Musta väri absorboi valoa paremmin kuin mikään muu. Termodynamiikka selittää lämmön etenemisen, mutta ei koskaan vastaa siihen, miksi tietyllä värispektrillä on erilaiset absorptiokyvyt. Mikä on tämän ilmiön fysiikka? Ja onko värispektrin aallonpituuksien ja emissiivisyyden välillä erityinen suhde? En löytänyt mitään vastaamasta suoraan tähän kysymykseen, joten linkit asiakirjoihin tai hyviin lähteisiin ovat todella arvostettuja.
Vastaa
Kysymys viittaa pieneen väärinkäsitykseen väreistä:
Musta väri absorboi valoa paremmin kuin mikään muu.
Väri ei aiheuta absorbtiota. Sen sijaan imeytyminen aiheuttaa väriä.
Valkoinen valo – esim. auringonvalo – sisältää kaikki aallonpituudet. Kun valkoinen valo valaisee esinettä, kohde absorboi joitain aallonpituuksia ja heijastaa / hajottaa muita aallonpituuksia. Jos kaikki valkoisen valon näkyvät aallonpituudet absorboituvat, silmämme eivät näe lainkaan valoa, ja aivomme tulkitsevat sen mustana värinä. Jos näkyvän spektrin pitkällä ja lyhyellä alueella olevat aallonpituudet absorboituvat, mutta keskialueella olevat heijastuvat, heijastunut valo saavuttaa silmämme ja sen havaitaan vihreänä – ja niin edelleen. Silmillämme on reseptorit kolmelle näkyvän aallonpituuden eri alueelle, ja tarkka väri, jonka havaitsemme kuvan missä tahansa kohdassa, riippuu ensisijaisesti valon suhteellisesta voimakkuudesta kussakin näistä kolmesta alueesta.
Kysymys siitä, mitä aiheuttaa objektin absorboimaan joitain aallonpituuksia ja heijastamaan tai sirottamaan muita aallonpituuksia, tarvitaan paljon monimutkaisempi vastaus, koska se riippuu kohteen koostumuksen atomi-, molekyyli- ja rakenteellisista ominaisuuksista.
Vastaus
Termodynamiikka on klassinen fysiikan järjestelmä. Itt ei pystynyt selittämään taajuuksia, jotka aineesta tulevan säteilyn spektri on, ja kvanttimekaniikka löydettiin tämän vuoksi. mustan kehon säteily
Klassisessa termodynamiikassa tiedettiin, että aine lähetti säteilyä, jonka taajuus riippui lämpötilasta. Mutta se ei voinut selittää havaitut spektrit, koska teoria antoi liikaa energiaa h: lle korkeita taajuuksia, ns. ultraviolettikatastrofia.
Joten kvantisointi ratkaisi ongelma, kuten näet linkin lukemisen.
Jos opiskelet fysiikkaa edelleen, huomaat, että aine koostuu atomista ja molekyyleistä, ja nämä ovat kvanttimekaniikan puitteissa. Sähkömagneettiset vuorovaikutukset tulevat esiin eri taajuuksilla materiaalista riippuen. Mutta väritaju, ts. Mitä näemme mustana tai punaisena, ja taajuuksien spektri eivät ole yhteydessä toisiinsa. Useat taajuudet voivat antaa käsityksen punaisesta, ei vain taajuuksista, jotka liittyvät spektriin punaisella. Sitä kutsutaan värinkäsitykseksi. .
Silmämme ovat herkkiä rajoitetulle määrälle taajuuksia kokonaissähkömagneettinen spektri. Aivomme tulkitsevat kaikki muut taajuudet ”mustiksi”, niin pitkälle kuin kaikki objektit menevät.
Miksi tummat värit absorboivat valoa enemmän kuin vaaleat?
Tummansinisestä vs. vaaleansinisestä voi kuitenkin tapahtua monia asioita
1) atomitasolla tummansinisille fotoneille absorboivia vuorovaikutuksia on enemmän kuin vaaleansinisiä
2) atomitasolla materiaalin heijastamat vapaat arvot antavat tumman ja valon kontrastin
3) silmät voivat antaa tämän vaikutelman ja siihen voi liittyä paljon fequencies.
Mustan värin kohdalla voi absorboitua näkyvä valospektri kokonaan, energia siirtyy infrapunataajuuksiin, joka tunnetaan lämpönä, ei näkyvissä.
Kaikkien näiden yhdistelmä riippuu materiaalista / maalista.