Madame Lelica

Det er vanskelig å avbilde en verden uten farger rett og slett fordi de er alle rundt oss. Har du noen gang lurt på, skjønt, hvor fargene kom fra? For å besvare dette spørsmålet, må vi først forstå hvordan menneskelig farge persepsjon fungerer og hvordan saken fysisk samhandler med lys.,

Hva gir farge

Hvitt lys er en blanding av alle farger, inkludert de som det menneskelige øyet ikke kan se. Når vi sier at vi har noe farge, hva vi egentlig mener er at lys av en bestemt spekter av bølgelengder er reflektert sterkere enn lys med andre bølgelengder. Hvordan materie oppfører seg i nærvær av lys, derfor vises farget til oss mennesker, kommer an på et par viktige faktorer., Først av alt — alt er gjort opp av elektroner og atomer, men hvert stoff har et annet antall atomer og ulike electron-konfigurasjonen. På denne måten, når lyset treffer materie ett eller flere av følgende fenomener som skjer:

• refleksjon og spredning. De fleste objekter som reflekterer lyset, men noen er mer reflekterende enn andre, for eksempel metaller. Dette er direkte relatert til antall frie elektroner som er i stand til å passere fra atom til atom med letthet., I stedet for å absorbere energi fra lyset, den frie elektroner vibrasjon og lys energi er sendt ut av materialet på samme frekvens som den opprinnelige lyset som kommer inn.
• absorpsjon. Når det er ingen refleksjon (objektet er ugjennomsiktige), så det innkommende lyset kilde frekvensen er den samme som, eller svært nær, vibrasjons frekvens av elektroner i det gitte materialet. Elektroner og dermed absorberer det meste av innkommende energi, med liten eller ingen refleksjon.

• overføring., Hvis det innkommende lyset energi er mye lavere eller mye høyere enn det som kreves for elektroner som består av et objekt til å vibrere, så lyskilden vil passere gjennom materialet uendret. På denne måten saken vil se ut er usynlige for det menneskelige øyet, for eksempel i tilfelle av glass.
• brytning. Hvis energien til det innkommende lyset er det samme som vibrasjons frekvens av elektroner i materialet, lys er i stand til å gå dypt inn i materialet, og fører til små vibrasjoner i elektroner., Vibrasjonene er så gått videre fra atom til atom, hver vibrerer på samme frekvens som den innkommende lys kilde. Dette gjør lyset inne i materialet ser bøyd. Eksempel: et strå i et glass vann.

Lys og materie

Bilde via Pantone.com

Det menneskelige øyet og hjernen oversette lys i fargen. Lys reseptorer i øyet sender meldinger til hjernen, som produserer den kjente følelsen av farge., Netthinnen er dekket av millioner av lys-sensitive celler, noen er formet som stenger og noen som kjegler, og det er disse reseptorene at prosessen lys og så sende denne informasjonen til den visuelle cortex. Stengene er for det meste konsentrert rundt kanten av netthinnen og overføre det meste svart og hvit informasjon. Kjegler overføre de høyere nivåer av lysintensitet som skaper følelsen av farge og visuell skarphet. Disse cellene, som arbeider i kombinasjon med som forbinder nerveceller, gi hjernen tilstrekkelig informasjon til å kunne tolke og navn farger.,

– >

Tenk på atomer som murstein i veggen (kjemisk sammensetning). Tenk å kaste en ball i veggen. Hvis veggen er glatt eller har skarpe hjørner, kan ballen gå tilbake i forskjellige retninger. Imidlertid, hvis veggen er fylt med hull, kan ballen gå gjennom veggen eller sette seg fast i en av de vanskelige hjørner, henholdsvis. Samme med alle underlag når lys treffer det. Overflaten kan reflektere lyset tilbake, det kan absorbere lys eller bare la det passere (gjennomsiktig ting).,

Denne analogien er langt fra perfekt, men fordi lyset ikke er som en ball. For eksempel, det lys vi får se, kalt synlig lys, er bare en brøkdel av hele spekteret av frekvenser. Et molekyl kan absorberer fotoner fra hvor som helst over hele det elektromagnetiske spekteret, fra radiobølger til X-stråler, men det vil være fargerik bare hvis det er en forskjell i hvor sterkt det absorberer en synlig bølgelengde over en annen. Som det viser seg, dette er ganske uvanlig, siden de fleste molekyler absorberer lys over det synlige spekteret, i det ultrafiolette området., Så, fordi elektroner i de fleste molekyler som er bundet svært tett, de fleste forbindelser er hvit!

Noen stoffer har elektroner i rett område av bindende styrke som gjør dem egnet til å brukes som fargestoffer. En av de første naturlige fargestoffer er indigo, som vanligvis brukes til å farge jeans. Det får sin farge fra et sett av tre doble obligasjoner i sentrum (O=C, C=C, C=O)., Problemet med indigo og andre organiske fargestoffer er at det tones ut i tid fordi det absorberer energi, i stedet for å reflektere det. I tid, obligasjoner bryte som følge av skaden. Uorganiske fargestoffer som ren jernoksid eller rust (oker), men er lightfast og kan vare i tusener av år. Dette er grunnen til at hulemaleriene er fortsatt synlig i dag!

Som en konklusjon, ting som ikke har farge-av seg selv — bare når lys (energi) treffer dem, vi kan se farger. Dette er nøyaktig hvorfor omgivelsene vises grålig eller rett og slett svart når du er i mørket. Husk også våre øyne kan bare se en begrenset utvalg av farger. Men hunder, katter, mus, rotter og kaniner har veldig dårlig fargesyn., Faktisk, de ser for det meste grått og litt blues og gult, mens bier og sommerfugler kan se farger som vi ikke kan se. Deres utvalg av fargesyn strekker seg inn i det ultrafiolette, og faktisk, de kunne ikke ha overlevd ellers. Utviklingen førte bier til å tilpasse ultrafiolett synet fordi blomster la scatter ultrafiolett mønstre, slik at insekter for å enkelt identifisere mål og pollinere. Men mens menneskene kan ikke se fargene som er utenfor vår synlige spekteret, maskiner vi kan bygge. Dette er hva spektrometre er til for.