Svart farge absorberer lys bedre enn noen annen. Termodynamikken forklarer forplantningen av varme, men svarer aldri egentlig hvorfor nøyaktig spesifikt fargespekter har forskjellige absorpsjonsevner. Hva er fysikken bak dette fenomenet? Og er det et spesifikt forhold mellom fargespektret bølgelengder og emissivitet? Jeg fant ikke noe som direkte svarte på dette spørsmålet, så lenker til dokumenter eller gode kilder blir virkelig verdsatt.
Svar
Spørsmålet antyder en liten misforståelse om farge:
Svart farge absorberer lys bedre enn noen annen.
Farge forårsaker ikke absorpsjon. I stedet forårsaker absorpsjon farge.
Hvitt lys – f.eks. sollys – inneholder alle bølgelengder. Når hvitt lys belyser et objekt, vil objektet absorbere noen bølgelengder og reflektere / spre andre bølgelengder. Hvis alle de synlige bølgelengdene til det hvite lyset absorberes, vil øynene våre ikke se noe lys i det hele tatt, og hjernen vår tolker det som en svart farge. Hvis bølgelengder i det lange og korte området av det synlige spekteret absorberes, men de i mellomområdet reflekteres, når det reflekterte lyset øynene våre og oppfattes som grønt – og så videre. Øynene våre har reseptorer for tre forskjellige områder av synlige bølgelengder, og den spesifikke fargen vi oppfatter når som helst i et bilde, avhenger først og fremst av den relative intensiteten av lys i hvert av disse tre områdene.
Spørsmålet om hva får et objekt til å absorbere noen bølgelengder og reflektere eller spre andre bølgelengder krever et mye mer komplisert svar, fordi det avhenger av de atomare, molekylære og strukturelle egenskapene til objektets sammensetning.
Svar
Termodynamikk er det klassiske fysikkregimet. Itt kunne ikke forklare frekvensene som strålingsspekteret kommer fra materie, og kvantemekanikk ble oppdaget på grunn av dette. Det kalder svart kroppsstråling
I klassisk termodynamikk var det kjent at materie sendte ut stråling hvis frekvens var avhengig av temperaturen. Men den kunne ikke forklare de observerte spektrene, fordi teorien ga for mye energi til h høyfrekvenser, den såkalte ultrafiolette katastrofen.
Så kvantisering løste problem, som du vil se å lese lenken.
Hvis du studerer fysikk videre, vil du se at materie er sammensatt av atomer og molekyler, og disse er innenfor rammen av kvantemekanikken. Elektromagnetiske interaksjoner kommer ut i forskjellige frekvenser, avhengig av materialet. Men fargevisning, dvs. det vi ser på som svart eller rødt, og frekvensspekteret er ikke koblet en til en. Et antall frekvenser kan gi oppfatningen av rødt, ikke bare frekvensen assosiert i spekteret med rødt. Det kalles fargeoppfatning. .
Øynene våre er følsomme for et begrenset antall frekvenser i totalt elektromagnetisk spekter. Alle andre frekvenser tolkes som «svarte» av hjernen vår, så langt som evige objekter går.
Hvorfor absorberer mørke farger lys mer enn lyse farger?
Så langt som mørkeblått kontra lyseblått, er det mange ting som kan skje
1) på atomnivå det er flere interaksjoner som absorberer fotoner for mørkeblå enn lyseblå
2) på atomnivå, frihetene som reflekteres av materialet gir mørket kontra lyskontrast
3) fargeoppfatningen av øynene kan gi dette inntrykket, og mange frekvenser kan være involvert.
For svart kan det være fullstendig absorpsjon av det synlige lysspekteret, energien går inn i infrarøde frekvenser, oppfattes som varme, ikke synlig.
En kombinasjon av alle disse avhengig av materialet / malingen.