Light waves, visible and invisible

Tłumaczenie: Ewa Gajewska Korekta: Łukasz Izmaiłowski

What if you could only see one color?

A co jeśli moglibyśmy widzieć tylko jeden kolor?

Imagine, for instance,

Wyobraź sobie, że możesz widzieć jedynie rzeczy, które są czerwone,

that you could only see things that were red

and that everything else

a cała reszta byłaby dla ciebie całkowicie niewidoczna.

was completely invisible to you.

As it turns out,

Okazuje się, że żyjemy w ten sposób cały czas,

that's how you live your life all the time

because your eyes can only see

a to dlatego, że nasze oczy widzą jedynie drobną część spektrum światła.

a minuscule part of the full spectrum of light.

Different kinds of light are all around you everyday

Codziennie otaczają nas różne rodzaje światła,

but are invisible to the human eye,

które pozostają niewidoczne dla ludzkiego oka.

from the radio waves that carry your favorite songs,

Od fal radiowych niosących twoją ulubioną muzykę,

to the x-rays doctors use to see inside of you,

przez promieniowania rentgenowskie, dzięki któremu lekarze widzą kości,

to the microwaves that heat up your food.

aż do mikrofali, które podgrzewają twoje jedzenie.

In order to understand

By zrozumieć dlaczego to wszystko można nazwać światłem,

how these can all be light,

we'll need to know a thing or two

musimy dowiedzieć się kilku rzeczy na jego temat.

about what light is.

Light is electromagnetic radiation

Światło to promieniowanie elektromagnetyczne,

that acts like both a wave and a particle.

które zachowuje się jak fala i cząsteczka.

Light waves are kind of like waves on the ocean.

Fale świetlne przypominają fale morskie.

There are big waves and small waves,

Można wyróżnić fale długie i krótkie.

waves that crash on the shore

Te, które jedna po drugiej docierają do brzegu,

one right after the other,

and waves that only roll in every so often.

i te, które robią to sporadycznie.

The size of a wave is called its wavelength,

Rozmiar fali określa się mianem długości fali,

and how often it comes by

natomiast czas ich pojawiania się to częstotliwość.

is called its frequency.

Imagine being a boat in that ocean,

Wyobraź sobie, że jesteś łódką na oceanie,

bobbing up and down as the waves go by.

która kołysze się wraz z wystąpieniem fal.

If the waves that day have long wavelengths,

Jeśli tego dnia długość fal jest większa, będzie bujać tylko trochę

they'll make you bob only so often,

or at a low frequency.

i stosunkowo rzadko.

If the waves, instead, have short wavelengths,

Natomiast jeśli mają mniejszą rozpiętość będą blisko siebie,

they'll be close together,

and you'll bob up and down much more often,

a ty będziesz bujał się bardziej i częściej.

at a high frequency.

Different kinds of light are all waves,

Wszystkie rodzaje świateł to fale.

they just have different wavelengths and frequencies.

Różnią się między sobą ich długością oraz częstotliwością.

If you know the wavelength or frequency

Jeśli znana jest długość, lub częstotliwość fali światła,

of a wave of light,

you can also figure out its energy.

wówczas można wyliczyć jego energię.

Long wavelengths have low energies,

Długie fale mają niską energię,

natomiast krókie wysoką.

while short wavelengths have high energies.

It's easy to remember

To łatwe do zapamiętania, jeśli wyobrazisz sobie siebie w tej łódce.

if you think about being in that boat.

If you were out sailing on a day

Jeśli jesteś na łódce w dniu, w którym fale są krótkie i wzburzone,

with short, choppy waves,

you'd probably be pretty high energy yourself,

twój poziom energii będzie zbliżony do energii fal,

running around to keep things from falling over.

bo będziesz latać w kółko, próbując łapać, to co spada.

But on a long wavelength sea,

Ale przy długich falach będzie więcej rozluźnienia.

you'd be rolling along, relaxed,

low energy.

Niski poziom energii.

The energy of light tells us

Energia świetlna pokazuje, w jaki sposób światło oddziałuje na materię,

how it will interact with matter,

for example, the cells of our eyes.

na przykład receptory naszych oczu.

When we see, it's because the energy of light

Widzenie zawdzięczamy temu, że światło trafia do siatkówki, jednego z receptorów.

stimulates a receptor in our eye

called the retina.

Our retina are only sensitive to light

Siatkówka reaguje jedynie na światło o ograniczonej energii,

with a very small range in energy,

and so we call that range of light visible light.

znanego przez nas jako światło widzialne.

Inside our retina are special receptors

Siatkówkę tworzą dwa fotoreceptory, pręciki i czopki.

called rods and cones.

The rods measure brightness,

Pręciki są czułe na światło, więc pozwalają nam ocenić ilość światła.

so we know how much light there is.

The cones are in charge of what color of light we see

Czopki umożliwiają widzenie kolorów.

because different cones are sensitive

Istnieją różne rodzaje, reagujące na inne energie świetlne.

to different energies of light.

Some cones are more excited by light

Jedne pozwalają widzieć światło o długich falach i niskiej energii,

that is long wavelength and low energy,

and other cones are more excited

natomiast inne są czułe na światło o krótkich falach i wysokiej energii.

by short wavelength, high-energy light.

When light hits our eye,

Kiedy światło dociera do oczu, energia odbierana jest przez czopki,

the relative amount of energy each cone measures

signals our brain to perceive colors.

a mózg dostaje sygnał, aby rozróżniać kolory.

The rainbow we perceive

Tęczę widzimy jako widmo kolorów, ułożonych według ich energii.

is actually visible light in order of its energy.

At one side of the rainbow

Na zewnętrznym łuku jest światło o niskiej energii,

is low-energy light we see as red,

widziane jako kolor czerwony.

and at the other side is high-energy light

Po drugiej stronie światło o wysokiej energii,

we see as blue.

widziane jako kolor niebieski.

If light shines on us

Jeśli światło, docierające do siatkówki ma energię dla niej niewykrywalną,

that has an energy our retina can't measure,

we won't be able to see it.

nie będziemy w stanie go zobaczyć.

Light that is too short wavelength or high energy

Światło o krótkiej długości fal lub o wysokiej energii,

gets absorbed by the eye's surface

zostaje pochłonięte na powierzchni oka, zanim zdąży dotrzeć do siatkówki.

before it can even get to the retina,

and light that is too long wavelength

Światło o zbyt dużej długości fal nie ma wystarczająco energii,

doesn't have enough energy

to stimulate our retina at all.

aby pobudzić siatkówkę.

The only thing that makes one kind of light

Fale elektormagnetyczne różnią się między sobą długością fal.

different from another is its wavelength.

Radio waves have long wavelengths,

Fale radiowe są długie.

while x-rays have short wavelengths.

Promieniowanie rentgenowskie ma krótkie fale.

And visible light, the kind you can actually see,

W tym spektrum, światło widzialne znajduje się gdzieś pośrodku.

is somewhere in between.

Even though our eyes can't detect light

Pomimo że widzimy jedynie zakres światła widzialneego,

outside of the visible range,

we can build special detectors

istnieje możliwość stworzenia czujników, wykrywających pozostałe rodzaje.

that are stimulated

by these other wavelengths of light,

kind of like digital eyes.

To coś w rodzaju cyfrowych oczu.

With these devices,

Te urządzenia pozwalają zobaczyć światło, które dla nas jest niewidoczne.

we can measure the light that is there,

even though we can't see it ourselves.

So, take a step back and think about

Pomyśl nad tym chwilę.

all of this for a moment.

Even though they seem different,

Chociaż na to nie wygląda,

the warmth you feel from a crackling fire

to ciepło wytwarzanie przez ogień jest tym samym co świecące słońce.

is the same as the sun shining on you

on a beautiful day,

the same as ultraviolet light

To samo tyczy się promieniowanie UV, od którego próbujesz się chronić,

you put on sunscreen to protect yourself from,

the same thing as your TV,

czy też telewizji, radia czy mikrofalówki.

your radio,

and your microwave.

Now, those examples are all things here on Earth,

To wszystko jest tutaj, na Ziemi.

things you experience in your everyday life,

To rzeczy, z którymi masz styczność na co dzień.

but here's something even more amazing.

Ale istnieje coś dużo bardziej niezwykłego.

Our universe gives off the full spectrum of light, too.

Wszechświat także przedstawia zakres świetlny.

When you think of the night sky,

Słysząc o nocnym niebie, na myśl zapewne ci przychodzą wizje

you probably think of being able

to see the stars shining with your own eyes,

możliwości zobaczenia gwiazd na własne oczy.

but that's just visible light,

To jest światło widzialne, tylko część całego spektrum.

which you now know is only a tiny part

of the full spectrum.

If we had to draw the universe

Jeśli narysować by wszechświat biorąc pod uwagę tylko światło widzialne,

and could only use visible light,

it would be like having only one crayon --

wystarczyłoby użycie tylko jednej kredki.

pretty sad.

To see the universe in its full spectrum,

Aby zobaczyć wszchechświat w pełni, konieczny jest dobry sprzęt.

we need to have the right eyes,

and that means using special telescopes

Chodzi o teleskopy, które pozwalają zobaczyć więcej

that can help us see beyond visible light.

niż światło widzialne.

You've probably heard of the Hubble Space Telescope

Zapewne słyszałeś o teleskopie kosmicznym Hubble’a

and seen its beautiful pictures

i przepięknych zdjęciach wykonanych w świetle UV.

taken in visible and ultraviolet light.

But you might not know

Jednak zaskoczyć cię może fakt, że na orbcie znajduje się 20 teleskopów,

that there are 20 space telescopes in orbit,

missions that can each see part

z których każdy może zobaczyć część pełnego spektrum światła.

of the full spectrum of light.

With telescopes acting as our virtual eyes,

Dzięki tym teleskopom, zarówno w kosmosie, jak i na Ziemi,

both in space and here on Earth,

we can see some amazing things.

możemy zobaczyć niesamowite rzeczy.

And the coolest thing of all,

A najlepsze jest to, że bez względu na długość jego fali czy energię,

no matter the wavelength or energy,

the light that we see out in the distant universe

to światło z odległego wszcechświata,

is the same thing as the light

jest tym samym co możemy zaobserwować oraz zbadać na naszej planecie.

that we can experience and study here on Earth.

So, since we know the physics

Jako, że znamy fizykę działania promienieni rentgenowskich,

of how x-ray,

ultraviolet light,

ultrafioletowych oraz mikrofal,

or microwaves work here,

we can study the light of a distant star or galaxy

możemy obserwować swiatło odległych gwiazd czy galaktyk

and know what kinds of things

i wiedzieć jak to tam działa.

are happening there too.

So, as you go about your daily life,

Wracając do swojej codzienności,

think beyond what your eyes can and can't see.

pomyśl o tym co widzą, a czego nie widzą twoje oczy.

Knowing just a little bit about the natural world

Wiedza o tym, jak funkcjonuje natura pozwoli ci widzieć ją w pełnej okazałości.

can help you perceive the full spectrum

around you all the time.