طیف
|
واژه طیف یا بیناب معانی گوناگونی دارد. کاربرد این واژه بیشتر برای نشان دادن حالتی است که در آن موارد متنوعی از حالات گوناگون در میان دو قطب مخالف قابل تشخیص باشند. برای نمونه طیف گروههای گوناگون سیاسی که میان دو گروه چپگرا و راستگرا قرار دارند. واژه طیف در شاختههای گوناگون دانش دارای تعریفهای گوناگونی است از جمله:
در فیزیک
به مجموعهای از رنگهای خورشید که مجموعآ رنگ سفید را تولید میکنند طیف گفته میشود. این رنگها شامل قرمز آبی و سبز است. از ترکیب این رنگها رنگهای دیگری بوجود میآید که همان رنگهای اصلی نقاشی است یعنی قرمز پررنگ، آبی پررنگ و زرد مرکب. رنگ های طیف رنگی به ترتیب بیشترین شكست تا كمترین شكست:بنفش،نیلی،آبی،سبز،زرد،نارنجی و قرمز
طیف از دیدگاه موجی
از دیدگاه موجی، نور یک موج الکترومغناطیسی است.
موج در حالت کلی به یک آشفتگی می گویند که به سرعت در فضا منتشر می شود. این آشفتگی می تواند یک آشفتگی در فشار هوای اطراف باشد (موج صوتی) یا یک آشفتگی الکترومغناطیسی (موج نوری) اما نکته مهم این است که اغلب آشفتگی ها حامل انرژی و اطلاعات هستند.
امواج الکترومغناطیسی ترکیبی از تعداد بسیار زیادی سیگنال سینوسی میدان الکتریکی و به همان تعداد سیگنال سینوسی میدان مغناطیسی هستند که بر هم عمودند.
هر سیگنال سینوسی و دامنه اش نماینده ی یک تک فرکانس است. عکس زیر را ببنید:
در این عکس یک موج الکترومغناطیسی تک فرکانس (تک فام)، به همراه میدان مغناطیسی (magnetic field)، میدان الکتریکی (electric field) و طول موج(wavelength ) مربوط به موج نشان داده شده است. طول موج یک موج الکترومغناطیسی در واقع فرکانس و فام آن موج را تعیین می کند و دامنه آن، انرژی آن طول موج خاص را تعیین می کند.
طول ِ موج و فرکانس با رابطه زیر به هم مربوط می شوند:
Lambda=c/f
که lambda همان طول موج است، c سرعت نور و f فرکانس نور است. (فرکانس یعنی یک موج در یک ثانیه چند بار نوسان می کند و طول موج یعنی یک موج در هر چند متر یک بار نوسان می کند یا فاصله بین دو قله موج چه قدر است)
هر موج الکترومغناطیسی در واقع ترکیب تعداد بسیار بسیار زیادی موج سینوسی است. مشخصه موجهای سینوسی: تنها طول موج (یا فرکانس (فرقی ندارد)) و دامنه آن موج است. حال می توان یک کار ِ جالب انجام داد:
به جای بررسی مستقیم ِ موج اصلی که دریافت کردیم، یک نمودار رسم کنیم که در آن نمودار، قدرت ( به عبارت نه چندان دقیق: دامنه هر موج سینوسی) بر حسب فرکانس آن موج نشان داده شده است.
مثل ِ نمودار ِپایین:
در این نمودار، شدت یک سیگنال در یک بازه فرکانس (در این جا حدودا از فرکانس ِ 1155 مگاهرتز تا 1200مگاهرتز) نشان داده شده است. میبینیم که مثلا سهم امواج ِ دارای فرکانس ِ 1175 تا 1180 مگاهرتز از همه بیشتر بوده است.
شاید این سوال برایتان پیش بیاید که این کار چه معنی دارد؟ چرا وقتی اصل ِ سیگنال را داریم به چنین نموداری متوسل شویم؟ جواب این است که در طبیعت (مخصوصا طبیعت امواج الکترومغناطیسی) بیشتر ِ مواقع کنشها و واکنشهای بین ِ ماده و امواج و ... به طول موج سیگنال دریافتی بستگی دارد و برای طول موجهای متفاوت، کنشهای متفاوتی رخ می دهد.
بنابراین اگر هر طول موج را جدا بررسی کنیم کار ِ راحتتری در پیش داریم تا کل سیگنال را با هم و می توانیم اطلاعات بیشتری از موج کسب کنیم.
به این نمودار،طیف گفته می شود. طیف یعنی نموداری که سهم انرژی هر فرکانس خاص از امواج را مشخص می کند. مساحت زیر ِ نمودار طیف یک پرتو نور، کل انرژیی است که آن پرتوی نور حاملش است.
منبع
1.فروم نجومی آوااستار[۱]
2.ویکی پدیا فارسی [۲]