Что такое свет. Какого цвета нет в спектре

(1) Диапазон переходов в спектре диализа может не создавать равномерной шкалы выше λ.

Часто я сталкиваюсь с тем, что дети не верят, что могут учиться, и учиться им очень трудно.

Набор монохроматических компонентов излучения называется спектром.

Спектр излучения

Спектральный состав материального излучения варьируется в широких пределах. Однако, как показывает опыт, все спектры можно разделить на три типа

Непрерывный спектр.

Непрерывный спектр — это непрерывная зона различных цветов.

Белый свет представляет собой непрерывный спектр. Солнечный спектр или диапазон дуговых ламп представляет собой непрерывный спектр. Это означает, что в спектре представлены все длины волн. В спектре нет разрывов, а на экране спектрографа видны компактные разноцветные зоны.

Опыт показывает, что непрерывные (или сплошные) спектры могут быть получены с помощью твердых тел, жидкостей и очень сжатых газов. Чтобы получить непрерывный спектр, тело должно быть нагрето до высокой температуры. Высокотемпературные создания также дают непрерывный диапазон. Электромагнитные волны испускаются плазмой, в основном ионами, сталкивающимися с ионами.

Характер непрерывного спектра и факт его существования определяется не только характеристиками излучающей особи, но и сильно зависит от взаимодействия особей.

Источники излучения, из которых свет испускается отдельными представителями вещества, имеют определенный диапазон. Отличительные черты:

Линейный спектр.

Линейчатый спектр состоит из отдельных цветных линий разной яркости, разделенных широкими темными зонами.

Представим асбест, смоченный раствором поваренной соли, в бледном пламени газовой горелки. При наблюдении пламени через Spectroscopi на фоне непрерывного спектра пламени вспыхивает ярко-желтая линия. Эту желтую линию дает пар натрия, образующийся при расщеплении молекул соли в пламени. На этой диаграмме также показаны водородный и солнечный спектры. Такие спектры называются спектрами линий. Наличие зонного спектра означает, что вещество излучает свет только на очень определенных длинах волн (точнее, в некоторых очень узких спектральных областях).

Все вещества индивидуальных (немолекулярных) газов дают линейчатый спектр. В этом случае свет излучают люди, которые на самом деле не взаимодействуют друг с другом. Это самый основной и фундаментальный тип спектра.

Изолированные люди излучают строго определенные длины волн.

Обычно свечение пламени парового или газового разряда используется для наблюдения линейчатого спектра трубки, заполненной этим газом.

При увеличении плотности отдельных газов отдельные спектральные линии расширяются, и в конечном итоге, когда взаимодействие отдельных линий становится необходимым из-за очень высокого сжатия газа, эти линии накладываются друг на друга, образуя непрерывный диапазон.

Спектр полос

Различные зоны состоят из отдельных зон, разделенных темными промежутками.

Цифровая камера — визуальное устройство, предназначенное для загрузки и записи оптических изображений на электронные носители (например, флэш-карты, диски).

Цвет и спектральные цвета

Что такое цвета? Физика дает следующий ответ на этот вопрос Цвет — это качественное субъективное свойство электромагнитного излучения в оптической области, определяемое на основе результирующего нормального зрения и зависящее от многих физических, физиологических и психологических факторов. 1.1

Индивидуальное восприятие цвета определяется его спектральным составом и его цветовым и световым контрастом с окружающими источниками света и несветящимися объектами. 1.1

В свете непрерывного спектра, где цвета плавно сливаются и трудно определить границы каждого цвета и его связь с конкретной длиной волны, обычно различают следующие цвета в зависимости от длины волны 3.1:.

№ п/п Название цвета Длина волны (нм)
От До
1 Фиолетовый 380 440
2 Синий 440 480
3 Голубой 480 510
4 Зеленый 510 550
5 Желто-зеленый 550 575
6 Желтый 575 585
7 Оранжевый 585 620
8 Красный 620 780

Диапазон длин волн от 0 нм до 380 нм обычно считается невидимым и называется ультрафиолетовой областью светового излучения.

Диапазон длин волн от 780 нм до 1 мм обычно считается невидимым и называется инфракрасным диапазоном оптического излучения.

Непрерывный световой спектр

На рисунке 1 показан главный пик дифрагированного цветового спектра.

Главный пик дифрагированного цветового спектра

Органы зрения живых организмов воспринимают свет, отраженный от природных объектов. Цвета объектов, видимых нашими глазами, соответствуют длинам волн, отраженных от этих объектов. Например, лист кажется зеленым, потому что зеленый компонент спектра отражается от листа, а все остальные компоненты поглощаются. Или другой пример: апельсин оранжевый, потому что оранжевая составляющая светового спектра отражается от оранжевого цвета.

Чувствительность органов зрения живых организмов не является постоянной во всей полосе спектра видимого света. Например, чувствительность оптических органов у человека на основе 3.2 показана на рисунке 2.

Спектральная чувствительность бактериального зрения (рис. 2, кривая 2 — глаз адаптирован к ночнику) характеризует работу глаза, когда света настолько мало, что даже частичная стимуляция колбочки недостаточна. Глаз имеет максимум кривой относительной спектральной чувствительности при длине волны 507 нм.

Глаз, настроенный на дневную яркость V(λ) (рис. 2, кривая 1), характеризуется снижением чувствительности в два раза на длинах волн 510 и 610 нм. Когда глаз акклиматизируется к ночному свету V'(λ) (рис. 2, кривая 2), наблюдается двукратное снижение чувствительности при 455 и 550 нм.

Относительная спектральная чувствительность человеческого глаза

Не спектральные цвета и смешивание цвета

Метаметрические явления, особенности глаза и психики очень важны для восприятия цвета. 1.2. метаморфоза — это свойство зрения, при котором свет разного спектрального состава может вызывать одинаковое цветовое восприятие. Альтернативно, маргинальность можно определить как восприятие двух цветовых образцов, которые имеют одинаковый цвет при одном источнике света, но разный при другом. Это можно объяснить разными спектральными характеристиками источников света и разными цветами заливки покрытий этих образцов.

Оптическая метаметрия обычно основывается на структуре оптического анализатора перифитонного организма. Согласно теории происхождения видов, предки человека переняли орган зрения у рыб. В настоящее время этот случай не только опровергнут, но и подтвержден.

У человека, как и у карпа, периферическую роль оптического анализатора выполняет сетчатка глаза. В сетчатке глаза за восприятие цвета отвечают специализированные клетки, называемые колбочками.

В общем, можно создать пучок оранжевых спектральных цветов, оранжевых некосмических цветов (полученный путем смешивания смеси желтого и красного) и пучок неспектральных цветов (условия съемки с синим и красным).. цвета) могут восприниматься наблюдателем-оптиком как лучи одного цвета.

Однако, если эти три луча проходят с точки зрения дисперсии

Для оранжевого спектрального цвета: зона, соответствующая длине волны основного пучка света.

В случае неспектральных цветов оранжевого цвета (из-за смешения желтого и красного спектральных цветов): две полосы, соответствующие длинам волн желтого и красного спектральных цветовых компонентов основного пучка света.

В случае не пурпурных цветов (из-за смешения синего и красного спектральных цветов): две полосы, соответствующие длинам волн синего и красного компонентов основного пучка света.

В общем случае цвета, принимаемые при смешивании красок, показаны на рисунке 5.

Рисунок 5: Цвета, получаемые при смешивании цветов спектра.

Это наблюдение кажется мне очень важным при создании цветов для красящих сопел.

Теории восприятия цвета

Сегодня существует множество различных теорий о восприятии цвета. Пожалуй, наиболее распространенной является трехкомпонентная теория, предложенная тремя авторами: М.В. Ломоносовым, Т. Джоном и Г. Гельмгольцем. Согласно этой теории, в человеческом зрении существует три аппарата восприятия цвета: красный, зеленый и синий. Каждый из них стимулируется в большей или меньшей степени, в зависимости от длины волны излучения. Затем стимулы суммируются так же, как и цветовая сумма. Сумма стимулов воспринимается человеком либо как один цвет, либо как другой. В своей работе «Цветовое зрение» авторы Л.Н. Миронова, И.Д. Григорьевич отмечают: «Теория трех компонентов хорошо объясняет важнейшие закономерности цветового зрения. Адаптация, индукция, цветовая слепота, спектральная чувствительность глаза и зависимость цвета от яркости, но на них стоит обратить внимание уже сегодня. Это известные события, свидетельствующие о более сложной картине функционирования зрительной системы». 2.1.

Другая теория, которая очень распространена и имеет много доказательств, — это теория противоположных цветов Э. Геринга. Геринг постулировал, что в колбочке сетчатки могут находиться три гипотетических вещества: черно-белое, красно-зеленое и желтое. Яркие потоки вызывают разрушение (один световой радиус) при образовании белых, красных, желтых или черных, зеленых или синих композиций (другой световой радиус). Геринг предположил, что существует четыре основных цвета — красный, желтый, зеленый и синий — которые соответствуют друг другу через два конкурирующих механизма — зелено-красный и желто-синий. Также был сформулирован третий противоположный механизм, состоящий из цветовых комплементарных цветов — белого и черного. Из-за полярной природы этих цветовых восприятий Джеллинг назвал эти цветовые пары «противоположными цветами». Согласно его теории, такие цвета, как зеленовато-голубой и желтый, отсутствуют. Поэтому теория противоположных цветов предполагает существование конкурирующих по цвету нейронных механизмов. Например, если такой нейрон стимулируется ярко-зеленым стимулом, то красный стимул должен приостановить его. Противоположный механизм, предложенный Герингом, был частично подтвержден после изучения записей активности нейронов, непосредственно связанных с рецепторами. Так, горизонтальные красно-зеленые и желто-синие клетки были обнаружены у некоторых позвоночных животных с цветовым зрением. В клетках красно-зеленого канала нежный мембранный потенциал изменяется, и клетка перегружается, когда спектральный свет падает на ее рецептивное поле, а длина волны стимула выше 600 нм, и принудительно репатриируется. Клетки сине-желтого канала подвергаются воздействию волн с длиной волны ниже 530 нм и подавляются при депортации между

У приматов существует только три типа колбочек, так как многие исследования подтверждают предположения этих двух теорий. Они различают цвета: фиолетовый синий, зеленый, желтый и желто-красный. Каждый тип колбочек воспринимает входящее излучение в достаточно широком диапазоне длин волн, включает в себя диапазон чувствительности трех типов колбочек, перекрывающих друг друга, и различается только размером диаграммы чувствительности.

Таким образом, человеческое зрение является анализом трех стимулов. Это означает, что спектральные свойства цвета представлены только тремя значениями. Если эквивалентные токи излучения разного спектрального состава вызывают одинаковое воздействие на колбочку, то цвета воспринимаются как одинаковые.

Интерференция света — явление сложения двух или более когерентных световых волн порождает фиксированную модель максимальной и минимальной ширины результирующих колебаний в пространстве.

Дисперсия света: что это такое, причины, примеры

Дисперсия света (расщепление света, рассеяние света) — это расширение света в спектре, вызванное зависимостью показателя преломления среды от частоты световых волн.

Вы, наверное, замечали, как в небе образуются разноцветные бантики, то есть радуги. Если нет, то, возможно, вы видели разноцветные капли росы на своем солнечном завтраке. Если вы не любите дождь и не хотите вставать по утрам, поставьте перед собой бутылку газированной минеральной воды, чтобы солнечные лучи освещали ее. Вы увидите, как пузырьки газа в стакане меняют цвет и светятся. Все эти явления являются проявлениями расщепления (дисперсии) света.

Разделение солнечного света с помощью призмы, выполненное Ньютоном в 1665 — 66 годах, признано научным миром как один из самых красивых экспериментов в истории физики. Ученые показали, что белый свет на самом деле представляет собой смесь цветов. Таким образом, белый свет образуется путем многократного сочетания всех цветов спектра.

Разложение белого света

Первым физиком, доказавшим, что белый свет представляет собой смесь различных цветов, был Исаак Ньютон, открывший всемирный закон всемирного тяготения. Ньютон был тем, кто использовал призмы в своих экспериментах.

Призма — это твердое тело из визуально прозрачного материала (обычно стекла), являющееся основанием треугольника. Когда свет проходит через призму, он преломляется дважды, сначала на границе раздела воздух-стекло (вход в призму), а затем на границе раздела стекло-воздух (выход из призмы). Путь яркого луча через призму показан на рисунке 1 ниже.

Путь лучей света в призмах

Рисунок 1.Трасса светового радиуса призмы.

Эксперимент. Как и почему свет рассеивается?

Проверьте предположение о том, что белый свет рассеивается, потому что он является основной, простой смесью цветов.

Что нам нужно?

  • источник белого света (светодиодный фонарик, проектор);
  • щель;
  • призма с подставкой;
  • экран.
  1. Расположите щель вертикально непосредственно за источником света.
  2. Направьте источник света на одну стенку призмы.
  3. Расположите экран так, чтобы свет падал на него после прохождения через призму.

Выводы, которые мы делаем из нашего эксперимента.

На экране мы наблюдаем так называемый спектр белого света, который представляет собой набор цветов от фиолетового до красного в результате рассеивания луча белого света. Таким образом, белый свет представляет собой смесь цветов.

Какие механизмы формируют спектр белого света? Лучи света, представляющие собой смесь цветов, могут страдать от двойного преломления, поскольку они проходят через точку зрения (см. рис. 2). Каждый компонент преломляется под разным углом, потому что скорость диффузии меняется при переходе из одной среды в другую.

Рисунок.

Помните! При переходе через призму фиолетовый свет отклоняется от своего первоначального направления в наибольшей степени, а красный свет — в меньшей степени.

Когда белый свет попадает в призму, уже происходит рассеивание света. При выходе из призмы это явление становится более выраженным, так как цветовая составляющая белого света увеличивается с увеличением угла преломления призмы.

Дисперсия света может объяснить многие явления, наблюдаемые в природе, например, образование радуги.

Причина дисперсии света

Причины рассеивания белого света по подвыходам следующие. Разноцветный свет и, следовательно, разные длины волн имеют разную скорость распространения в таких материалах, как стекло. Например, в одном и том же стекле синий свет распространяется меньше, чем красный.

Поэтому, согласно закону преломления света, синий свет преломляется сильнее, чем красный. В результате различных преломлений различных частей белого света свет расширяется и образует спектр. Это также известно как спектр призмы. При использовании белого света создается непрерывный диапазон.

Длины волн и частоты спектральных цветов

Отображаемый спектр охватывает диапазон длин волн от 390 нм до 780 нм. Это соответствует диапазону частот от 7,7⋅1014 Гц до 3,8⋅10 Гц.

Проблемы, возникающие при дисперсии света

Дисперсия света — это красивое и эффектное явление, но оно может и раздражать. Первые наблюдения за небом были сделаны с помощью телескопа с одной стеклянной линзой.

Преломление света в объективах астрономических телескопов

Рисунок 4.Преломление света в объективах астрономических телескопов.

Особенно при использовании «толстых» линз свет может быть «разделен» на основные цвета, когда лучи света проходят через линзу и преломляются подобно призме. Поскольку каждый цвет имеет свой собственный фокус (фокусную точку), не существует единой точки, в которой сходятся все лучи. В результате вокруг наблюдаемого объекта может быть виден цветной желток (см. рис. 4), что может привести к ухудшению зрения.

Отклонение цвета

Рис. 5. Отклонение цвета (окрашенный желток)

Это явление называется хроматической аберрацией. Его определение следующее.

Хроматическая аберрация — это дефект линзы, вызванный преломлением белого света на составляющие его цвета, поэтому каждый цвет имеет свой собственный фокус на разном расстоянии от линзы.

Поскольку камеры оснащены пластиковыми или стеклянными линзами, хроматическая аберрация влияет на качество изображения как при простых телескопических астрономических наблюдениях, так и при обычной фотографии. Это явление можно устранить, используя вместо отдельных линз систему соответствующим образом адаптированных линз (бесцветные системы).

Оцените статью
Бизнес блог