Світло і кольори

Ювеліри гранують алмази так, щоб більша частина світу відбивалася від однієї грані. Світло – це форма енергії. Поширюється воно у вигляді хвиль (див статтю “Хвилі”) і, подібно морським хвилям, може відбиватися від перешкод або переломлюватися. Понад 300 років тому англійський фізик Ісаак Ньютон виявив, що білий світ – це суміш променів всіх кольорів веселки. Ювеліри гранують алмази так, щоб більша частина світу відбивалася від однієї грані. Тому алмази виблискують.

Світло

Більшість тіл не світяться, і ми бачимо їх тільки тому, що вони відбивають світло, породжене тілом, що світиться. Одні тіла світяться більш яскраво, інші менш. Міру яскравості називають силою світла. Чим далі від нас об’єкт світився, тим менше сила світла, через розбіжність світлових хвиль в просторі. Світло Сонця доходить до Землі приблизно за 8 хвилин. Світло ліхтарика поширюється далі, ніж світло свічки, і сила його більше. Як всякі хвилі, світло переносить енергію від її джерела в простір. Головне джерело світла на Землі – Сонце (читайте детальніше про це у статті “Вплив Сонця на Землю”). Світлові хвилі є поперечними. У них відбувається багато мільйонів коливань в секунду, і ці коливання завжди спрямовані під прямим кутом до променя. Речовина, в якому поширюється світло – повітря, вода, скло, – називається середовищем. При проходженні світлового променя середовище не змінюється. У безповітряному просторі світло поширюється зі швидкістю 300 000 км / с. Світло Сонця доходить до Землі приблизно за 8 хвилин.

Віддзеркалення і заломлення

У однорідному середовищі світло поширюється прямолінійно, але при зміні властивостей середовища може змінити напрямок. Деякі речовини відбивають світло, тобто промінь відскакує від поверхні об’єкту. Від блискучих і гладких поверхонь світло відбивається під тим же кутом, під яким падає. Шорсткі поверхні відбивають світло під різними кутами і тим самим розсіюють його. Зображення, що виникає на поверхні, від якої відбивається світло, називають уявним, оскільки око бачить не сам об’єкт, а тільки сприймає відображені світлові хвилі. Заломлення відбувається в тому випадку, коли світловий промінь змінює напрямок, переходячи з одного середовища в інше. Так, вода щільніше повітря, тому при переході світла між ними змінюється його швидкість, а тому і напрям. Саме тому об’єкти, що знаходяться під водою, здаються нам спотвореними або зламаними.

Тіні

Більшість твердих тіл не прозорі і утворюють тіні. З боку здається, що у газелі немає тіні, тому її непросто помітити. Тіні допомагають нам визначати форму предметів і відстань до них. Деякі тварини мають захисне забарвлення, тобто поєднання світла і тіні робить їх непомітними. Тіні зазвичай утворюються біля основи твердих тіл. Шкіра газелі на череві світліше, ніж на спині. З боку здається, що у газелі немає тіні, тому її непросто помітити. Речовини, що пропускають світло частково, називають напівпрозорими. Прозорі речовини – це ті, через які світло проходить без втрат. Тверді речовини, що не пропускають світло, непрозорі. Вони відкидають тіні двох видів. Повні тіні лежать на ділянках, до яких світло не дістався зовсім. Там, куди світло частково потрапило, лежать півтіні. Чим менше джерело світла, тим більше воно створює повні тіні і менше – півтіні.

Колір

Білий світ складається з семи кольорів: червоного, помаранчевого, жовтого, зеленого, блакитного, синього і фіолетового. Як правило, кольори змішуються і в чистому вигляді не зустрічаються. Кожному кольору відповідає своя довжина хвилі і чистота. При переході з середовища в середовище хвилі різних кольорів переломлюються по-різному. Через це світло розкладається на кольори спектру. Фіолетовий колір заломлюється найсильніше, так як у нього найменша довжина хвилі. Небо представляється нам блакитним тому, що в атмосфері багато частинок пилу, світло відбивається від них і розсіюється, і хвилі блакитного кольору розсіюються сильніше за інших. На заході світлу доводитися долати більш товстий шар атмосфери. Блакитна частина спектра розсіюється так сильно, що найближча до Сонця частина неба вже не здається блакитною.

Веселка виникає при ламанні сонячного світла в найдрібніших крапельках води, що залишилися в повітрі після дощу. Кожна крапелька заломлює світло як крихітна призма і розкладає світло на кольори. Ісаак Ньютон (1642-1727), англійський фізик і математик, першим виявив, що при проходженні через призму світло розкладається в спектрі. Синя пляшка відображає тільки сині хвилі і поглинає інші. Ми вважаємо, що тіло має певний колір тому, що воно відображає тільки хвилі даної частини спектра. У всіх забарвлених предметах і фарбах є пігменти, тобто речовини, що поглинають одні кольори і відображають інші. Квітка виглядає червоною тому, що вона відображає червоні промені і поглинає хвилі інших частин спектру. Білі предмети відбивають промені всього спектру, а чорні майже все світло поглинають. Білі предмети відбивають світло і тепло краще, ніж чорні, тому в білому одязі прохолодніше, ніж в чорному. Синя пляшка відображає тільки сині хвилі і поглинає інші.

Основні кольори

Майже всі можливі кольори виходять при змішуванні основних. Для світла і фарб основні кольори різні. Основні кольори світла – червоний, зелений і блакитний. При змішуванні двох з них виникають так званий вторинний колір. Фарби, на відміну від світла, не можуть володіти чистим кольором, тому основні кольори у них інші. Основні кольори фарб: аніліновий (червоний), жовтий і блакитний (яскраво-синій). Для кольорового друку використовують кліше, складені з анілінових, жовтих, блакитних, чорних крапок. На цьому заснований принцип чотирьох-фарбового друку. Подивіться на будь-яку картинку в книзі через збільшувальне скло, і ви побачите, що кольорове зображення складається з точок.

Лазери

Лазерний промінь – це тонкий світловий пучок чистого кольору. У відмінності від звичайного кольору він не розширюється і залишається сфокусованим при видаленні від джерела. Лазер – дуже тонкий інструмент. Його можна використовувати для тонких робіт, наприклад, в мікрохірургії. Лазери так само ріжуть метал, вимірюють дуже малі і дуже великі відстані, забезпечують телефонний зв’язок, центрують труби перед зварюванням, «читають» штрих-коди. Лазерний промінь може прорізати лист металу.

Флуоресценція

Флуоресцентні речовини поглинають енергію у вигляді електричних хвиль або ультрафіолетових променів і перетворюють її в яскраве світло. Вони широко використовуються в рекламі і у виробництві фарб, так як з їх добавкою фарби як би світяться. Деякі пральні порошки містять флуоресцентні добавки, що перетворюють ультрафіолетові промені в сині. Від цього білі речі виглядають ще білішими. Люмінесцентні лампи – це трубки, наповнені газом, наприклад неоном. Коли електричний струм проходить по трубці, електрони атомів газу отримують додаткову енергію, яка перетворюється на світлову. Різні гази дають світло різних відтінків.

ПОДІЛИТИСЯ: