El color negro absorbe la luz mejor que cualquier otro. La termodinámica explica la propagación del calor, pero nunca responde realmente por qué un espectro de color específico tiene diferentes capacidades de absorción. ¿Cuál es la física detrás de este fenómeno? ¿Existe una relación específica entre las longitudes de onda del espectro de color y la emisividad? No encontré nada que respondiera directamente a esta pregunta, por lo que cualquier enlace a documentos o buenas fuentes son realmente apreciados.
Respuesta
La pregunta sugiere un ligero malentendido sobre el color:
El color negro absorbe la luz mejor que cualquier otro.
El color no causa absorción. En cambio, la absorción causa color.
La luz blanca, por ejemplo, la luz solar, contiene todas las longitudes de onda. Cuando la luz blanca ilumina un objeto, el objeto absorberá algunas longitudes de onda y reflejará / dispersará otras longitudes de onda. Si se absorben todas las longitudes de onda visibles de la luz blanca, nuestros ojos no verán ninguna luz y nuestro cerebro lo interpretará como un color negro. Si se absorben las longitudes de onda en el rango largo y corto del espectro visible pero se reflejan las del rango medio, la luz reflejada llega a nuestros ojos y se percibe como verde, y así sucesivamente. Nuestros ojos tienen receptores para tres rangos diferentes de longitudes de onda visibles, y el color específico que percibimos en cualquier punto de una imagen depende principalmente de la intensidad relativa de la luz en cada uno de esos tres rangos.
La pregunta de qué hace que un objeto absorba algunas longitudes de onda y refleje o disperse otras longitudes de onda requiere una respuesta mucho más complicada, porque depende de las propiedades atómicas, moleculares y estructurales de la composición del objeto.
Respuesta
La termodinámica es el régimen de la física clásica. No podía explicar las frecuencias del espectro de radiación proveniente de la materia, por lo que se descubrió la mecánica cuántica. Se llama el radiación de cuerpo negro
En la termodinámica clásica se sabía que la materia emitía radiación cuya frecuencia dependía de la temperatura. Pero no podía explicar los espectros observados, porque la teoría dio demasiada energía ah Altas frecuencias, la llamada catástrofe ultravioleta.
Entonces la cuantificación resolvió el problema, como verá leyendo el enlace.
Si estudia física más a fondo, verá que la materia está compuesta de átomos y moléculas, y estos están en el marco de la mecánica cuántica. Las interacciones electromagnéticas aparecen en diferentes frecuencias según el material. Pero la percepción del color, es decir, lo que vemos como negro o rojo, y el espectro de frecuencias no están conectados uno a uno. Varias frecuencias pueden dar la percepción del rojo, no solo la frecuencia asociada en el espectro con el rojo. Se llama percepción del color. .
Nuestros ojos son sensibles a un número limitado de frecuencias en el espectro electromagnético total. Todas las demás frecuencias libres son interpretadas como «negras» por nuestro cerebro, en lo que respecta a los objetos everydat.
¿Por qué los colores oscuros absorben la luz más que los colores claros?
En cuanto al azul oscuro versus el azul claro, hay muchas cosas que pueden estar sucediendo
1) a nivel atómico hay más interacciones que absorben fotones para el azul oscuro que para el azul claro
2) a nivel atómico, las liberaciones reflejadas por el material dan el contraste entre la oscuridad y la luz
3) la percepción del color de los ojos pueden dar esta impresión y pueden estar involucradas muchas frecuencias.
Para el negro podría haber una absorción completa del espectro de luz visible, la energía se apaga en frecuencias infrarrojas, detectadas como calor, no visibles.
Una combinación de todos estos dependiendo del material / pintura.