det er svært at forestille sig en verden uden farver, simpelthen fordi de er rundt omkring os. Har du nogensinde spekuleret på, hvor kommer farver fra? For at besvare dette spørgsmål må vi først forstå, hvordan menneskets farveopfattelse fungerer, og hvordan Stof fysisk interagerer med lys.,
Hvad der giver farve
Hvidt lys er en blanding af alle farver, herunder dem, at det menneskelige øje ikke kan se. Når vi siger noget har farve, hvad vi faktisk mener er, at lyset af en bestemt række bølgelængder reflekteres stærkere end lyset af andre bølgelængder. Hvordan stof opfører sig i nærværelse af lys, som følgelig forekommer farvet for os mennesker, afhænger af et par hovedfaktorer., Først og fremmest-alt består af elektroner og atomer, men hvert stof har et andet antal atomer og forskellige elektronkonfigurationer. På denne måde, når lys rammer noget, sker et eller flere af følgende fænomener:
- refleksion og spredning. De fleste genstande reflekterer lys, men nogle er mere reflekterende end andre, som metaller. Dette er direkte relateret til antallet af frie elektroner, der er i stand til at passere fra atom til atom med lethed., I stedet for at absorbere energi fra lyset, vibrerer de frie elektroner, og lysenergien sendes ud af materialet med samme frekvens som det originale lys, der kommer ind.
- absorption. Når der ikke er nogen refleksion (objektet er uigennemsigtigt), er den indkommende lyskildefrekvens den samme som eller meget tæt på vibrationsfrekvensen for elektronerne i det givne materiale. Elektronerne absorberer således det meste af den indkommende energi med ringe eller ingen refleksion.
- transmission., Hvis den indkommende lysenergi er meget lavere eller meget højere end den, der kræves for elektronerne, der omfatter et objekt til at vibrere, vil lyskilden passere gennem materialet uændret. På denne måde vil sagen se gennemsigtig ud for det menneskelige øje, som i tilfælde af glas.
- brydning. Hvis energien i det indkommende lys er den samme som vibrationsfrekvensen for elektronerne i materialet, er lyset i stand til at gå dybt ind i materialet og forårsager små vibrationer i elektronerne., Vibrationerne overføres derefter fra atom til atom, hver vibrerer med samme frekvens som den indkommende lyskilde. Dette får lyset inde i materialet til at se bøjet ud. Eksempel: et halm i et glas vand.
Lys og stof
Billede via Pantone.com
Det menneskelige øje og hjerne oversætte lys i farven. Lysreceptorer i øjet sender beskeder til hjernen, der producerer den velkendte følelse af farve., Nethinden er dækket af millioner af lysfølsomme celler, nogle formet som stave, og nogle som kegler, og det er disse receptorer, at processen lyset og derefter sende oplysningerne til den visuelle cortex. Stænger er for det meste koncentreret omkring kanten af nethinden og transmitterer for det meste sort / hvid information. Kegler transmitterer de højere niveauer af lysintensitet, der skaber følelsen af farve og visuel skarphed. Disse celler, der arbejder i kombination med at forbinde nerveceller, giver hjernen nok information til at fortolke og navngive farver.,
tænk på atomer som mursten i en væg (kemisk forbindelse). Forestil dig at kaste en bold ind i væggen. Hvis væggen er glat eller har skarpe hjørner, kan bolden hoppe tilbage i forskellige retninger. Men hvis væggen er fyldt med huller, kan bolden gå gennem væggen eller sidde fast i et af de vanskelige hjørner. Samme med hver overflade, når lyset rammer det. Overfladen kan reflektere lyset tilbage; det kan absorbere lys eller bare lade det passere igennem (gennemsigtige ting).,
denne analogi er langt fra perfekt, men fordi lys ikke er som en bold. For eksempel er det lys, vi får at se, kaldet synligt lys, kun en brøkdel af hele frekvensområdet. Et molekyle kan absorbere fotoner fra hvor som helst på tværs af hele det elektromagnetiske spektrum, fra radiobølger til røntgenstråler, men det vil kun være farverigt, hvis der er forskel på, hvor stærkt det absorberer en synlig bølgelængde over en anden. Det viser sig, at dette er ret usædvanligt, da de fleste molekyler absorberer lys over det synlige spektrum i det ultraviolette område., Så fordi elektroner i de fleste molekyler er bundet meget tæt, er de fleste forbindelser hvide!
nogle stoffer har elektroner i det rigtige bindingsområde, hvilket gør dem egnede til anvendelse som farvestoffer. Et af de første naturlige farvestoffer er indigo, der ofte bruges til at farve jeans. Det henter sin farve fra et sæt af tre dobbeltbindinger i centrum (O=C, C=C, C=O)., Problemet med indigo og andre organiske farvestoffer er, at det falmer væk i tide, fordi det absorberer energi, i stedet for at reflektere det. Med tiden bryder obligationer som følge af skaden. Uorganiske farvestoffer som rent jerno .id eller rust (okker) er imidlertid lette og kan vare i tusinder af år. Derfor er hulemalerier stadig synlige i dag!
som en konklusion har tingene ikke farve af sig selv — kun når lys (energi) rammer dem, kan vi se farver. Det er netop derfor, at dine omgivelser virker grålige eller ligefrem sorte, når du er i mørket. Husk også, at vores øjne kun kan se et begrænset udvalg af farver. Men hunde, katte, mus, rotter og kaniner har meget dårligt farvesyn., Faktisk ser de for det meste grå og nogle blå og gule, mens bier og sommerfugle kan se farver, som vi ikke kan se. Deres farvesyn strækker sig ind i ultraviolet, og faktisk kunne de ikke have overlevet ellers. Evolution førte bier til at tilpasse ultraviolet syn, fordi blomster efterlader scatter ultraviolette mønstre, så insekterne let kan identificere mål og pollinere. Men mens mennesker ikke kan se farver ud over vores synlige spektrum, kan de maskiner, vi bygger,. Dette er hvad spektrometre er til.