Марат Ка - Свет

Опыт Ньютона показывает, что поток света несёт в себе информацию о цвете. Излучение с длиной волны 700 нм даёт ощущение красного цвета, а с длиной волны 550 нм – зелёного. Таким образом, именно длина волны определяет цвет.

2.4 Вывод из опыта Ньютона

Из эксперимента, который провёл Ньютон, можно сделать ещё одно заключение. Оно состоит в том, что белый солнечный свет – это сумма цветных лучей. Смесь всех чистых излучений.

Чистое излучение – это излучение с одной длиной волны. Например, только красное или только жёлтое. Такое излучение в дальнейшем мы будем называть монохроматическим, то есть одноцветным.

2.5 Спектр

Цветная полоска на стене, полученная с помощью опыта Ньютона, это видимая часть спектра солнечного света. Она образована всеми монохроматическими излучениями, входящими в его состав.

Излучения расположены в порядке возрастания длин волн – от 380 до 740 нм. В соответствии с ними в спектре следуют цвета. Самая короткая длина волны у фиолетового цвета, а красный соответствует длинноволновому концу спектра. Между ними располагаются синий, голубой, зелёный, жёлтый и оранжевый.

Как вы могли заметить, в спектре солнечного света нет чёрного. Всё дело в том, что чёрный цвет – это отсутствие света. Ощущение чёрного возникает при снижении интенсивности освещения до нуля. Точно так же происходит, когда мы уменьшаем громкость радио. Звук становится всё тише и, наконец, замолкает.

2.6 Почему цветов – семь?

Цвета в спектре следуют друг за другом непрерывно, в нём нет никаких границ, отделяющих один цвет от другого. На самом деле такое разделение на семь областей является условным. Просто у человека при переходе от одной области к другой возникает ощущение нового цвета, и каждому из них требуется своё имя.

Поэтому в дань традиции и культурному опыту спектр разделили по аналогии с октавой, состоящей из семи нот.

Порядок, в котором располагаются цвета, легко можно запомнить с помощью следующих фраз:

«Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан»;

«Как Однажды Жак Звонарь Городской Сломал Фонарь».

Каждое слово в этих фразах начинается с той же буквы, что и название соответствующего цвета. Цвета следуют от длинноволнового конца спектра к коротковолновому, то есть от красного к фиолетовому.

2.7 Интенсивность излучения

Как уже было сказано выше, белый свет является смесью всех монохроматических излучений. При этом его образуют излучения определённой интенсивности. Наибольшую интенсивность имеют излучения в жёлтой области, наименьшую – в красной и фиолетовой.

2.8 Спектр монохроматического излучения

При разложении белого солнечного света на составляющие мы получали монохромные цветные лучи.Солнце, отверстие в ставне окна, трёхгранная призма создавали множество подобных лучей. В спектре такого одноцветного света есть излучение только одной длины волны. Все остальные длины волн в нём отсутствуют.

Можно получить монохромный луч одного цвета, если поставить на пути белого света цветное стекло – светофильтр. Это устройство, которое позволяет менять состав света.

Так, оранжевое стекло, например, даст нам оранжевый луч, поскольку поглотит и задержит излучение с другими длинами волн. Спектр такого света будет содержать излучения, сосредоточенные в промежутке между 590 и 625 нм, а в остальной части будет пустым.

2.9 Спектр реального цветного света

Для получения идеального монохроматического излучения, в котором будут волны только одной длины, нужно создать специальные лабораторные условия. В реальной жизни свет, излучаемый Солнцем и лампами или отражённый от различных предметов, всегда имеет сложный спектральный состав. То есть он состоит из суммы монохроматических излучений. В их спектрах содержится множество волн разной длины, и они все там присутствуют в разном количестве.

2.10 Спектры разные, цвет один

Казалось бы, здесь нужно сказать, что каждому спектру соответствует свой цвет. Но мы не можем этого утверждать.

Один и тот же цвет иногда даёт свет различного спектрального состава. Наш глаз и мозг могут так реагировать на излучение, ведь цвет – это всё-таки субъективная, а не объективная характеристика предметов, которые нас окружают.

Цвета излучений, которые имеют разный состав, но при этом визуально воспринимаются одинаково, называются метамерными.

Трёхгранная призма обладает свойством отклонять лучи с различной длиной волны на разный угол. Излучение одной длины волны проходит через неё по собственному маршруту. В результате смешанный свет делится на составляющие. Поток света несёт в себе информацию о цвете. Излучение с длиной волны 700 нм даёт нам ощущение красного цвета, а с длиной волны 550 нм – зелёного. Таким образом, именно длина волны определяет цвет.