Svart färg absorberar ljus bättre än någon annan. Termodynamiken förklarar utbredningen av värme men svarar aldrig riktigt varför exakt specifikt färgspektrum har olika absorptionsförmåga. Vad är fysiken bakom detta fenomen? Och finns det ett specifikt samband mellan färgspektrumets våglängder och emissiviteten? Jag hittade inget som direkt svarade på den här frågan, så alla länkar till dokument eller goda källor uppskattas verkligen.
Svar
Frågan tyder på ett litet missförstånd om färg:
Svart färg absorberar ljus bättre än någon annan.
Färg orsakar inte absorption. Istället orsakar absorption färg.
Vitt ljus – t.ex. solljus – innehåller alla våglängder. När vitt ljus belyser ett objekt absorberar objektet vissa våglängder och reflekterar / sprider andra våglängder. Om alla synliga våglängder i det vita ljuset absorberas, kommer våra ögon inte att se något ljus alls, och våra hjärnor tolkar det som en svart färg. Om våglängderna inom det långa och korta intervallet för det synliga spektrumet absorberas men de i mittområdet reflekteras når det reflekterade ljuset våra ögon och uppfattas som grönt – och så vidare. Våra ögon har receptorer för tre olika områden av synliga våglängder, och den specifika färgen vi uppfattar när som helst i en bild beror främst på den relativa ljusintensiteten i vart och ett av dessa tre områden.
Frågan om vad får ett objekt att absorbera vissa våglängder och reflektera eller sprida andra våglängder kräver ett mycket mer komplicerat svar, eftersom det beror på atomens, molekylära och strukturella egenskaper hos objektets komposition.
Svar
Termodynamik är den klassiska fysikregimen. Itt kunde inte förklara frekvenser som strålningsspektret kommer från materia och kvantmekanik upptäcktes på grund av detta. Det kalderas svart kroppsstrålning
I klassisk termodynamik var det känt att materia emitterade strålning vars frekvens berodde på temperaturen. Men den kunde inte förklara de observerade spektra, eftersom teorin gav för mycket energi till h högfrekvenser, den så kallade ultravioletta katastrofen.
Så kvantiseringen löste problem, som du kommer att se att läsa länken.
Om du studerar fysik vidare kommer du att se att materia består av atomer och molekyler, och dessa ligger inom ramen för kvantmekanik. Elektromagnetiska interaktioner kommer ut i olika frekvenser beroende på material. Men färguppfattning, det vill säga vad vi ser som svart eller rött, och frekvensspektrumet är inte kopplat en till en. Ett antal frekvenser kan ge uppfattningen av rött, inte bara den frekvens som är associerad i spektrumet med rött. Det kallas färguppfattning. .
Våra ögon är känsliga för ett begränsat antal frekvenser i det totala elektromagnetiska spektrumet. Alla andra fria frekvenser tolkas som ”svarta” av vår hjärna, så långt som alla objekt går.
Varför absorberar mörka färger ljus mer än ljusa färger?
Så långt som mörkblå kontra ljusblå finns det många saker som kan hända
1) på atomnivå det finns fler interaktioner som absorberar fotoner för mörkblå än ljusblå
2) på atomnivå, de friheter som reflekteras av materialet ger mörk kontra ljus kontrast
3) färguppfattningen av ögonen kan ge detta intryck och många frekvenser kan vara inblandade.
För svart kan det synliga ljusspektret vara fullständigt absorberat, energin går till infraröda frekvenser, avkänd som värme, inte synlig.
En kombination av alla dessa beroende på material / färg.