Newton valde att inkludera indigo inte för att han såg det som en distinkt färg, skiljd från blått och violett, utan för att han ville anknyta till det mystiskt laddade talet sju, och/eller ville ordna färgerna i en skala som motsvarade en oktav inom musiken.[7][8] Det har också föreslagits att Newtons färg "indigo" skulle motsvara det vi idag kallar blått, medan Newtons "blå" idag skulle kallas blågrön eller cyan

För strålning med längre våglängd än inom det synliga området används benämningen infrarött ljus eller IR-ljus. Strålning med kortare våglängd än den synliga kallas ultraviolett strålning eller UV-ljus.

Den hastighet med vilken all elektromagnetisk strålning rör sig (per definition 299 792 458 m/s i vakuum) benämns ljushastigheten. I kompakta material som glas rör sig ljuset betydligt långsammare.

Ljus som sinnesupplevelse

För att kunna fungera i extremt olika strålningsintensitet anpassar sig (adapterar) vårt synsinne efter situationen. Hur vi ser ljus beror också på de kontraster som finns, Ljuset i ett rum kan beskrivas och analyseras med hjälp av sju visuella grundbegrepp, som har utvecklats av professor Anders Liljefors.

De är:

" Ljusnivå

" Ljusfördelning

" Skuggor

" Bländning

" Reflexer

" Ljusfärg

" Ytfärger

kan inte definieras fysiskt. visuella begrepp har presenterats, exempelvis "ljusfläckar".

Spektrum är mest känt från optiken där det står för uppdelning av ljusstrålning i olika våglängder som mäts i nanometer (nm) eller, inverterat, i olika frekvenser som mäts i terahertz (THz).

" Terahertz (unit), a unit of frequency, defined as one trillion (1012) cycles per second or 1012 hertz

" Terahertz radiation, electromagnetic waves within the ITU-designated band of frequencies from 0.3 to 3 terahertz

När ljuset bryts i t.ex. ett prisma och sedan reflekteras till våra ögon ser vi de olika våglängderna som olika färger.

Ordet spektrum kan också användas för vågrörelser som inte är elektromagnetiska, exempelvis kan ljud delas upp i ett spektrum av deltoner längs en tonhöjdskala. Ordet spektrum är ursprungligen bildat från det latinska specere, som betyder skåda eller betrakta

När strålning träffar en yta ser vi ett spektrum av kulörtoner från violett (kort) till rött (lång. Rött - orange - gult - grönt - blått - indigo - violett.

Aktuell färgvetenskaplig litteratur utesluter ofta indigo och anger bara sex färger. Gränserna mellan dessa anges olika i olika källor, liksom gränserna för hela det våglängdsområde som ska kallas "synligt ljus".

Flera viktiga färg- och ljusvetenskapliga verk avstår helt från att dela in spektrum i färgområden och nöjer sig med att ange gränserna för det strålningsområde som kan ge upphov till synintryck.

Tvärt emot vad man ofta tror innehåller spektrum inte alla de kulörtoner vi kan uppfatta utan saknar våglängder som motsvarar "purpurområdet" mellan blåviolett och rött.

Ljus från en svartkroppsstrålare (som till exempel solen) har ett kontinuerligt spektrum

Ljuset från solen är sådant att det vid en uppdelning uppvisar alla färger som det mänskliga ögat kan observera, vilket leder till att ljuset normalt uppfattas som vitt. Detta betyder dock inte att alla typer av vitt ljus ett kontinuerligt spektrum; ex lysrör fåtal våglängder ett diskret spektrum,

Om ljus som innehåller ett kontinuerligt spektrum får passera genom ett ämne (exempelvis en gas, eller förgasat ämne) och sedan delas upp i ett spektrum, så ser man att vissa våglängder har absorberats av ämnet och framträder som mörka linjer i spektret.
Ett sådant spektrum kallas ett absorptionsspektrum och de mörka linjerna för absorptionslinjer.

På liknande sätt avger ett ämne som upphettas ljus med vissa bestämda våglängder som kan delas upp i ett emissionsspektrum,
där de olika våglängderna framträder som en serie ljusa linjer, så kallade emissionslinjer.
Om man jämför ett ämnes absorptionsspektrum med dess emissionsspektrum, kan man lätt se att linjerna hamnar på exakt samma våglängder.
Detta beror på att det i båda fallen är samma grundläggande fenomen som är inblandat:
excitation och de-excitation av elektroner.

Varje ämne har sitt eget karakteristiska spektrum, vilket utnyttjas i spektroskopi för att utröna vilka ämnen ett prov, eller för den delen ett astronomiskt objekt består av.

Varje yta har egenskapen att olika ljusvåglängder absorberas eller reflekteras i olika grad, något som kan visas i form av ett reflektionsspektrum.