trudno wyobrazić sobie świat bez kolorów po prostu dlatego, że są wokół nas. Czy zastanawialiście się kiedyś, skąd biorą się kolory? Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw zrozumieć, jak działa percepcja kolorów człowieka i jak materia fizycznie wchodzi w interakcje ze światłem.,
co daje kolor
białe światło jest mieszaniną wszystkich kolorów, w tym tych, których ludzkie oko nie widzi. Kiedy mówimy, że coś ma kolor, mamy na myśli to, że światło o określonym zakresie długości fal odbija się silniej niż światło o innych długościach fal. To, jak materia zachowuje się w obecności światła, co w konsekwencji wydaje się nam ludziom zabarwione, zależy od kilku głównych czynników., Po pierwsze-wszystko składa się z elektronów i atomów, ale każda substancja ma inną liczbę atomów i inną konfigurację elektronową. W ten sposób, gdy światło uderza w materię, następuje jedno lub więcej z następujących zjawisk:
- odbicie i rozpraszanie. Większość obiektów odbija światło, ale niektóre są bardziej odblaskowe niż inne, takie jak metale. Jest to bezpośrednio związane z liczbą wolnych elektronów, które są w stanie przejść od atomu do atomu z łatwością., Zamiast absorbować energię ze światła, wolne elektrony wibrują, a energia świetlna jest wysyłana z materiału z taką samą częstotliwością, jak pierwotne światło wpadające do środka.
- Gdy nie ma odbicia (obiekt jest nieprzezroczysty), wówczas częstotliwość przychodzącego Źródła światła jest taka sama lub bardzo zbliżona do częstotliwości drgań elektronów w danym materiale. W ten sposób elektrony pochłaniają większość energii przychodzącej, z niewielkim lub żadnym odbiciem.
- transmisja., Jeśli przychodząca energia świetlna jest znacznie niższa lub znacznie wyższa niż wymagana dla elektronów tworzących obiekt do wibracji, to źródło światła przejdzie przez materiał w niezmienionej postaci. W ten sposób Materia będzie wyglądać przezroczysto dla ludzkiego oka, jak np. w przypadku szkła.
- refrakcja. Jeśli energia przychodzącego światła jest taka sama jak częstotliwość drgań elektronów w materiale, światło jest w stanie wejść głęboko w materiał i powoduje małe wibracje w elektronach., Wibracje są następnie przekazywane z atomu do atomu, z których każdy wibruje z taką samą częstotliwością, jak przychodzące źródło światła. To sprawia, że światło wewnątrz materiału wygląda na wygięte. Przykład: Słomka w szklance wody.
światło i Materia
Obraz via Pantone.com
ludzkie oko i mózg przekładają światło na kolor. Receptory światła w oku przekazują wiadomości do mózgu, wytwarzając znane uczucie koloru., Siatkówka jest pokryta milionami światłoczułych komórek, niektóre w kształcie prętów, a inne stożków, i to te receptory przetwarzają światło, a następnie wysyłają te informacje do kory wzrokowej. Pręciki skupione są głównie wokół krawędzi siatkówki i przekazują głównie czarno-białe informacje. Stożki przenoszą wyższe poziomy natężenia światła, które tworzą wrażenie koloru i ostrości wizualnej. Komórki te, działające w połączeniu z łączącymi się komórkami nerwowymi, dają mózgowi wystarczającą ilość informacji do interpretacji i nazwania kolorów.,
pomyśl o atomach jak cegłach w ścianie (związek chemiczny). Wyobraź sobie rzucanie piłką w ścianę. Jeśli ściana jest gładka lub ma ostre rogi, piłka może skakać z powrotem w różnych kierunkach. Jeśli jednak ściana jest wypełniona otworami, piłka może przejść przez ścianę lub utknąć w jednym z trudnych narożników, odpowiednio. Tak samo jest z każdą powierzchnią, gdy światło ją uderza. Powierzchnia może odbijać światło z powrotem; może absorbować światło lub po prostu pozwolić mu przejść (przezroczyste rzeczy).,
ta analogia jest daleka od ideału, ponieważ światło nie jest jak piłka. Na przykład światło, które widzimy, zwane światłem widzialnym, to tylko ułamek pełnego zakresu częstotliwości. Cząsteczka może absorbować fotony z dowolnego miejsca w całym spektrum elektromagnetycznym, od fal radiowych po promienie rentgenowskie, ale będzie kolorowa tylko wtedy, gdy istnieje różnica w tym, jak silnie pochłania jedną widzialną długość fali nad inną. Jak się okazuje, jest to dość rzadkie, ponieważ większość cząsteczek absorbuje światło powyżej widma widzialnego, w zakresie ultrafioletu., Tak więc, ponieważ elektrony w większości cząsteczek są ściśle związane, większość związków jest biała!
niektóre substancje mają elektrony w odpowiednim zakresie siły wiązania, co sprawia, że nadają się do stosowania jako barwniki. Jednym z pierwszych naturalnych barwników jest indigo, powszechnie używany do barwienia dżinsów. Jego kolor wywodzi się ze zbioru trzech podwójnych wiązań w jego centrum (O=C, C=C, C=O)., Problem z indygo i innych barwników organicznych jest to, że zanika w czasie, ponieważ pochłania energię, zamiast ją odzwierciedlać. Z czasem na skutek uszkodzeń pękają więzy. Barwniki nieorganiczne, takie jak czysty tlenek żelaza lub rdza (ochra), są jednak odporne na światło i mogą trwać tysiące lat. Dlatego malowidła w jaskiniach są widoczne do dziś!
likopen pochłania większość widma światła widzialnego i odbija głównie czerwień z powrotem do widza, dzięki czemu dojrzały pomidor wydaje się czerwony. Image: Colour Therapy Healing
jako wniosek, rzeczy nie mają koloru same w sobie — dopiero gdy światło (energia) uderza w nie, możemy zobaczyć kolory. Właśnie dlatego otoczenie wydaje się szare lub wręcz Czarne, gdy jesteś w ciemności. Pamiętaj też, że nasze oczy widzą tylko ograniczoną gamę kolorów. Ale psy, koty, myszy, szczury i króliki mają bardzo słabe widzenie kolorów., W rzeczywistości widzą głównie szarości, a niektóre Błękity i żółcie, podczas gdy pszczoły i motyle widzą kolory, których my nie widzimy. Ich zakres widzenia kolorów sięga ultrafioletu, a w rzeczywistości nie przetrwaliby inaczej. Ewolucja doprowadziła pszczoły do przystosowania widzenia ultrafioletowego, ponieważ kwiaty pozostawiają rozproszone wzory ultrafioletowe, umożliwiając owadom łatwą identyfikację celów i zapylanie. Ale podczas gdy ludzie nie widzą kolorów poza naszym spektrum widzialnym, maszyny, które budujemy, mogą. Do tego służą spektrometry.