A cor preta absorve a luz melhor do que qualquer outra. A termodinâmica explica a propagação do calor, mas nunca realmente responde por que exatamente o espectro específico de cor tem diferentes capacidades de absorção. Qual é a física por trás desse fenômeno? E existe uma relação específica entre os comprimentos de onda do espectro de cores e a emissividade? Não encontrei nada respondendo diretamente a esta pergunta, então quaisquer links para documentos ou quaisquer boas fontes são realmente apreciados.
Resposta
A pergunta sugere um pequeno mal-entendido sobre a cor:
A cor preta absorve a luz melhor do que qualquer outra.
A cor não causa absorção. Em vez disso, a absorção causa cor.
A luz branca – por exemplo, luz solar – contém todos os comprimentos de onda. Quando a luz branca ilumina um objeto, o objeto vai absorver alguns comprimentos de onda e refletir / espalhar outros comprimentos de onda. Se todos os comprimentos de onda visíveis da luz branca forem absorvidos, nossos olhos não verão nenhuma luz, e nosso cérebro interpretará isso como uma cor preta. Se os comprimentos de onda na faixa longa e curta do espectro visível forem absorvidos, mas aqueles na faixa média forem refletidos, a luz refletida atinge nossos olhos e é percebida como verde – e assim por diante. Nossos olhos têm receptores para três faixas diferentes de comprimentos de onda visíveis, e a cor específica que percebemos em qualquer ponto de uma imagem depende principalmente da intensidade relativa da luz em cada uma dessas três faixas.
A questão de quê faz um objeto absorver alguns comprimentos de onda e refletir ou espalhar outros comprimentos de onda requer uma resposta muito mais complicada, porque depende das propriedades atômicas, moleculares e estruturais da composição do objeto.
Resposta
A termodinâmica é o regime da física clássica. Ela não conseguia explicar as frequências do espectro da radiação proveniente da matéria, e por isso a mecânica quântica foi descoberta. É chamada de radiação de corpo negro
Na termodinâmica clássica, sabia-se que a matéria emitia radiação cuja frequência dependia da temperatura. Mas não podia explicar os espectros observados, porque a teoria deu muita energia para h altas frequências, a chamada catastrofia ultravioleta.
Portanto, a quantização resolveu o problema, como você verá lendo o link.
Se você estudar mais física, verá que a matéria é composta de átomos e moléculas, e estes estão na estrutura da mecânica quântica. As interações eletromagnéticas surgem em frequências diferentes dependendo do material. Mas a percepção das cores, ou seja, o que vemos como preto ou vermelho, e o espectro de frequências não estão conectados um a um. Uma série de frequências pode dar a percepção do vermelho, não apenas a frequência associada no espectro com o vermelho. É chamado de percepção de cores. .
Nossos olhos são sensíveis a um número limitado de frequências no espectro eletromagnético total. Todas as outras frequências livres são interpretadas como “pretas” por nosso cérebro, no que diz respeito a todos os objetos.
Por que as cores escuras absorvem a luz mais do que as cores claras?
Então, no que diz respeito ao azul escuro versus azul claro, há muitas coisas que podem estar acontecendo
1) no nível atômico há mais interações que absorvem fótons para o azul escuro do que para o azul claro
2) no nível atômico, as frequências livres refletidas pelo material fornecem o contraste escuro versus luz
3) a percepção de cor de os olhos podem dar essa impressão e muitas frequências podem estar envolvidas.
Para o preto, pode haver absorção completa do espectro de luz visível, a energia indo para frequências infravermelhas, sentidas como calor, não visível.
Uma combinação de tudo isso dependendo do material / tinta.