Černá barva pohlcuje světlo lépe než kterákoli jiná. Termodynamika vysvětluje šíření tepla, ale nikdy neodpovídá, proč přesně specifické spektrum barev má různé absorpční schopnosti. Jaká je fyzika za tímto jevem? A existuje specifický vztah mezi vlnovými délkami barevného spektra a emisivitou? Nenašel jsem nic, co by přímo odpovídalo na tuto otázku, takže všechny odkazy na dokumenty nebo jakékoli dobré zdroje jsou skutečně ceněny.
Odpověď
Tato otázka naznačuje malé nedorozumění ohledně barev:
Černá barva absorbuje světlo lépe než kterákoli jiná.
Barva nezpůsobuje absorpci. Místo toho absorpce způsobuje barvu.
Bílé světlo – například sluneční světlo – obsahuje všechny vlnové délky. Když bílé světlo osvětlí objekt, objekt absorbuje některé vlnové délky a odráží / rozptyluje jiné vlnové délky. Pokud jsou absorbovány všechny viditelné vlnové délky bílého světla, naše oči nevidí vůbec žádné světlo a naše mozky to interpretují jako černou barvu. Pokud jsou absorbovány vlnové délky v dlouhém a krátkém rozsahu viditelného spektra, ale ty ve středním rozsahu jsou odraženy, odražené světlo se dostane do našich očí a je vnímáno jako zelené – atd. Naše oči mají receptory pro tři různé rozsahy viditelných vlnových délek a konkrétní barva, kterou vnímáme v jakémkoli bodě obrazu, závisí primárně na relativní intenzitě světla v každém z těchto tří rozsahů.
Otázka co způsobí, že objekt absorbuje některé vlnové délky a odráží nebo rozptýlí jiné vlnové délky, vyžaduje mnohem složitější odpověď, protože to závisí na atomových, molekulárních a strukturních vlastnostech složení objektu.
Odpověď
Termodynamika je režim klasické fyziky. Nedokázala vysvětlit frekvence spektra záření vycházejícího z hmoty a kvůli tomu byla objevena kvantová mechanika. Jmenuje se záření černého tělesa
V klasické termodynamice bylo známo, že hmota vyzařuje záření, jehož frekvence závisela na teplotě. Nedokázala však vysvětlit pozorovaná spektra, protože teorie dávala h příliš mnoho energie vysoké frekvence, takzvaná ultrafialová katastrofa.
Takže kvantizace vyřešila problém, jak uvidíte při čtení odkazu.
Pokud budete studovat fyziku dále, uvidíte, že hmota se skládá z atomů a molekul, které jsou v rámci kvantové mechaniky. Elektromagnetické interakce vycházejí v různých frekvencích v závislosti na materiálu. Ale vnímání barev, tj. To, co vidíme jako černé nebo červené, a spektrum frekvencí nejsou navzájem spojeny. Řada frekvencí může dát vnímání červené barvy, nejen frekvence spojená ve spektru s červenou barvou. Říká se tomu vnímání barev. .
Naše oči jsou citlivé na omezený počet frekvencí v celkové elektromagnetické spektrum. Všechny ostatní volné kmity náš mozek interpretuje jako „černé“, pokud jde o objekty everydat.
Proč tmavé barvy absorbují světlo více než světlé barvy?
Pokud jde o tmavomodrou versus světle modrou, může se stát mnoho věcí
1) na atomové úrovni existuje více interakcí absorbujících fotony pro tmavě modrou než světle modrou.
2) na atomové úrovni volné frekvence odrážené materiálem dávají kontrast tmavý proti světlu
3) barevné vnímání oči mohou působit tímto dojmem a může do toho být zapojeno mnoho fekálií.
U černé barvy může docházet k úplné absorpci spektra viditelného světla, energie odcházející do infračervených frekvencí, vnímaná jako teplo, není viditelná.
Kombinace všech těchto závislých na materiálu / barvě.