Физиката зад цвета на нещата

Трудно е да си представим свят без цветове, защото те са навсякъде около нас.

Чудили ли сте се откъде идват цветовете? За да се даде отговор на този въпрос, първо трябва да разберем как работи човешкото цветоусещане и как материята си взаимодейства физически с светлината, пише Zmescience.com.

Бялата светлина е смеска от всички цветове, включително тези, които човешкото око не вижда. Когато нещо има цвят, това всъщност означава, че светлина с определена дължина на вълната се отразява по-силно от другите.

Как материята се държи в присъствието на светлина (впоследствие превръщаща се в цвят за нашите очи), зависи от два главни фактора. Всичко в природата се състои от атоми и електрони, но всяко вещество има различен брой атоми и различна електронна конфигурация. По този начин, когато светлината се отрази в материя, се случва едно или повече от следните явления:

Отразяване и разпръскване. Повечето обекти отразяват светлината, но някои по-добре, като металите например. Това е директно свързано с броя на свободните електрони, които прескачат лесно от атом на атом. Вместо да абсорбират енергията от светлината, свободните електрони вибрират и светлинната енергия се отразява обратно със същата честота, с която е дошла.

Абсорбиране. Когато няма отразяване (обектът е тъмен), честотата на източника на светлина е същата или близка до честотата на вибриране на електроните на дадения материал. Затова електроните абсорбират по-голямата част от идващата енергия с малко или никакво отразяване.

Предаване. Ако светлинната енергия е много по-висока или по-ниска от необходимата за вибриране на електроните, от които се състои един предмет, тогава светлината ще преминава през предмета непроменена, а той ще изглежда прозрачен за човешкото око – стъкло.

Пречупване. Ако енергията на пристигащата светлина е същата като честотата на вибриране на електроните, то светлината прониква навътре в предмета и причинява малки вибрации в електроните. Вибрациите се предават от атом на атом, всеки вибриращ на същата честота като източника на светлина. Това кара светлината в предмета да изглежда изкривена. Пример: сламка в чаша вода. Частта от сламката, която е под водата, ще изглежда изкривена.

Заедно мозъкът и очите превръщат светлината в цвят. Светлинните рецептори в очите предават съобщения към мозъка, който създава познатите усещания за цвят.

Всичко за физиката на цветовете можете да научите в Мегавселена.