È difficile immaginare un mondo senza colori semplicemente perché sono tutti intorno a noi. Vi siete mai chiesti, però, da dove vengono i colori? Per rispondere a questa domanda, dobbiamo prima capire come funziona la percezione del colore umano e come la materia interagisce fisicamente con la luce.,
Ciò che dà colore
la luce Bianca è una miscela di tutti i colori, compresi quelli che l’occhio umano non può vedere. Quando diciamo che qualcosa ha colore, quello che in realtà intendiamo è che la luce di una particolare gamma di lunghezze d’onda viene riflessa più fortemente della luce di altre lunghezze d’onda. Il comportamento della materia in presenza di luce, che di conseguenza appare colorata a noi umani, dipende da un paio di fattori importanti., Prima di tutto-tutto è costituito da elettroni e atomi, ma ogni sostanza ha un diverso numero di atomi e una diversa configurazione elettronica. In questo modo, quando la luce colpisce la materia si verifica uno o più dei seguenti fenomeni:
- riflessione e dispersione. La maggior parte degli oggetti riflette la luce, ma alcuni sono più riflettenti di altri, come i metalli. Questo è direttamente correlato al numero di elettroni liberi che sono in grado di passare da un atomo all’altro con facilità., Invece di assorbire energia dalla luce, gli elettroni liberi vibrano e l’energia luminosa viene inviata dal materiale alla stessa frequenza della luce originale in arrivo.
- assorbimento. Quando non c’è riflessione (l’oggetto è opaco), allora la frequenza della sorgente luminosa in entrata è la stessa, o molto vicina, alla frequenza di vibrazione degli elettroni nel materiale dato. Gli elettroni assorbono quindi la maggior parte dell’energia in entrata, con poca o nessuna riflessione.
- trasmissione., Se l’energia luminosa in entrata è molto più bassa o molto più alta di quella richiesta per far vibrare gli elettroni che compongono un oggetto, la sorgente luminosa passerà attraverso il materiale invariato. In questo modo la materia apparirà trasparente all’occhio umano, come nel caso del vetro.
- rifrazione. Se l’energia della luce in entrata è la stessa della frequenza di vibrazione degli elettroni nel materiale, la luce è in grado di andare in profondità nel materiale e provoca piccole vibrazioni negli elettroni., Le vibrazioni vengono quindi trasmesse da un atomo all’altro, ciascuna vibrante alla stessa frequenza della sorgente luminosa in entrata. Ciò rende la luce all’interno del materiale piegata. Esempio: una cannuccia in un bicchiere d’acqua.
Luce e materia
Immagine via Pantone.com
L’occhio umano e il cervello traducono la luce in colore. I recettori della luce all’interno dell’occhio trasmettono messaggi al cervello, producendo la familiare sensazione di colore., La retina è coperta da milioni di cellule sensibili alla luce, alcune a forma di bastoncelli e altre di coni, e sono questi recettori che elaborano la luce e poi inviano queste informazioni alla corteccia visiva. Le aste sono per lo più concentrate attorno al bordo della retina e trasmettono principalmente informazioni in bianco e nero. Coni trasmettono i livelli più elevati di intensità della luce che creano la sensazione di colore e nitidezza visiva. Queste cellule, lavorando in combinazione con cellule nervose che collegano, danno al cervello informazioni sufficienti per interpretare e nominare i colori.,
Pensa agli atomi come ai mattoni in un muro (composto chimico). Immagina di lanciare una palla nel muro. Se il muro è liscio o ha spigoli vivi, la palla può saltare indietro in direzioni diverse. Tuttavia, se il muro è pieno di buchi, la palla può passare attraverso il muro o rimanere bloccata in uno degli angoli difficili, rispettivamente. Lo stesso con ogni superficie quando la luce lo colpisce. La superficie può riflettere la luce posteriore; può assorbire la luce o semplicemente lasciarlo passare attraverso (cose trasparenti).,
Questa analogia è tutt’altro che perfetta perché la luce non è come una palla. Ad esempio, la luce che vediamo, chiamata luce visibile, è solo una frazione dell’intera gamma di frequenze. Una molecola potrebbe assorbire fotoni da qualsiasi punto dell’intero spettro elettromagnetico, dalle onde radio ai raggi X, ma sarà colorata solo se c’è una differenza nel modo in cui assorbe fortemente una lunghezza d’onda visibile su un’altra. Come risulta, questo è abbastanza raro poiché la maggior parte delle molecole assorbe la luce sopra lo spettro visibile, nella gamma ultravioletta., Quindi, poiché gli elettroni nella maggior parte delle molecole sono legati molto strettamente, la maggior parte dei composti sono bianchi!
Alcune sostanze hanno elettroni nella giusta gamma di forza di legame che le rende adatte all’uso come coloranti. Uno dei primi coloranti naturali è l’indaco, comunemente usato per colorare i jeans. Deriva il suo colore da un insieme di tre doppi legami al suo centro (O=C, C=C, C=O)., Il problema con l’indaco e altri coloranti organici è che svanisce nel tempo perché assorbe energia, invece di rifletterla. Col tempo, le obbligazioni si rompono a causa del danno. Coloranti inorganici come ossido di ferro puro o ruggine (ocra), tuttavia, sono resistenti alla luce e possono durare per migliaia di anni. Questo è il motivo per cui le pitture rupestri sono ancora visibili oggi!
Licopene assorbe la maggior parte dello spettro della luce visibile e riflette principalmente rosso torna allo spettatore, così un pomodoro maturo appare rosso. Immagine: Terapia del colore Healing
In conclusione, le cose non hanno colore da soli — solo quando la luce (energia) li colpisce, possiamo vedere i colori. Questo è esattamente il motivo per cui l’ambiente circostante appare grigiastro o addirittura nero quando sei al buio. Inoltre, ricorda che i nostri occhi possono vedere solo una gamma limitata di colori. Ma cani, gatti, topi, ratti e conigli hanno una visione dei colori molto scarsa., Infatti, vedono principalmente grigi e alcuni blu e gialli, mentre api e farfalle possono vedere colori che non possiamo vedere. La loro gamma di visione dei colori si estende nell’ultravioletto, e in effetti, non avrebbero potuto sopravvivere altrimenti. L’evoluzione ha portato le api ad adattare la visione ultravioletta perché i fiori lasciano scatter i modelli ultravioletti, consentendo agli insetti di identificare facilmente gli obiettivi e impollinare. Ma mentre gli umani non possono vedere i colori oltre il nostro spettro visibile, le macchine che costruiamo possono. Questo è ciò che gli spettrometri sono per.