Care este culoarea

corpuri de proprietate evoca anumite sentimente în funcție de compoziția spectrală a luminii reflectate sau emise se numește corpuri colorate. senzație de culoare apare la nivelul retinei ochiului sub influența undelor de lumină, la fel ca senzație de sunet apare în interior vibrațiile sonore ale urechii influențate de frecvența specifică.

Observate în natură și vizibile pentru culorile ochilor sunt împărțite în două grupe: a acromatică și cromatic. Pentru a aplica culorile alb, gri și negru acromatic. Acestea diferă numai în cantitatea de lumină reflectată - coeficientul de reflexie. Ochiul uman percepe medie în intervalul de culori acromatice 300 de nuanțe. culori cromatice - culori și nuanțe, ne distingem în spectrul.

Limitele ochiului vizibile, precum și limitele culorilor individuale, oamenii percep în moduri diferite. Cercetătorul sovietic Pinegin a constatat că, în anumite condiții, ochiul uman este capabil să distingă emisia de lumină în intervalul 3020-9500 A. Cu toate acestea, pe baza unor studii de sute de oameni au fost capabili să stabilească) că sentimentul de fiecare culoare corespund anumitor lungimi de undă. Schimbarea culorii cu lungime de undă este neuniform (Tabel. 1). Fasciculul spectrală cea mai îngustă care formează razele galbene.

Toate razele cromatice sunt caracterizate prin trei parametri: nuanță, saturație și luminozitate. Tonul este determinată de o lungime de undă (notată cu litera grecească

). Cantitatea de nuanțe cromatice ale culorilor ochilor distinse ajunge la 1000-1500. Lungime de undă în spectrul de culori vizibile emit trei secțiuni: lungimea de undă lungă (roșu și portocaliu), undă medie (galben și verde) și lungimi de undă scurtă (albastru, indigo, violet).

Limitele spectrale ale culorii ochiului vizibile

Saturației sau puritatea luminii (P) depinde de gradul de „diluare“ alb culoare spectrală. În cele din urmă, luminozitatea culorii cromatice (C), referitoare la incidentul de intensitate pe obiect colorat fluxul total luminos.

In general, fluxul radiant mixt compoziție intră sub ochii noștri, care cuprinde raze de diferite lungimi de undă ale diferitelor culori ale spectrului. Ochiul percepe amestecul de raze ca o nouă culoare diferită de razele componentei sale. Aceasta este diferența fundamentală între punctul de vedere al ședinței: într-o coardă complexă, formată din mai multe sunete de diferite înălțimi, în mod clar auzi fiecare sunet, și muzician cu experiență nume cu exactitate toate notele sunat simultan. Pentru ochii, toate valurile spectrului vizibil sunt unite într-o singură culoare (alb), care nu sunt alocate termeni separați de culoarea. le Aloca numai prin prisma desfășurării fasciculului de lumina soarelui alb multicolored strip iridescent - spectru.

Amestecarea celor două culori simple pot da rezultate diferite. În unele cazuri, o culoare albă (prin amestecarea de albastru și portocaliu, galben și albastru); astfel de perechi se numesc culori complementare. In alte cazuri, amestecarea simplă are loc treia culoare (de exemplu, verde dintr-un amestec de albastru și galben). Aceasta poate apărea ca culoare lipsă în spectrul (de exemplu, prin amestecarea purpuriu roșu și violet). Astfel, din punctul de vedere al ochiului distincție ray - un instrument imperfect de cunoaștere a lumii din jurul nostru, inferior în capacitatea lor de auz și chiar miros.

Razele de lumină vizibilă, oferind senzatia de culori diferite, pot să apară, de asemenea, în timpul așa-numita lumină rece, sau luminescență. Dar principala sursă de radiații sunt corpuri încălzite.

Legile de emisie de lumină sunt proiectate în raport cu corpul radiant, complet absorbiti razele. În natură, nu există nici un corp negru perfect. Dar ideea este matematic posibil să se înțeleagă modelul de emisie de lumină.

Conform unei prime legi de radiații (legea Stefan - Boltzmann), razele de flux de putere emise de suprafață absolut negru,

unde T - temperatura de suprafață în grade Kelvin;

- Stefan-Boltzmann, egală cu 5,7 x 10 cm erg / deg.

Astfel, corpul încălzit cum ar fi „evapora“ fotoni de lumină mai energic decât temperatura mai mare de ei. Numărul de fotoni emise de puterea a patra a temperaturii corpului.

A doua lege a radiațiilor (legea de deplasare Wien) caracterizează compoziția spectrală a radiației la schimbarea temperaturii corpului radiant. Cu creșterea temperaturii intermitente amplificat la toate lungimile de undă. Numărul maxim de schimburi de radiație spre lungimi de undă mai scurte (Fig. 12). legea Wien prevede: produsul a lungimii de undă situată în domeniul de radiații Maxima

și T temperatura corpului este constantă, adică. e.

Astfel, cel mai rentabil benefic ar fi o sursă de lumină vizibilă cu o temperatură de 6000- 7000 Tehnologia modernă ° C nu a fost încă în măsură să creeze o astfel de sursă. Dar, în natură există - este soarele. Ochiul uman adaptat la percepția unui anumit interval de unde electromagnetice nu este intamplatoare, ci datorită faptului că acesta se află în zona de radiație solară maximă.

Spectrul radiației solare este percepută de ochi ca lumina alba. Dar obiectele din jurul nostru nu părea să ne auto-colorate. Deci, în mod natural, există unele mai mulți factori care nu sunt luate în considerare de către noi, care într-o zi însorită clar dă culoarea verde a frunzelor de copaci, galben - capetele de floarea-soarelui, de culoare roșie - Maqam, cu toate că ele dețin nu emit lumină vizibilă.

Fig. 12. Poziția maximă a emisiei spectrale, la o temperatură diferită a corpului radiant

Cum putem explica existența unui astfel de varietate de culori în care ne înconjoară obiectele? Probabil, aici este o parte esențială a subiectelor luminoase de lumină. În lumina de seara de culoare albastră apare negru și galben și verde apar Dimmer decât în ​​timpul zilei. De ce?

În cazul în care partea din față a fantei prin care fasciculul de lumină albă prismă cade, a pus sticla rosie, partea roșie a spectrului nu forța: dar toate celelalte culori ale spectrului, cu excepția roșu, dispar. Astfel, roșu de sticlă eliberează numai, își păstrează partea roșie a spectrului, absorbind toate celelalte raze de lumină vizibilă, și nu se colorează în roșu în celelalte culori ale spectrului. Dacă ați pus spectrul galben se transformă greu în loc de roșu de sticlă; pe site-ul sunt toate razele, cu excepția secțiunii albastru și violet extreme. lampă de kerosen și o lampă cu incandescență dă lumină gălbuie, care, după cum știm acum, sunt practic absente raze albastre și violete sunt: ​​temperatura sursei de lumină este prea mică, pentru a emite în regiunea unde scurte. pânză albastră în lumina soarelui este albastru, deoarece absoarbe toate razele cu excepția albastru; cei care vin la ochii noștri, oferind un sentiment de adecvat. Sursa de lumină este artificială, lipsit de lumină albastră, pânză va absorbi complet și, prin urmare, va apărea negru. Razele galben și verde în spectrul de becuri și relativ mai mică decât în ​​lumina soarelui. Nu este surprinzător, tonul adecvat în lumina seara pare a dimmer decât în ​​timpul zilei.

Pentru a „completarea“ surse de lumină artificială lipsă de radiație cu unde scurte, folosind lămpi cu vapori de mercur, radiațiile ultraviolete este transformată în lumină vizibilă cu un amestec de substanțe luminoase - fosforescente. Astfel aranjate, în special lămpi fluorescente, spectrul care este aproape identic cu soare.

Cu toate acestea, nu numai compoziția luminii incidente afectează percepția culorii ochilor. Marea majoritate a obiectelor din jurul nostru nu emite lumina proprie. Razele care ating ochii și să ne informați despre forma, dimensiunea, culoarea obiectelor, distantele pana la ele - este razele reflectate. Au apărut în sursa de lumină, a ajuns la obiect, reflectată de ea și a lovit retinei. Să ne imaginăm că subiectul în fața noastră - un corp negru, absoarbe complet toate grinzile incidente pe ea. Evident, în acest caz, nimeni nu cuantică a luminii este reflectată de obiect și nu se încadrează în ochi. Acest corp negru, pur și simplu nu văd, se va părea să ne un fel de gaură neagră în fluxul de lumină.

Luați în considerare cazul opus. Subiectul a căzut sub razele de soare, nu le absoarbe. În acest caz, dacă obiectul este complet transparent, razele continua pe drum, iar obiectul va fi invizibil pentru ochiul (acestea sunt aer, apă, sticlă în straturi relativ subțiri). Atunci când același lucru va fi opac la razele, dar nu le va absorbi, el reflecta pe deplin razele în spațiul înconjurător.

Natura reală este absolut nici un corp negru, nici complet transparent. Marea majoritate a elementelor de pe teren, în același timp, absoarbe și reflectă și difuzează și transmite lumina. În ceea ce privește grinzile cu diferite lungimi de valuri unul și același corp se comporta diferit. frunze verzi, de exemplu, absoarbe lumina în regiunile roșii și albastre ale spectrului, iar în verde reflectă. Razele Reflected cad pe retina ochiului, și să dea un sentiment de verde.

Obiectele, în special în straturile de suprafață de selectiv absorbi anumite incidente radiante raze de flux alții reflectă și dispersie. Aceasta se reflectă și împrăștiate raze împreună și să dea un sentiment de culoarea obiectului. În acest caz, nu este necesar pentru a reflecta unul culori pure spectrale. La urma urmei, o combinație de două, trei sau mai multe culori oferă un sentiment de aceeași culoare, pe care o percepem ca culoarea subiectului. În cazul în care obiectul pare alb sau gri, aceasta înseamnă că reflectă razele de diferite lungimi de boi mult sau mai puțin uniform.

Astfel, compoziția materiei, sau cel puțin o parte din straturile superficiale ale obiectelor, cauzând absorbție selectivă, reflexie și împrăștierea razelor incidente pe ea are o influență semnificativă, adesea decisivă asupra culorii unui obiect. Obiecte animate și natura neînsuflețită culoare imprimă, culoarea substanțelor chimice speciale care au proprietatea de absorbție selectivă a razelor, numite coloranți - coloranți sau pigmenți. Aceste clorofila - pigment care acționează în procesul de fotosinteză, și iodopsin rodopsinei - pigmenti vizuale.

În cele din urmă, să ne ia în considerare rolul de dispersie a luminii. În cele mai vechi timpuri, oamenii au crezut că cerul într-adevăr dom albastru existent, odihnindu-se pe umerii titan Atlanta. Firmament a apărut ca o biblici „hard“ și „sfere cerești“ în modelul geocentric vechi. oamenii de știință au argumentat medievale cu privire la natura materialului din care este făcută. Unele dintre ele sunt înclinate la ideea de sticlă și cristal, în timp ce altele - pietre prețioase albastru (safir, etc).

Vederea corectă a cerului a fost dat un mare savant al Renașterii Leonardo da Vinci: „Albastrul cerului se datorează grosimii particulelor iluminate de aer, care este situat între Pământ și situate în partea de sus a întunericului“ Acum, filosoful previziune genial confirmată experimental. Astronautii, după ce trece straturile dense ale atmosferei, văzută pe cerul complet negru, care, în același timp strălucitor soare, lună și stele.

Explicația științifică a cerului albastru a fost dat de fizicianul britanic Lord Rayleigh (Ioan. W. Strutt) în 1871. Sa constatat că moleculele de gaze de aer, sau mai degrabă conglomerate lor, imprastie razele soarelui. Cele mai scurte raze de lungimi de undă, cu atât mai mult sunt dispersate. Razele albastre și violete sunt împrăștiate de două ori mai intensă decât roșu. Prin urmare, atunci când ne uităm la cer, vedem razele împrăștiate, care sunt dominate de albastru, albastru și violet. Dar discul soarelui ce se apropie de apus de soare este obtinerea roșiatică calea mai lungă a luminii în atmosferă, relativ mai mult în compoziția razele sale roșii și portocalii.

Cu cât o persoană se ridică deasupra suprafeței Pământului, mai gros devine culoarea albastră a cerului. pulberi în suspensie mare (pete de praf, picături de apă) împrăștie toate razele identic. În cazul în care aceste particule mult cer albastru devine palid. Prin urmare, intensitatea culorii cerului poate fi o măsură de puritate a aerului. Datorită împrăștierea luminii solare de zi și noapte de aer nu se întâmplă instantaneu, dar treptat. În zilele înnorate, iluminat creează o radiații împrăștiate. Existența acestuia asigură furnizarea de lumină pentru plantele care sunt în umbră. Acest fenomen joacă un rol important în viața de pe Pământ.