من اكتشف ألوان ضوء الشمس

كتابة: شيرين السيد آخر تحديث: 11 فبراير 2021 , 01:41

كيف اكتشف نيوتن اصل اللون

في ستينيات القرن السادس عشر ، بدأ الفيزيائي وعالم الرياضيات الإنجليزي إسحاق نيوتن سلسلة من التجارب مع ضوء الشمس والمنشورات ، وأظهر أن الضوء الأبيض الصافي يتكون من سبعة ألوان مرئية وهي الألوان التي نراها في قوس قزح ، ومن خلال إنشاء الطيف المرئي علميًا ، وضع نيوتن الطريق للآخرين لتجربة اللون بطريقة علمية ، وأدى عمله إلى اختراقات في علم البصريات والفيزياء والكيمياء والإدراك ودراسة اللون في الطبيعة و طاقة اللون وتأثيرها على الجسم.

طور أرسطو نظرية الالوان واقترح أن جميع الألوان تأتي من الأبيض والأسود (الخفة والظلام) وربطها بالعناصر الأربعة وهي الماء والهواء والأرض والنار ، وظلت معتقدات أرسطو حول اللون على نطاق واسع لأكثر من 2000 عام حتى تم استبدالها بمعتقدات نيوتن.

Opticks هو أحد الأعمال العظيمة في تاريخ العلوم ، حيث وثق اكتشافات نيوتن من تجاربه التي تمر الضوء عبر منشور ، وحدد ألوان ROYGBIV وهم الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي التي تشكل الطيف المرئي ، والطيف المرئي هو الجزء الضيق داخل الطيف الكهرومغناطيسي الذي يمكن رؤيته بالعين البشرية.[1]

ألوان الشمس

لون الشمس أبيض ، تنبعث من الشمس جميع ألوان قوس قزح بشكل متساوٍ إلى حد ما وفي الفيزياء ، نسمي هذا المزيج “الأبيض” ، ولهذا السبب يمكننا أن نرى العديد من الألوان المختلفة في العالم الطبيعي تحت إضاءة ضوء الشمس ، وإذا كان ضوء الشمس أخضر خالصًا ، فسوف يبدو كل شيء بالخارج أخضر أو ​​غامقًا ، ويمكننا أن نرى احمرار وردة وزرقة جناح الفراشة تحت أشعة الشمس لأن ضوء الشمس يحتوي على ضوء أحمر وأزرق ، والشيء نفسه ينطبق على جميع الألوان الأخرى ، وعندما يصمم مهندس المصباح الكهربائي مصباحًا من المفترض أن يحاكي الشمس ، وبالتالي يوفر إضاءة طبيعية ، فإنه يصمم مصباحًا أبيض ، وليس مصباحًا أصفر ، فإنك ترى جميع الألوان الأساسية الموجودة في قوس قزح وهو ضوء الشمس ينقسم بسبب الضباب ولا توجد ألوان مفقودة وهو دليل مباشر على أن ضوء الشمس أبيض.

تبعث الشمس جميع ألوان الضوء المرئي ، وفي الواقع تبعث جميع ترددات الموجات الكهرومغناطيسية باستثناء أشعة جاما ، وهذا يشمل موجات الراديو ، والموجات الدقيقة ، وموجات الأشعة تحت الحمراء ، والضوء المرئي ، والموجات فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وتبعث الشمس كل هذه الألوان لأنها جسم حراري ويبعث الضوء من خلال عملية الإشعاع الحراري. 

تمامًا مثل الصفحم الساخن أو عنصر الموقد الكهربائي الذي يضيء ، تتوهج الشمس بكل الألوان بسبب درجة حرارتها ، وهذا هو السبب في أن المصابيح المتوهجة تبعث ضوءًا يحاكي ضوء الشمس جيدًا فهي تحتوي على خيوط معدنية يتم تسخينها حتى تتوهج بنفس الطريقة التي تتوهج بها الشمس.

ضوء الشمس

ضوء الشمس الذي نشعر به على سطح الأرض تمت تصفيته بواسطة الغلاف الجوي وهو مختلف قليلاً ، يميل الغلاف الجوي إلى التشتت الأزرق والبنفسجي أكثر من الألوان الأخرى ، ونتيجة لذلك ، يكون ضوء الشمس المباشر على سطح الأرض أكثر احمرارًا قليلاً من ضوء الشمس في الفضاء ، وحول شروق الشمس وغروبها ، عندما ينتقل ضوء الشمس عبر غلاف جوي أكثر من المعتاد ، ويصبح ضوء الشمس على سطح الأرض أكثر حمراء ، ولكن الشمس نفسها تكون بيضاء.[2]

ألوان الطيف 

وهي ألوان قوس قزح ومجموعاتها ، ويمكن تحديد المقدار الذي يساهم به كل جزء من طيف قوس قزح في شعاع من الضوء عن طريق تقسيم الشعاع بمنشور ، و يمكن تعريف اللون المدرك على أنه اللون الذي أبلغته العين البشرية إلى المخ ، وسوف تكشف الأداة التي تستخدم المنشور (مقياس الطيف) أن العين البشرية يمكن خداعها ، وقد تبدو مجموعات مختلفة من ألوان قوس قزح متشابهة للعين.

طيف الشمس

أي لون بعد ذلك سوف يكون لونًا طيفيًا ، وهناك نوعان من توزيعات الألوان مهمان في الطبيعة:

  • في الضوء المنبعث من المواد الصلبة أو السائلة أو الأجسام الكثيفة من الغازات الكثيفة مثل الشمس ، يتم توزيع الألوان بشكل مستمر ، ويعتمد توزيعها الدقيق (طيف الجسم الأسود) على درجة الحرارة التي يتم إنتاجها عندها ، وتشع اليد الدافئة في الغالب في الأشعة تحت الحمراء ، وقضيب الحديد المتوهج باللون الأحمر الكرز ، وخيوط المصباح صفراء زاهية ، و ضوء الشمس أبيض حار.
  • لا يتم توزيع ألوان الضوء المنبعثة من الذرات الفردية أو الجزيئات في غاز متخلخل بشكل مستمر ، ولكنها تتركز في نطاقات ضيقة من الطيف ، تتميز الألوان بنوع الذرة أو الجزيء المنبعث منها ، تمامًا كما تتميز نغمة أي شوكة رنانة بحجمها وسمكها ومعدنها ، وتُعرف هذه النطاقات الضيقة باسم الخطوط الطيفية ، لأنه في معظم أجهزة الطيف يدخل الضوء من خلال شق ضيق ، بحيث يظهر كل انبعاث كخط في الصورة الناتجة.[3]

عجلة الألوان

تعود جذور عجلة الألوان إلى منتصف القرن السابع عشر عندما قاده عمل إسحاق نيوتن بالضوء الأبيض إلى اكتشاف الطيف المرئي للضوء ، اتضح أن نيوتن  شارك في مفهوم تشبيه تدوين اللون بالتدوين الموسيقي ، في عجلة الألوان الأصلية الخاصة به (1704) ، وقام إسحاق نيوتن بتضمين نوتات موسيقية مرتبطة باللون الذي يبدأ باللون الأحمر ويقسم الدائرة على سلم موسيقي بدءًا من D وينتهي بأوكتاف D ، ولم يكن مفاجئًا أن تكون الألوان البنفسجية تقع بجوار اللون الأحمر على عجلة الألوان ، حيث تعتبر هذه الألوان غير طيفية ومزيج من الضوء الأحمر والبنفسجي ، وهي من نماذج الالوان ، تتبع عجلة ألوان مونسيل والكتب الملونة اللاحقة ترتيبًا مشابهًا للون مثل عجلة ألوان إسحاق نيوتن ،  والألوان التي تمثل الطيف المرئي للضوء – ROY G BIV – الموضوعة على عجلة.

بينما يبدو أن عجلة الألوان هي الطيف المرئي للألوان الموضوعة على عجلة ، فإن الأساس الحقيقي لعجلة الألوان متجذر في تجارب  إسحاق نيوتن مع المناشيرة ، قادت تجاربه إلى النظرية القائلة بأن الأحمر والأصفر والأزرق هي الألوان الأساسية التي اشتُق منها الالوان المحايدة وجميع الألوان الأخرى ، على الرغم من أن هذا ليس صحيحًا تمامًا ، إلا أنه لا يزال مؤثرًا في عجلات الألوان التي تم تطويرها في أوائل القرن التاسع عشر بالإضافة إلى عجلة الألوان المستخدمة حاليًا ، أضف إلى ذلك نماذج الالوان الثانوية للبنفسجي والبرتقالي والأخضر  ، وتلك التي تنتج عن خلط الألوان الأساسية ، وتبدأ عجلة الألوان في التبلور ، والألوان الثلاثية الأصفر والبرتقالي والأحمر ، والبرتقالي والأحمر والأرجواني ، والأزرق والأرجواني والأزرق ، والأخضر والأصفر والأخضر تكمل عجلة الألوان. 

تكمن قيمة عجلة الألوان في قدرتها على مساعدة المصممين على إنشاء لوحات جذابة من خلال تطبيق النظرية الأساسية لعجلة الألوان بالطريقة التي نرى بها اللون ، على سبيل المثال ، قد تتضمن لوحة الالوان الاساسية على الألوان التكميلية لعجلة الألوان ألوانًا متقابلة على عجلة الألوان ، مثل الأحمر والأخضر.[4]

الوسوم

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق