مفهوم تحليل الضوء
يُعرف تحليل الضوء بأنه فصل الضوء الأبيض عند مروره عبر موشور زجاجي إلى ألوان الطيف السبعة؛ وهي: الأزرق، والأخضر، والأصفر، والبرتقالي، والأحمر، والبنفسجي، والنيلي.
أما الضوء الأبيض فهو ضوء مرئيّ يتكون من مجموعة من الأشعة الكهرومغناطيسية التي تتراوح في ترددها من الأقل تردد كأمواج الراديو إلى الأعلى تردد كأشعة غاما، ويجدر الذكر بأن العلاقة بين التردد والطول الموجي عكسية؛ فكلما زاد الترددّ قل الطول الموجي، والعكس صحيح، ويتراوح الطول الموجي للضوء المرئي بين 400-700 نانومتر، كما يُطلَق على الإشعاع الكهرومغناطيسي ذي الطول موجي الأعلى الأشعة تحت الحمراء، أما الأقل طول موجي فيطلق عليه الأشعة فوق البنفسجية، حيث يختلف سلوك الضوء عند مروره عبر مادة شفافة (بالإنجليزية: transparent) تِبعاً لطوله الموجي.
تفسير ظاهرة تحليل الضوء
ينكسر الضوء عند مروره عبر وسطين مختلفين، وتعتمد درجة الانكسار على الطول الموجي للضوء، وبما أن الضوء الأبيض يتكون من مجموعة من الألوان بأطوال موجية مختلفة فإن كل لون ينفصل بزاوية انكسار مختلفة، كما تتناسب درجة الانكسار تناسباً عكسياً مع الطول الموجي، وبالتالي فإن اللون الأحمر ذا أعلى طول موجي يكون أقل الألوان انكساراً، في حين أن اللون البنفسجي ذا أقل طول موجي يكون أكثر الألوان انكساراً.
الأطوال الموجية لألوان الضوء الأبيض
تتراوح الأطوال الموجية للألوان المكونة للضوء الأبيض كما يأتي:
- البنفسجي: 400 نانوميتر.
- النيلي: 425 نانوميتر.
- الأزرق: 470 نانوميتر.
- الأخضر: 550 نانوميتر.
- الأصفر: 600 نانوميتر.
- البرتقالي: 630 نانوميتر.
- الأحمر: 665 نانوميتر.
تفسير تكون قوس قزح
ينتج قوس قزح من تحليل الضوء وانكساره الداخلي في قطرات الماء في الهواء؛ حيث يدخل ضوء الشمس الأبيض في قطرات الماء الكروية لتنكسر الألوان المختلفة بزوايا انكسار مختلفة ثم تنعكس مرة أخرى في السطح الداخلي من القطرة وتنكسر مرة أخرى عند خروجها من القطرة، وبالتالي يتحلل الضوء الأبيض إلى الألوان المكوّنة له؛ حيث يظهر اللون الأحمر من الخارج واللون البنفسجي من الداخل وتتدرج الألوان الأخرى بينهما مشكِّلةً بذلك قوس قزح.
