Il colore nero assorbe la luce meglio di qualsiasi altro. La termodinamica spiega la propagazione del calore ma non risponde mai veramente perché esattamente uno spettro di colore specifico abbia capacità di assorbimento differenti. Qual è la fisica dietro questo fenomeno? Esiste una relazione specifica tra le lunghezze donda dello spettro dei colori e lemissività? Non ho trovato nulla che risponda direttamente a questa domanda, quindi qualsiasi link a documenti o qualsiasi buona fonte è veramente apprezzato.
Risposta
La domanda suggerisce un leggero malinteso sul colore:
Il colore nero assorbe la luce meglio di qualsiasi altro.
Il colore non causa assorbimento. Invece, lassorbimento causa il colore.
La luce bianca, ad esempio la luce solare, contiene tutte le lunghezze donda. Quando la luce bianca illumina un oggetto, loggetto assorbirà alcune lunghezze donda e rifletterà / disperderà altre lunghezze donda. Se tutte le lunghezze donda visibili della luce bianca vengono assorbite, i nostri occhi non vedranno alcuna luce e il nostro cervello lo interpreterà come un colore nero. Se le lunghezze donda nella gamma lunga e corta dello spettro visibile vengono assorbite ma quelle nella gamma media vengono riflesse, la luce riflessa raggiunge i nostri occhi e viene percepita come verde – e così via. I nostri occhi hanno recettori per tre diversi intervalli di lunghezze donda visibili e il colore specifico che percepiamo in qualsiasi punto di unimmagine dipende principalmente dallintensità relativa della luce in ciascuno di questi tre intervalli.
La domanda su cosa fa sì che un oggetto assorba alcune lunghezze donda e rifletta o diffonda altre lunghezze donda richiede una risposta molto più complicata, perché dipende dalle proprietà atomiche, molecolari e strutturali della composizione delloggetto.
Risposta
La termodinamica è il regime della fisica classica. Non poteva spiegare le frequenze dello spettro della radiazione proveniente dalla materia e per questo è stata scoperta la meccanica quantistica. Si chiama radiazione del corpo nero
Nella termodinamica classica era noto che la materia emetteva radiazioni la cui frequenza dipendeva dalla temperatura. Ma non poteva spiegare gli spettri osservati, perché la teoria dava troppa energia a h alte frequenze, la cosiddetta catastrofia ultravioletta.
Quindi la quantizzazione ha risolto il problema problema, come vedrai leggendo il link.
Se studi ulteriormente la fisica, vedrai che la materia è composta da atomi e molecole, e questi sono nel quadro della meccanica quantistica. Le interazioni elettromagnetiche vengono fuori in frequenze diverse a seconda del materiale. Ma la percezione del colore, cioè ciò che vediamo come nero o rosso, e lo spettro delle frequenze non sono collegati uno a uno. Diverse frequenze possono dare la percezione del rosso, non solo la frequenza associata nello spettro al rosso. Si chiama percezione del colore. .
I nostri occhi sono sensibili a un numero limitato di frequenze nel spettro elettromagnetico totale. Tutte le altre frequenze libere sono interpretate come “nere” dal nostro cervello, per quanto riguarda gli oggetti di ogni dato.
Perché i colori scuri assorbono la luce più dei colori chiari?
Quindi, per quanto riguarda il blu scuro contro lazzurro chiaro, ci sono molte cose che possono accadere
1) a livello atomico ci sono più interazioni che assorbono i fotoni per il blu scuro che per il blu chiaro
2) a livello atomico le frequenze libere riflesse dal materiale danno il contrasto tra luce e buio
3) la percezione del colore di gli occhi possono dare questa impressione e possono essere coinvolte molte frequenze.
Per il nero potrebbe esserci un completo assorbimento dello spettro della luce visibile, lenergia che si spegne in frequenze infrarosse, percepite come calore, non visibile.
Una combinazione di tutti questi dipende dal materiale / vernice.