การดูดกลืนแสงของสีวัตถุ

การดูดกลืนแสงของสีวัตถุ

เมื่อแสงขาวผ่านทะลุวัตถุหนึ่ง วัตถุนั้นอาจดูดกลืนแสงบางส่วนหรือดูดกลืน
ทั้งหมดหรือไม่ดูดกลืนเลย ถ้าสารดูดกลืนแสงทั้งหมดเราจะมองเห็นวัตถุนั้น
เป็นสีดำ แต่ถ้าวัตถุนั้นไม่ดูดกลืนแสงเลยเราจะมองเห็นวัตถุนั้นเป็นสีขาว แต่ถ้าดูด
กลืนแสงบางส่วนจะเห็นสีที่เป็นสีตรงข้ามตามวงล้อสีที่ได้กล่าวไปแล้วในเรื่องของ
colors of visible light
ดังนั้น จากตัวอย่างข้างบนจะเห็นว่าวัตถุสีน้ำเงินจะดูดกลืนแสงสีส้ม
ถ้าเขียนกราฟสเปกตรัมการดูดกลืนแสง โดยเขียนกราฟระหว่างความยาวคลื่นและ
ค่าการดูดกลืน (absorbance) จะเห็นว่าบริเวณช่วงคลื่นของแสงสีส้มจะเกิด
สัญญาณหรือพีคการดูดกลืนขึ้น

                     
สีที่ถูกดูดกลืนและสีที่มองเห็นของวัตถุ
(absorbed-transmitted color feature)

                 รูปที่ 1.8 ลักษณะการดูดกลืนแสงของสารและการเกิดพีค

เมื่อแสงขาวผ่านทะลุวัตถุหนึ่ง วัตถุนั้นอาจดูดกลืนแสงบางส่วนหรือดูดกลืน
ทั้งหมดหรือไม่ดูดกลืนเลย ถ้าสารดูดกลืนแสงทั้งหมดเราจะมองเห็นวัตถุนั้น
เป็นสีดำ แต่ถ้าวัตถุนั้นไม่ดูดกลืนแสงเลยเราจะมองเห็นวัตถุนั้นเป็นสีขาว แต่ถ้าดูด
กลืนแสงบางส่วนจะเห็นสีที่เป็นสีตรงข้ามตามวงล้อสีที่ได้กล่าวไปแล้วในเรื่องของ
colors of visible light
ดังนั้น จากตัวอย่างข้างบนจะเห็นว่าวัตถุสีน้ำเงินจะดูดกลืนแสงสีส้ม
ถ้าเขียนกราฟสเปกตรัมการดูดกลืนแสง โดยเขียนกราฟระหว่างความยาวคลื่นและ
ค่าการดูดกลืน (absorbance) จะเห็นว่าบริเวณช่วงคลื่นของแสงสีส้มจะเกิด
สัญญาณหรือพีคการดูดกลืนขึ้น

           ในหัวข้อต่อไปจะยกตัวอย่างสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของสารประกอบต่างๆ
ตัวอย่างแรก ได้แก่ สารสีที่เรียกว่าคลอโรฟิลล์ (chlorophyll) ซึ่งเป็นองค์ประกอบ
ในต้นไม้ทำให้ใบมีสีเขียว ดังนั้นถ้านำคลอโรฟิลล์มาพิจารณาสเปกตรัมการดูดกลืน
จะพบว่า คลอโรฟิลล์จะดูดกลืนคลื่นแสงในช่วงแสงสีม่วง-น้ำเงิน และช่วงแสงสีแดง
ทำให้บริเวณดังกล่าวมีพีคการดูดกลืนเกิดขึ้น
รูปที่ 1.9 สเปกตรัมการดูดกลืนของคลอโรฟิลล์

ตัวอย่างที่สอง ได้แก่ สารสีที่เรียกว่าแคโรทีน (carotene) ซึ่งเป็นองค์ประกอบ
ในผักผลไม้ที่มีสีอมส้มเช่นในแครอท ดังนั้นถ้านำแคโรทีนมาพิจารณาสเปกตรัม
การดูดกลืนจะพบว่า แคโรทีนจะดูดกลืนคลื่นแสงในช่วงแสงสีม่วง-น้ำเงิน และช่วง
แสงสีเขียว ทำให้มีพีคการดูดกลืนที่กว้างครอบคลุมแสงสีดังกล่าว

                รูปที่ 1.10 สเปกตรัมการดูดกลืนของแคโรทีนอยด์

           จะเห็นว่าจากตัวอย่างที่สอง ถึงแม้ว่าเราจะมองเห็นสารสีแคโรทีนเป็นสีส้ม
แต่อันที่จริงแล้ว ยังมีแสงสีอื่นได้แก่ สีเหลืองเขียวที่หลงเหลืออยู่บ้าง โดยที่แคโรทีนไม่ได้
ดูดกลืนไปทั้งหมด เพียงแต่ความสามารถของตาเราไม่สามารถจำแนกแสงสีที่เหลืออยู่
เหล่านี้ได้ เราจึงเห็นเฉพาะแสงสีส้มซึ่งเป็นสีที่ไม่ถูกดูดกลืนเลยเท่านั้น
 

 Who was the first spectroscopist?
โยฮันเนส มากุส มาซี (Johannes Marcus Marci)
(ค.ศ.1595-1667)
ได้รับการยกย่องว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ ที่ศึกษาทางด้านสเปกโทรสโคปีคนแรก เนื่องจากเขาสนใจศึกษาปรากฏการณ์รุ้งกินน้ำและทำการทดลอง เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ดังกล่าว จนกระทั่งในปี ค.ศ.
1648 เขาได้ตีพิมพ์หนังสือที่ชื่อว่า “The book of Thaumas, about the Heavenly Rainbow and
the Nature of the Colors That Appear and
Also about Its Origin and the Causes Thereof ”
ภายในหนังสือเขาได้อธิบายปรากฏการณ์การเกิดรุ้งกินน้ำ
และการเกิดสเปกตรัมเมื่อแสงเดินทางผ่านปริซึม
โดยอาศัยหลักการกระเจิงแสงเมื่อผ่านตัวกลางที่ต่างกัน
ถึงแม้ว่าอีก 20 ปีต่อมานิวตัน (Newton) ได้ทำการทดลองและ อธิบายได้ชัดเจนขึ้น แต่ก็ต้องถือว่า มาซีเป็นนัก spectroscopist คนแรก !!!
 

Comments

comments

ใส่ความเห็น