Даўжыня хвалі. Чырвоны колер - ніжняя мяжа бачнага спектру

У прыродзе не існуе кветак як такіх. Кожны адценне, які мы бачым, задае тая ці іншая даўжыня хвалі. Чырвоны колер утвараецца пад уздзеяннем самых доўгіх хваль і ўяўляе сабой адну з двух граняў бачнага спектру.

Аб прыродзе колеру

Ўзнікненне таго ці іншага колеру можна растлумачыць дзякуючы законах фізікі. Усе колеры і адценні з'яўляюцца вынікамі апрацоўкі мозгам інфармацыі, якая паступае праз вочы ў форме светлавых хваляў рознай даўжыні. Пры адсутнасці хваляў людзі бачаць чорны колер, а пры адначасовым уздзеянні ўсяго спектру - белы.

Колеру прадметаў вызначаюцца здольнасцю іх паверхняў паглынаць хвалі пэўнай даўжыні і адштурхоўваць ўсе астатнія. Таксама мае значэнне асветленасць: чым ярчэй святло, тым больш інтэнсіўна адбіваюцца хвалі, і тым ярчэй выглядае аб'ект.

Людзі здольныя адрозніваць больш за сто тысяч кветак. Любімыя многімі пунсовыя, бардовыя і вішнёвыя адценні утвараюцца самымі доўгімі хвалямі. Аднак каб чалавечае вока мог убачыць чырвоны колер, даўжыня хвалі не павінна перавышаць 700 нанаметраў. За гэтым парогам пачынаецца нябачны для людзей інфрачырвоны спектр. Супрацьлеглая мяжа, якая аддзяляе фіялетавыя адценні ад ультрафіялетавага спектру, знаходзіцца на ўзроўні каля 400 нм.

каляровай спектр

Спектр колераў як некаторая іх сукупнасць, размеркаваная ў парадку ўзрастання даўжыні хвалі, быў адкрыты Ньютанам падчас правядзення яго знакамітых эксперыментаў з прызмай. Менавіта ён выдзеліў 7 відавочна адрозных кветак, а сярод іх - 3 асноўных. Чырвоны колер ставіцца і да адрозным, і да асноўных. Усе адценні, якія адрозніваюць людзі - гэта бачная вобласць шырокага электрамагнітнага спектру. Такім чынам, колер - гэта электрамагнітная хваля пэўнай даўжыні, ня карацей 400, але не даўжэй 700 нм.

Ньютан заўважыў, што пучкі святла розных колераў мелі розныя ступені праламлення. Калі выяўляцца больш карэктна, то шкло пераламляюцца іх па-рознаму. Максімальнай хуткасці праходжання прамянёў праз рэчыва і, як следства, найменшай преломляемости спрыяла найбольшая даўжыня хвалі. Чырвоны колер з'яўляецца бачным адлюстраваннем найменш пераламляюцца прамянёў.

Хвалі, якія ўтвараюць чырвоны колер

Электрамагнітная хваля характарызуецца такімі параметрамі, як даўжыня, частата і энергія фатона. Пад даўжынёй хвалі (λ) прынята разумець найменшая адлегласць паміж яе кропкамі, якія вагаюцца ў аднолькавых фазах. Асноўныя адзінкі вымярэння даўжыні хваль:

• мікрон (1/1000000 метра);
• миллимикрон, або нанаметр (1/1000 мікрона);
• ангстрэм (1/10 миллимикрона).

Максімальна магчымая даўжыня хвалі чырвонага колеру роўная 780 ММК (7800 ангстрэм) пры праходжанні праз вакуум. Мінімальная даўжыня хвалі гэтага спектру - 625 ММК (6250 ангстрэм).

Іншы істотны паказчык - частата ваганняў. Яна ўзаемазлучаная з даўжынёй, таму хваля можа быць зададзена любы з гэтых велічынь. Частата хваляў чырвонага колеру знаходзіцца ў межах ад 400 да 480 Гц. Энергія фатонаў пры гэтым ўтварае дыяпазон ад 1,68 да 1,98 эв.

Тэмпература чырвонага колеру

Адценні, якія чалавек падсвядома ўспрымае як цёплыя альбо халодныя, з навуковай пункту гледжання, як правіла, маюць супрацьлеглы тэмпературны рэжым. Колеру, асацыяваныя з сонечным святлом - чырвоны, аранжавы, жоўты - прынята разглядаць як цёплыя, а супрацьлеглыя ім - як халодныя.

Аднак тэорыя выпраменьвання даказвае адваротнае: у чырвоных адценняў каляровая тэмпература нашмат ніжэй, чым у сініх. На справе гэта лёгка пацвердзіць: гарачыя маладыя зоркі маюць блакітнаваты святло, а дагасаюць - чырвоны; метал пры раскаливании спачатку становіцца чырвоным, затым жоўтым, а пасля - белым.

Згодна з законам Віна, існуе зваротная ўзаемасувязь паміж ступенню нагрэву хвалі і яе даўжынёй. Чым мацней награваецца аб'ект, тым большая магутнасць прыпадае на выпраменьвання з вобласці кароткіх хваляў, і наадварот. Застаецца толькі ўспомніць, дзе ў бачным спектры існуе найбольшая даўжыня хвалі: чырвоны колер займае пазіцыю, кантрасную сінім тонам, і з'яўляецца найменш цёплым.

адценні чырвонага

У залежнасці ад канкрэтнага значэння, якое мае даўжыня хвалі, чырвоны колер набывае розныя адценні: пунсовы, малінавы, бардовы, цагляны, вішнёвы і т. Д.

Адценне характарызуецца 4 параметрамі. Гэта такія, як:

1. Тон - месца, якое колер займае ў спектры сярод 7 бачных колераў. Даўжыня электрамагнітнай хвалі задае менавіта тон.
2. Яркасць - вызначаецца сілай выпраменьвання энергіі вызначанага каляровага тону. Лімітавае зніжэнне яркасці прыводзіць да таго, што чалавек ўбачыць чорны колер. Пры паступовым павышэнні яркасці з'явіцца буры колер, за ім - бардовы, пасля - пунсовы, а пры максімальным павышэнні энергіі - ярка-чырвоны.
3. Светласць - характарызуе блізкасць адцення да белага. Белы колер - гэта вынік змешвання хваляў розных спектраў. Пры паслядоўным нарошчванні гэтага эфекту чырвоны колер ператворыцца ў малінавы, пасля - у ружовы, затым - у светла-ружовы і, нарэшце, у белы.
4. Насычанасць - вызначае аддаленасць колеру ад шэрага. Шэры колер па сваёй прыродзе - гэта тры асноўных колеру, змешаныя ў розных колькасцях пры паніжэнні яркасці выпраменьвання святла да 50%.