الطيف ... الضوء الأبيض

نسمي طيف الضوء الأبيض (ضوء الشمس مثلاً) مجموعة الأضواء المؤلفة له، أو "الألوان" المؤلفة له، وهذه الألوان كثيرة العدد ولا يمكن إحصائها، وبما أننا لا نستطيع إحصائها فنميزها بما سميّنا من الألوان في لغاتنا.

كيف يمكن أن نرى هذا الطيف؟ يمكن ببساطة تعريض قطعة من الكريستال (الطبيعي أو الصنعي) لضوء الشمس، أو تعريض القرص المتراص، الذي كنا نستخدمه بكثرة منذ عدة سنوات لخزن المعلومات، لضوء الشمس أو مراقبة قوس قزح فعندها سنجد مجموعة مستمرة من الألوان تبدأ بالأحمر الغامق من اليمين وتنتهي بالبنفسجي الغامق من اليسار. 

قبل الأحمر يوجد ما نسميه بتحت الأحمر، وهي "ألوان" لا تستطيع أعيننا رؤيتها. وبعد البنفسجي أيضاً هناك ألوان لا تستطيع أعيننا رؤيتها فنسميها بألوان فوق البنفسجي. أما ما بين الأحمر والبنفسجي فتوجد ألوان عديدة كثيرة لا تتسع لها مفردات لغاتنا، لذا نقسم هذا المجال من الألوان إلى أقسام متمايزة، تبدأ من اليمين بالأحمر، ثم البرتقالي، ثم الأصفر، ثم الأخضر، ثم الأزرق، ثم النيلي ثم البنفسجي. وبهذا يكون أمامنا سبعة ألوان. طبعاً بإمكاننا أو نضيف إلى الأحمر مثلاَ الأحمر الغامق والأحمر الفاتح، ولكن لا فائدة من ذلك. فلن نستطيع تغطية الطيف بالكامل بالكلمات. وللذكر فقط، فقد تحدث أرسطو عن ثلاثة ألوان لقوس قزح، وبلوتارخ الروماني عن أربعة ألوان فقط، علماً أن الفارق الزمني بينهما هو 300 سنة. ولكن اللغة الإغريقية لم تكن تعرف سوى ثلاثة ألوان واللاتينية الأولى أربعة ألوان! وبعض اللغات الحالية تميز تسعة ألوان.

وبما أنه يمكن اعتبار الضوء على أنه أمواج. ولكل موجة طول محدد، وهذا الطول هو المسافة بين أي نقطة من الموجة حتى النقطة التالية المماثلة لهذه التي بدأنا منها القياس.  فيمكن الحديث عن الطيف بلغة الأمواج. والطيف هو مجموع الأمواج للضوء بين بداية الأحمر ونهاية البنفسجي.

طول الموجة

والأمواج الضوئية صغيرة جداً، تشبه أمواج البحر في الشكل ولكن ليس بالطول. فطول أمواج البحر يقدر بالأمتار أو عشراتها، أما أمواج الضوء فهي صغيرة جداً وتقدر بالنانوميتر (أي جزء من مليار جزء من المتر). وما نراه في الضوء من أمواج محصورة أطوالها بين 400 و 700 نانوميتر. يبدأ الأحمر من 700 وحتى 620 نانوميتر والبرتقالي بين 620 و 592 نانوميتر وهكذا حتى نصل إلى البنفسجي الذي يقع بين 446 و400 نانوميتر. ولكن بين 400 و700 نانوميتر يوجد عدد لانهائي من القيم أو عدد لا نهائي من الألوان.

ينبعث الضوء الأحمر من الأجسام الساخنة مثل الشمس والجمر، أما الضوء البنفسجي فيسمى خطأً بالضوء البارد، ولكنه في الواقع ينبعث من الأجسام الشديدة السخونة مثل النجوم. وهو الذي يسبب الاسمرار على شاطئ البحر ويسبب أيضاً سرطان الجلد!

يبقى أن نقول مع عمر الخيام في رباعياته:  عيشنا هو طيف خيال / فنل حظك منه قبل فوات الأوان.... فما هو "طيف خيال"؟