Чому ми бачимо світ різно забарвленим ? {

Чому ми бачимо світ різно забарвленим ? {

ЧОМУ У ТРОЯНДИ ЛИСТЯ ЗЕЛЕНЕ, А КВІТКА ЧЕРВОНА? Чому предмети, освітлені білим світлом, ми бачимо забарвленими в різні кольори: наприклад, листя зелене, а троянда червона? Біле світло є складеним, тобто є сумішшю всіх кольорів веселки. Якщо вилучити з цього набору деякі кольори, то залишена частина спектра сприйматиметься оком як така, що має деякий колір. Нехай біле (наприклад, сонячне) світло падає на предмет, що поглинає «червоні» промені, а всі інші — відбиває (рис. 23. 3). Якого ж кольору буде світло, відбите від цього предмета? У ньому не вистачатиме червоної частини спектра, і тому він сприйматиметься оком як зеленуватий. Зеленого кольору листю рослин надає хлорофіл — хімічна сполука, що «відповідає» за фотосинтез (перетворення сонячної енергії в хімічну енергію органічних речовин). Хлорофіл поглинає переважно червоні й сині промені. У результаті відбитий від листу рослини «залишок» сонячного спектра набуває зеленого забарвлення. А ось пелюстки червоної троянди, навпаки, дуже «охоче» відбивають саме «червоні» промені, а промені решти спектра поглинають (рис. 23. 4). Саме тому троянда й червона!

ЧОМУ ВВЕЧЕРІ КОЛЬОРИ ТЬМЯНІЮТЬ? Ви, мабуть, помічали, що, коли настають сутінки, яскраві кольори «тьмяніють» і світ стає «чорно-біло-сірим» . Так що не випадково народилося прислів’я «уночі всі коти сірі» ! Але як тільки зійде сонце, ранок знову радує нас яскравими барвами. Чому ж так відбувається? Річ у тім, що вже знайомі вам палички, які відрізняють темне від світлого, дуже чутливі до світла, а колбочки, що розрізнюють колір, набагато менш чутливі. Тому за слабкого освітлення «працюють» переважно палички. Унаслідок цього ми й бачимо (у буквальному сенсі цього слова!) результат їхньої роботи — чорно -біло-сірий світ.

Сприйняття світла оком Із людських органів чуття найбільше інформації про довкілля дає нам зір. Однак бачити навколишній світ ми можемо тільки тому, що існує світло. Людина бачить електромагнітні хвилі у видимому діапазоні тому, що має відповідні рецептори, які поглинають світло таких частот, викликаючи при цьому відповідні імпульси в нервовій системі. Відповідність між характеристиками монохроматичного світла й кольорами подана в наступній таблиці. Однак, сприйняття людиною кольору не є простою функцією частоти. Так, суміш жовтого й синього кольорів сприймається оком як зелений колір, хоча світла відповідного частотного діапазону в цій суміші немає.

Сучасні погляди на природу кольорів базуються на відкриттях великого англійського вченого Ісаака Ньютона. У 1672 р. Ісаак Ньютон провів досліди над світлом. Дослід Ньютона Він направив вузький пучок світла від щілини у вікні затемненого приміщення на тригранну скляну призму, і на екрані (стіні) отримав усі кольори веселки – від червоного до фіолетового. Цим дослідом Ньютон довів, що світло Сонця складається з багатьох різних кольорів, які, змішуючись, утворюють біле світло. За допомогою другої призми Ньютон зібрав кольорові промені та отримав біле світло на екрані. Сукупність багатьох кольорів назвали спектром. Насправді в спектрі безліч кольорів, але умовно у ньому виділяють сім основних кольорів: червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий, які плавно переходять один в одного.

Колір і швидкість світла в середовищі Чому кольори розділяються після проходження через призму? Пояснення просте: ми знаємо, що світло двічі заломлюється і в результаті відхиляється від початкового напряму. Різні «складові» білого світла заломлюються по-різному і тому відхиляються на різні кути. Найбільше заломлюється фіолетове світло. Це означає, що показник заломлення у нього найбільший, а швидкість поширення – найменша. У вакуумі світло всіх кольорів має однакову швидкість. У середовищі найменша швидкість у фіолетового світла, найбільша – у червоного. Тому, маючи різні показники заломлення, фіолетове світло відхиляється більше, а червоне – менше.

Дисперсія світла Явище залежності показника заломлення від кольору світла називають дисперсією світла. Якщо світло всіх кольорів спектра направити на одну ділянку екрана, то можна знову отримати біле світло. Чорне тіло поглинає майже всі кольори, а біле, навпаки, всі відбиває. Як ми вже говорили, листок має зелене забарвлення, оскільки відбиває зелене світло, а всі інші кольори поглинає. Природа попіклувалася про деяких тварини. Маючи багате забарвлення, вони маскуються під кольори довкілля, а інші навпаки, завдяки дисперсії різко відрізняються, щоб попередити кожного: «Не підходь! Це небезпечно!»

Веселка – це явище, яке пояснюється законами відбивання, заломлення і дисперсії світла Перша спроба пояснити веселку як оптичне явище була зроблена у 1611 році архієпископом Антоніо Домініком. За це він був відлучений від церкви. Наукове пояснення райдузі дав Рене Декарт у 1637 році. Через 30 років гіпотеза Декарта була доповнена Ньютоном на основі дисперсії світла. Утворюється веселка таким чином: сонячний промінь входить у кожну краплину, заломлюється у ній, а на протилежному внутрішньому боці краплини промінь відбивається від межі краплина-повітря всередину неї. Дійшовши до нової точки на внутрішній поверхні краплі, промінь виходить назовні, знову заломлюючись. Але виходить уже як пучок різнокольорових променів. Веселка спостерігається на фоні дощу або дощових хмар, проти Сонця. Чим ближче буде Сонце до горизонту, тим повніша веселка.