نور و وسایل کنترل و اندازه گیری آن

نور در واقع بخش کوچکی از طیف امواج الکترومغناطیسی است که در طبیعت بصورت انرژی موجود است. این تابش الکترومغناطیسی به شکل حرکت موجی و با سرعت غیر قابل باور بیش از 186000 مایل در ثانیه (10⁹*3 متر در ثانیه) از منابع گوناگونی مثل خورشید ، فرستنده های رادیویی ، مواد رادیو اکتیو و چراغهای الکتریکی انتقال می یابد. ماهیت مشخصه این تابش بسته به سرعت ارتعاش انرژی (فرکانس) عوض می شود. بر این اساس، منابعی با ارتعاش نسبتاً کند بیشتر امواج گرمایی را منتشر می کنند درحالی که ارتعاشات بالاتر مقیاس تابش نافذتری می سازد که با نام اشعه  Xمشخص شده است. نور مرئی فقط قسمت کوچکی از این دامنة وسیع را که در شکل می بینید نمایش می دهد.

انرژی الکترومغناطیسی در پهنه بسیار وسیعی از دامنة فرکانس تقریباً از صفر تا بیش از 10×1 هر تز (اشعه کیهانی) منتشر می شود. نور مرئی فقط بخش کوچکی از این طیف را اشغال می کند. طیف مرئی شامل انتقال تدریجی یک رنگمایه به رنگمایه دیگر است. رنگمایه ها به وسیله محاسبة طول موج شناخته می شوند. برای این کار واحد های گوناگونی بکار می رود مثل نانومتر (nm)یا میلی میکرون (یک میلیونیم متر ^9-10 متر) و یا واحد آنگستروم (یک صد میلیونیم سانتیمتر ^10- 10 متر)

نور مرئی برای چشم انسان دارای طول موج 400 تا 700 میلی میکرون است. تابش طول موجهای ماوراء طیف مرئی، که چشم ما قادر به رویت آنها نیست، توسط دوربین و وسایل گوناگون محاسباتی و نیز توسط چشم برخی حیوانات و حشرات به آسانی ثبت می شود.

دسته بندیها و نامگذاریهایی که بر روی امواج الکترومغناطیسی صورت گرفته بر اساس خواص ویژه، چگونگی تولید و یا نحوة مشاهده آنهاست. مسلماً هیچ گونه مرز مشخصی بین دو دسته موجی که در طیف کنار هم قرار گرفته اند وجود ندارد، بلکه هر دسته در ابتدا و انتهای خود با دسته دیگر تداخل پیدا می کند یا بهتر است بگوییم هر دسته، دسته دیگر را می پوشاند. این چنین است که بعضی طول موجها را می توان به دو صورت نامگذاری کرد. مثلاً کوتاه ترین طول موجهای پرتوایکس را می توان هم پرتوایکس کوتاه نامید و هم پرتو گامای بلند.

موجهای نور سفید که بوسیله تحریک مولکولها و اتمهای ماده بوجود می آیند از طول موجهای مادون قرمز شروع می شوند، به سایر پرتوهای تشکیل دهندة نور سفید می رسند و بالاخره به پرتوهای ماورای بنفش ختم می‌شوند.

در یک تقسیم بندی کلی، با توجه به قدرت تشخیص چشم انسان، رنگهای طیف نور سفید را به هفت رنگ تقسیم کرده اند که به ترکیب عبارتند از : بنفش، نیلی، آبی، سبز، زرد، نارنجی، و قرمز. بدیهی است که فاصلة مشخصی بین این رنگها وجود ندارد و هر رنگ رفته رفته به رنگ دیگر تبدیل می شود. نور سفید در واقع از ترکیب تمام رنگهای طیف بدست می آید. هر جسم رنگی وقتی در برابر تابش نور سفید قرار گیرد رنگ نظیر خود را منعکس و بقیه رنگها را جذب می کند. باید دانست که تولید رنگ پدیده ای است مربوط به نور نه به جسم. اگر هیچ نوری به جسم تابیده نشود و یا به فرض اگر یک جسم آبی رنگ زیر تابش نور قرمز قرار گیرد جز سیاهی،‌رنگ دیگری دیده نخواهد شد. هر جسم در واقع طول موج یا موجهای خاصی را جذب و طول موج یا طول موجهای خاصی را منعکس می کند. رنگهای جذب شده مکمل رنگهای منعکس شده اند چرا که از ترکیب آنها با یکدیگر نور سفید به دست می آید. رنگهای آبی، سبز و قرمز رنگهای اصلی هستند و رنگهای مکمل از ترکیب رنگهای اصلی حاصل می شوند که عبارتند از : ارغوانی (Magenta)، زرد(Yellow)، و فیروزه ای(Cyan).هر رنگ مکمل با یک اصلی مقابل خود نور سفید تولید می کند.