Свет и цвет



              

Соотношение цветов


Джон Хеджкоу

Видимый свет образуется во внешних оболочках нагретых атомов. Каждый атом состоит из облака электронов, вращающихся вокруг ядра, и число электронов на каждой орбите ограничено. Когда вещество нагревается, колебания атомов увеличиваются, они с большой силой сталкиваются друг с другом, и тогда некоторые электроны перескакивают на более высокие орбиты, поглощая при этом тепловую энергию. Затем они, теряя энергию, заполняют пустоты, образовавшиеся на низших уровнях. Потерянная энергия превращается в электромагнитное излучение и оставляет атом.

Поскольку количество энергии, которое электрон теряет во время скачка, меняется, то меняется и цвет излучения. Если высвобождается сравнительно большое количество энергии, то происходит вспышка, скажем, синих или ультрафиолетовых лучей. Преобразование малого количества энергии приводит к вспышке красных или инфракрасных лучей. Но все спектральные лучи видимого света в совокупности с ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами составляют лишь небольшую часть потока излучения, который включает лучи от рентгеновских, несущих большой заряд энергии, до радиоволн, несущих малый заряд энергии (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Наибольшая длина видимого спектра чуть меньше 1 мкм

Рис. 2.1. Наибольшая длина видимого спектра чуть меньше 1 мкм (одной миллионной метра)

Однако важнее то, что соотношение цветов в спектре видимого света меняется в зависимости от источника освещения. В изображении спектральный состав освещения часто оценивается цветовой температурой. Цветовая температура выражается в кельвинах (К), международных единицах измерения температуры. Чтобы перевести кельвины в величину, выраженную по шкале Цельсия, нужно из первого числа вычесть 273.

Представьте, что мы нагреваем железный стержень, имеющий комнатную температуру. При температуре 1000 К он излучает световой поток с различными длинами волн, но основную часть составляет инфракрасное излучение, которое мы ощущаем как тепло. Когда температура железа достигает 3000 К, оно продолжает излучать разнородный световой поток, но теперь он в значительной степени видим — железо раскаляется.


Содержание  Назад  Вперед