Czarny kolor pochłania światło lepiej niż jakikolwiek inny. Termodynamika wyjaśnia rozchodzenie się ciepła, ale tak naprawdę nigdy nie wyjaśnia, dlaczego dokładnie określone spektrum kolorów ma różne zdolności pochłaniania. Jaka jest fizyka stojąca za tym zjawiskiem? Czy istnieje szczególna zależność między długością fal spektrum kolorów a emisyjnością? Nie znalazłem nic bezpośrednio odpowiadającego na to pytanie, więc wszelkie linki do dokumentów lub innych dobrych źródeł są naprawdę mile widziane.
Odpowiedź
Pytanie sugeruje niewielkie nieporozumienie dotyczące koloru:
Czarny kolor pochłania światło lepiej niż jakikolwiek inny.
Kolor nie powoduje wchłaniania. Zamiast tego wchłanianie powoduje kolor.
Białe światło – np. światło słoneczne – zawiera wszystkie długości fal. Kiedy białe światło oświetla obiekt, będzie on absorbował pewne długości fal i odbijał / rozpraszał inne długości fal. Jeśli zaabsorbowane zostaną wszystkie widoczne długości fal światła białego, nasze oczy w ogóle nie zobaczą światła, a nasz mózg interpretuje to jako kolor czarny. Jeśli długości fal z długiego i krótkiego zakresu widzialnego są pochłaniane, ale te w średnim zakresie są odbijane, odbite światło dociera do naszych oczu i jest postrzegane jako zielone – i tak dalej. Nasze oczy mają receptory dla trzech różnych zakresów widzialnych długości fal, a konkretny kolor, który postrzegamy w dowolnym punkcie obrazu, zależy przede wszystkim od względnej intensywności światła w każdym z tych trzech zakresów.
powoduje, że obiekt pochłania pewne długości fal i odbija lub rozprasza inne długości fal, wymaga znacznie bardziej skomplikowanej odpowiedzi, ponieważ zależy to od atomowych, molekularnych i strukturalnych właściwości składu obiektu.
Odpowiedź
Termodynamika jest klasycznym reżimem fizyki. Nie może wyjaśnić częstotliwości widma promieniowania pochodzącego z materii, dlatego odkryto mechanikę kwantową. Nazywa się to promieniowanie ciała doskonale czarnego
W klasycznej termodynamice było wiadomo, że materia emituje promieniowanie, którego częstotliwość zależy od temperatury. Nie można tego jednak wyjaśnić obserwowane widma, ponieważ teoria dawała zbyt dużo energii h wysokie częstotliwości, tzw. katastrofa ultrafioletowa.
Więc kwantyzacja rozwiązała problem, jak zobaczysz czytając link.
Jeśli będziesz studiować dalej fizykę, zobaczysz, że materia składa się z atomów i cząsteczek, a te są objęte mechaniką kwantową. W zależności od materiału oddziaływania elektromagnetyczne mają różne częstotliwości. Ale percepcja kolorów, czyli to, co widzimy jako czarne lub czerwone, a spektrum częstotliwości nie są ze sobą powiązane. Szereg częstotliwości może dać percepcję czerwieni, a nie tylko częstotliwość powiązaną w widmie z czerwienią. Nazywa się to percepcją kolorów. .
Nasze oczy są wrażliwe na ograniczoną liczbę częstotliwości w całkowite widmo elektromagnetyczne. Wszystkie inne częstotliwości są interpretowane jako „czarne” przez nasz mózg, jeśli chodzi o wszystkie obiekty danych.
Dlaczego ciemne kolory absorbują światło bardziej niż jasne?
Jeśli chodzi o kolor ciemnoniebieski i jasnoniebieski, jest wiele rzeczy, które mogą się dziać
1) na poziomie atomowym jest więcej interakcji pochłaniających fotony dla koloru ciemnoniebieskiego niż jasnoniebieskiego
2) Na poziomie atomowym wolne qeuency odbijane przez materiał dają kontrast między ciemnością a światłem
3) percepcja koloru oczy mogą sprawiać takie wrażenie i może to mieć związek z wieloma uczuciami.
W przypadku czerni może wystąpić całkowita absorpcja widma światła widzialnego, energia przechodząca w częstotliwości podczerwone, odczuwana jako ciepło, a nie widzialna.
Połączenie tych wszystkich elementów w zależności od materiału / farby.