Свет и цвета

Ювелиры гранят алмазы так, чтобы большая часть света отражалась от одной граниСвет – это форма энергии. Распространяется он в виде волн (см статью «Волны«) и, подобно морским волнам, может отражаться от препятствий или преломляться. Более 300 лет назад английский физик Исаак Ньютон обнаружил, что белый свет – это смесь лучей всех цветов радуги. Ювелиры гранят алмазы так, чтобы большая часть света отражалась от одной грани. Поэтому алмазы сверкают. 

Свет

Если тело, будь то Солнце или лампочка, излучает свет, его называют светящимся. Большинство тел не светятся, и мы видим их только потому, что они отражают свет, порожденный светящимся телом. Одни тела светятся более ярко, другие менее. Меру яркости называют силой света. Чем дальше от нас светящийся объект, тем меньше сила света, из-за расхождения световых волн в пространстве. Свет Солнца доходит до Земли примерно за 8 минутСвет фонарика распространяется дальше, чем свет свечи, и сила его больше. Как всякие волны, свет переносит энергию от ее источника в пространство. Главный источник света на ЗемлеСолнце (читайте подробнее об этом в статье «Воздействие Солнца на Землю«). Световые волны являются поперечными. В них происходит много миллионов колебаний в секунду, и эти колебания всегда направлены под прямым углом к лучу. Вещество, в котором распространяется свет – воздух, вода, стекло, — называется средой. При прохождении светового луча среда не изменяется. В безвоздушном пространстве свет распространяется со скоростью 300 000 км/с. Свет Солнца доходит до Земли примерно за 8 минут.

Отражение и преломление 

В однородной среде свет распространяет­ся прямолинейно, но при изменении свойств среды может изменить направление. Некоторые вещества отражают свет, т.е. луч отскакивает от поверхности объекта. От блестящих и гладких поверхностей свет отражается под тем же углом, под ко­торым падает. Шероховатые поверхности отражают свет под разными углами и тем самым рассеивают его. Изображение, возникающее на поверхности, от которой отражается свет, называют мнимым, поскольку глаз видит не сам объект, а только воспринимает отраженные световые волны. Преломление происходит в том случае, когда световой луч изменяет направление, переходя из одной среды в другую. Так, вода плотнее воздуха, поэтому при переходе света между ними меняется его скорость, а по­тому и направление. Именно поэтому объекты, находящиеся под водой, кажутся нам искаженными или изломанными.

Тени 

Большинство твердых тел не прозрачны и образуют тени. Со стороны кажется, что у газели нет тени, поэтому ее непросто заметитьТени помогают нам определять форму предметов и расстояние до них. Некоторые животные имеют защитную окраску, т.е. сочетание света и тени делает их незаметными. Тени обычно образуются у основания твердых тел. Кожа газели на брюхе светлее, чем на спине. Со стороны кажется, что у газели нет тени, поэтому ее непросто заметить. Вещества, пропускающие свет частично, называют полупрозрачными. Прозрачные вещества — это те, через которые свет проходит без потерь. Твердые вещества, не пропускающие свет, непрозрачны. Они отбрасывают тени двух видов. Полные тени лежат на участках, до которых свет не добрался вовсе. Там, куда свет частично попал, лежат полутени. Чем меньше источник света, тем больше он создает полной тени и меньше — полутени.

Цвет 

Белый свет состоит из семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зелёного, голубого, синего и фиолетового. Как правило, цвета смешиваются и в чистом виде не встречаются. Каждому цвету соответствует своя длина волны и чистота. При переходе из среды в среду волны разных цветов преломляются по-разному. Из-за этого свет разлагается на цвета спектра. Фиолетовый цвет преломляется сильнее всего, так как у него наименьшая длина волны. Небо представляется нам голубым потому, что в атмосфере много частичек пыли, свет отражается от них и рассеивается, и волны голубого цвета рассеиваются сильнее других. На закате свету приходиться преодолевать более толстый слой атмосферы. Голубая часть спектра рассеивается так сильно, что ближайшая к Солнцу часть неба уже не кажется голубой.

Радуга возникает при преломлении солнечного света в мельчайших капельках воды, оставшихся в воздухе после дождя. Каждая капелька преломляет свет как крохотная призма и раскладывает свет на цвета. Исаак Ньютон (1642-1727), английский физик и математик, первым обнаружил, что при прохождении через призму свет разлагается в спектре. Синяя бутылка отражает только синие волны и поглощает остальныеМы считаем, что тело имеет определенный цвет потому, что оно отражает только волны данной части спектра. Во всех окрашенных предметах и красках есть пигменты, т.е. вещества, поглощающие одни цвета и отражающие другие. Цветок выглядит красным пото­му, что он отражает красные лучи и поглощает волны прочих частей спектра. Белые предметы отражают лучи всего спектра, а черные почти весь свет поглощают. Белые предметы отражают свет и тепло лучше, чем чёрные, поэтому в белой одежде прохладнее, чем в чёрной. Синяя бутылка отражает только синие волны и поглощает остальные.

Основные цвета 

Почти все возможные цвета получаются при смешивании основных. Для света и красок основные цвета разные. Основные цвета света – красный, зеленый и голубой. При смешивании двух из них возникают так называемый вторичный цвет. Краски, в отличии от света, не могут обладать чистым цветом, поэтому основные цвета у них другие. Основные цвета красок: анилиновый (красный), желтый и лазурный (ярко-синий). Для цветной печати используют клише, составленные из анилиновых, желтых, лазурных, черных точек. На этом основан принцип четырехкрасочной печати. Посмотрите на любую картинку в книге через увеличительное стекло, и вы увидите, что цветное изображение состоит из точек.

Лазеры 

Лазерный луч – это тонкий световой пучок чистого цвета. В отличии от обычного цвета он не расширяется и остается сфокусированным при удалении от источника. Лазер – очень тонкий инструмент. Его можно использовать для тонких работ, например, в микрохирургии. Лазеры так же режут металл, измеряют очень малые и очень большие расстояния, обеспечивают телефонную связь, центрируют трубы перед сваркой, «читают» штрих-коды. Лазерный луч может прорезать лист металла.

Флуоресценция 

Флуоресцентные вещества поглощают энергию в виде электрических волн или ультрафиолетовых лучей и преобразуют её в яркий свет. Они широко используются в рекламе и в производстве красок, так как с их добавкой краски как бы светятся. Некоторые  стиральные порошки содержат флуоресцентные добавки, превращающие ультрафиолетовые лучи в синие. От этого белые вещи выглядят ещё белее. Люминесцентные лампы – это трубки, наполненные газом, например неоном. Когда электрический ток проходит по трубке, электроны атомов газа получают дополнительную энергию, которая превращается в световую. Разные газы дают свет разных оттенков.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.