สเปกตรัม

สเปกตรัม (ละติน spectrum ภาพ, การปรากฏ) หมายถึง เงื่อนไขอย่างหนึ่ง ที่ไม่ได้จำกัดเฉพาะกลุ่มของค่าหนึ่ง ๆ แต่สามารถแปรผันได้อย่างไม่สิ้นสุดภายใต้ความต่อเนื่อง (continuum) คำนี้มีการใช้เป็นครั้งแรกในเรื่องวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวกับทัศนศาสตร์ (optics) โดยเฉพาะแถบสีรุ้งที่ปรากฏจากการแยกแสงขาวด้วยปริซึม นอกจากนั้นแล้วสามารถใช้ในความหมายอื่นที่ไม่ใช่วิทยาศาสตร์ เช่น สเปกตรัมของความคิดเห็นทางการเมือง สเปกตรัมของการออกฤทธิ์ของยา ซึ่งค่าต่าง ๆ ในสเปกตรัมไม่จำเป็นต้องเป็นจำนวนที่นิยามไว้อย่างแม่นยำเหมือนในทัศนศาสตร์ แต่เป็นค่าบางค่าที่อยู่ภายในช่วงของสเปกตรัม

สเปกตรัมที่มองเห็นได้ แสงเป็นคลื่นของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า "แสงสีขาว" เป็นส่วนผสมชองแสงสีต่าง ๆ แต่ละแสงสีมีความถี่และความยาวคลื่นเฉพาะ ตัวสีเหล่านี้รวมตัวเป็นสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ตาและสมองของเรารับรู้สิ่งต่าง ๆ จากความแตกต่างของความยาวคลื่นของสีที่เรามองเห็นได้

แสงสีที่ปล่อยออกมา

ลำแสงขาวที่ถูกหักเหขณะที่มันผ่านเข้าและออกจากปริซึม ปริซึมหักเหแสงที่มีความยาวคลื่นต่าง ๆ กันด้วยปริมาณต่างกัน แล้วปล่อยให้ลำแสงขาวออกมาเป็นสเปกตรัมที่มองเห็นได้

แสงสี และความร้อน

อะตอมของวัตถุร้อนจะให้รังสีอินฟราเรด และแสงสีแดงบางส่วนออกมา ขณะที่วัตถุร้อนขึ้น อะตอมของวัตถุจะให้แสงสีที่มีความยาวคลื่นสั้นลง ได้แก่ แสงสีส้มแล้วเป็นแสงสีเหลือง วัตถุที่ร้อนมากจะให้แสงสีทั้งสเปกตรัมทำให้เห็นเป็นแสงสีขาว

สีดิฟแฟรกชั่น

พลังงานคลื่นทุกรูปจะ "ดิฟแฟรก" หรือกระจายออกจาเมื่อผ่านช่องว่าง หรือรอบ ๆ วัตถุ แผ่นดิฟแฟรกชันเกรตติ้ง เป็นแผ่นแก้วที่สลักเป็นช่องแคบ ๆ รังสีแสงจะกระจายออก ขณะที่ผ่านช่องแคบนั้นและมีสอดแทรกระหว่างรังสีโค้งเหล่านั้นเกิดเป็นทางของสีต่าง ๆ กัน

สีท้องฟ้า

ท้องฟ้าสีฟ้า ดวงอาทิตย์ให้แสงสีขาวบริสุทธิ์ ซึ่งจะกระเจิงโดยโมเลกุลของอากาศ ขณะที่ส่องเข้ามาในบรรยากาศของโลก แสงสีฟ้าจะกระเจิงได้ดีกว่าแสงสีอื่น จึงทำให้ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า
ท้องฟ้าสีแดง เมื่อดวงอาทิตย์ใกล้จะลับขอบฟ้า แสงสีฟ้าทางปลายอีกด้านหนึ่งของสเปกตรัมจะกระเจิง เราจะเห็นดวงอาทิตย์เป็นแสงสีแดง-ส้ม เพราะแสงสีจากปลายสเปกตรัมด้านนี้ผ่านมายังตาเรา แต่แสงสีฟ้าหายไป

รุ้งปฐมภูมิ

จะเห็นรุ้งในขณะที่ฝนตก เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ข้างหลังเรา รังสีแสงอาทิตย์ส่องผ่านหยดน้ำฝนในท้องฟ้า หยดน้ำฝนนั้นคล้ายปริซึมเล็ก ๆ แสงขาวจะหักเหเป็นสเปกตรัมภายในหยดน้ำฝน และจะสะท้อนกลับออกมาสู่อากาศเป็นแนวโค้งสีต่าง ๆ