Откуда берутся цвета

Мир вокруг нас цветной и яркие краски встречаются повсюду. Трава зеленая, а небо голубое. Апельсин оранжевый, а кошка серая. Всё это цвета. Но откуда они берутся?

Зрение устроено так, что мы видим световые лучи, которые взаимодействовали с объектом, а потом попали на нашу сетчатку глаза. Такие лучи могут преломляться, а могут отражаться. Чаще всего мы видим отраженные лучи и именно они рисуют изображение объекта в нашем глазу.

Чистый свет имеет белый цвет. Но что такое цвет? Еще раз вспомним, что свет обладает волновой природой. Это – электромагнитная волна. У каждой волны, механическая она или электромагнитная есть длина.

Белый свет не имеет определенной длины волн, и поэтому не имеет цвета. Это группа потоков с разными длинами волн, которые в сумме воздействуют на наш глаз, формируя белый цвет. В природе нет белого света. Это результат воздействия на глаз световых излучений с различными длинами волн.

Существует семь основных цветов. Они представляют собой электромагнитные волны разной длины. Так же их называют монохроматическими излучениями. Такие оттенки, как розовый, салатовый или сиреневый образуются в результате смешения нескольких монохроматических излучений с различными длинами волн и собственного монохроматического излучения не имеют.

Свет белого цвета можно разложить на цветные составляющие. Такие цветные составляющие называются спектр. Спектр - это цветные полосы, которые чередуются одна за другой. Впервые это заметил И. Ньютон. Он ремонтировал телескоп и заметил, что по краям линзы на пучке прошедшего через неё света формируется радуга. Тут мы сталкиваемся с новым понятием, которое называется дисперсия.

Теперь самое интересное. Почему, например, зеленое яблоко зеленого цвета? Цвет - это способность объектов отражать или излучать световые волны отдельной части спектра. Мы помним, что свет, который падает на объект, отражается от него и отправляется к нам в глаз. 

Но от разных тел свет отражается по разному. Какая-то часть волн с определенной длиной волны из спектра от объекта отражаются, а какие-то поглощаются. 

В случае с зеленым яблоком на объект упал свет белого цвета, который, как мы помним, состоит из семи основных монохроматических излучений, и объект поглотил все излучения, кроме зеленого. Цвет с длиной волны, характерной для зеленого, был отражен и попал нам в глаз. Его мы увидели, а остальные волны были поглощены.

Черный цвет - это полное поглощение. Отсутствие как такового отраженного цвета. Белый же - напротив. Полное отражение всех семи цветов спектра. Я думаю, это разъясняет, почему белая машина меньше нагревается на солнце, а черная чуть ли не плавится.

Как таковой цвет объекта на физическом уровне определяется множеством факторов. Преимущественно, роль играет структура образца. Например, если рассмотреть белый снег, то там мы имеем дело с огромным количеством поверхностей для отражения. Ведь пористость у него огромная. В итоге мы видим скорее рассеянный свет, нежели отраженный. А воспринимаем мы его как белый цвет.

А что будет, если солнечный свет упадёт на выкрашенную синей краской стену? От неё отразятся только синие лучи, а остальные будут поглощены. Поэтому мы и воспринимаем цвет стены как синий, ведь у поглощённых лучей просто нет шанса попасть на сетчатку глаза.

Разные предметы, в зависимости от того, из какого вещества они сделаны (или какой краской покрашены), поглощают свет по-разному. Когда мы говорим: «Мячик красный», то имеем в виду, что отражённый от его поверхности свет воздействует только на те рецепторы сетчатки глаза, которые чувствительны к красному цвету. А это значит, что краска на поверхности мячика поглощает все световые лучи, кроме красных. 

Предмет сам по себе не имеет никакого цвета, цвет возникает при отражении от него электромагнитных волн видимого диапазона. Если вас попросили отгадать, какого цвета бумажка лежит в запечатанном чёрном конверте, вы нисколько не погрешите против истины, если ответите: «Никакого!». И если красную поверхность осветить зелёным светом, то она покажется чёрной, потому что зелёный свет не содержит лучей, отвечающих красному цвету.

Вот и получается, что ни один предмет не окрашен сам по себе. Цвет возникает из выборочного поглощения веществом видимого света. А поскольку способных к поглощению веществ - и природных, и созданных человеком - в нашем мире великое множество, мир под Солнцем расцвечен яркими красками.