Sort farve absorberer lys bedre end nogen anden. Termodynamikken forklarer udbredelsen af varme, men svarer aldrig rigtig, hvorfor netop det specifikke farvespektrum har forskellige absorptionsegenskaber. Hvad er fysikken bag dette fænomen? Og er der et specifikt forhold mellem farvespektrumets bølgelængder og emissiviteten? Jeg fandt ikke noget, der svarede direkte på dette spørgsmål, så alle links til dokumenter eller andre gode kilder værdsættes virkelig.
Svar
Spørgsmålet antyder en lille misforståelse om farve:
Sort farve absorberer lys bedre end nogen anden.
Farve forårsager ikke absorption. I stedet forårsager absorption farve.
Hvidt lys – f.eks. sollys – indeholder alle bølgelængder. Når hvidt lys belyser et objekt, absorberer objektet nogle bølgelængder og reflekterer / spreder andre bølgelængder. Hvis alle de synlige bølgelængder af det hvide lys absorberes, vil vores øjne slet ikke se noget lys, og vores hjerner fortolker det som en sort farve. Hvis bølgelængder i det lange og korte interval af det synlige spektrum absorberes, men dem i mellemområdet reflekteres, når det reflekterede lys vores øjne og opfattes som grønt – og så videre. Vores øjne har receptorer til tre forskellige områder af synlige bølgelængder, og den specifikke farve, vi opfatter på ethvert tidspunkt i et billede, afhænger primært af den relative intensitet af lys i hvert af disse tre områder.
Spørgsmålet om, hvad får et objekt til at absorbere nogle bølgelængder og reflektere eller sprede andre bølgelængder kræver et meget mere kompliceret svar, fordi det afhænger af de atomare, molekylære og strukturelle egenskaber af objektets sammensætning.
Svar
Termodynamik er det klassiske fysikregime. Itt kunne ikke forklare frekvenser, som strålingsspektret kommer fra stof, og kvantemekanik blev opdaget på grund af dette. Det kalder sort legemsstråling
I klassisk termodynamik vides det, at stof udsender stråling, hvis frekvens afhænger af temperaturen. Men det kunne ikke forklare de observerede spektre, fordi teorien gav for meget energi til h høje frekvenser, den såkaldte ultraviolette katastrofe.
Så kvantisering løste problem, som du vil se at læse linket.
Hvis du studerer fysik yderligere, vil du se, at stof er sammensat af atomer og molekyler, og disse er inden for rammerne af kvantemekanik. Elektromagnetiske interaktioner kommer ud i forskellige frekvenser afhængigt af materialet. Men farveopfattelse, dvs. hvad vi ser som sort eller rød, og frekvensspektret er ikke forbundet en til en. Et antal frekvenser kan give opfattelsen af rødt, ikke kun frekvensen forbundet med spektret med rødt. Det kaldes farveopfattelse. .
Vores øjne er følsomme over for et begrænset antal frekvenser i det samlede elektromagnetiske spektrum. Alle andre fritekvenser fortolkes som “sorte” af vores hjerne, så langt som altid objekter går.
Hvorfor absorberer mørke farver lys mere end lyse farver?
Så vidt mørkeblå versus lyseblå er der mange ting, der kan ske
1) på atomniveau der er flere interaktioner, der absorberer fotoner for mørkeblå end lyseblå
2) på atomniveau, de frekvenser, der reflekteres af materialet, giver mørke kontra lyskontrast
3) farveopfattelsen af øjnene kan give dette indtryk, og mange frekvenser kan være involveret.
For sort kan der være fuldstændig absorption af det synlige lysspektrum, hvor energien går ind i infrarøde frekvenser, detekteres som varme, ikke synlig.
En kombination af alle disse afhænger af materialet / malingen.