Viditelné světlo. Světlo a barvy: Základy základů

Světlo a barvy. Vlna příroda barva

Všechny různé okolní svět, které vidíme kvůli světlu a vidění. Světlo vyzařuje různé válcované tělo - Slunce, závit elektrické lampy, horkým kovem, plyny, plamenem petrolejové lampy, táboráku atd., Které se nazývají původní světelné zdroje. Složení světla osvětlující různé předměty je do značné míry postiženy viditelný muž Barva těchto položek.

Pod vlivem světelných vln se výkyvy v různých frekvencích vznikají různé světelné a barevné pocity. Světlo se vztahuje na určité vlny délky. Vlnová délka je vzdálenost, do které je oscilace distribuována v jednom období, tj. Během času potřebného pro jednu úplnou oscilaci. Vlnová délka světla je indikována řeckým písmenem X a měří se v mikrometrech (MKM).

Viditelné spektrum, tj. Vlnová řada vnímaná osobou je omezena vlnou přibližně 396 - 760 mikronů. Někteří výzkumníci se domnívají, že lidské oko je schopno cítit lehké paprsky v rozmezí 302 - 950 μm, ale citlivost oka k extrémním viditelným paprsky je stokrát menší než světelné paprsky s vlnovou délkou 396 - 760 μm.

Přímé světlo původních zdrojů (Slunce atd.) Falls na okolní věci a předměty, zatímco neprůhledné předměty části paprsků jsou absorbovány a část odrážejí. Barva neprůhledné položky je určena světlem, které se od něj odráží. V průhledných objektech nebo ve své struktuře se odráží luminy nebo mikropóry (například tkáň) část paprsků, část je absorbována a část je přeskočen. Výsledkem je, že všechny předměty a objekty se stávají zdrojem odraženého světla a poměrně významné, jako je měsíc, země, nebeská těla atd.

Přímé světlo definuje charakteristickou barvu hlavního osvětlení objektů a objektů, jejich nejvíce osvětlených míst, oslnění. Odrazové světlo je sekundární zdroj světla, určuje, nejprve, celková barva stínů a polotónů. Světlo odráží od subjektu, zase spadá na sousední předměty, což způsobuje reflexy.

Barva - Tato vlastnost orgánů způsobuje určitý vizuální pocit v souladu s spektrální kompozicí a intenzitou odraženého nebo emitovaného nebo viditelného záření.

Barvy obsažené ve solárním spektru a odpovídajícím jim délku světelných vln jsou následující (v mmk):

Fialová 400 - 430 modrá 430 - 470
Modrá 470 - 500 zelená 500 - 535
Žlutá 535 - 595 Oranžová 595 - 620
Červená 620 - 700

Lidské oko vnímá sálavou energii jako viditelnou barvu s vlnovou délkou 400 - 760 nanometrů.

Jednotka měření vlnové délky optické oblasti radiačního spektra je nanometr (nm); 1 nm \u003d 1 x 10 -3 mk (mikron) \u003d 1 x 10 -6 mm (milimetrů).

Barevné spektrum

Newton první formuloval myšlenku komplexního složení bílého slunečního světla. Pokud vložíte skleněný trojúhelníkový hranol na cestě slunečního svitu, pak se objeví bílý světelný paprsek barevný pruh z různých barev , volala spektrum .

Obrázek 3 - Separace bílého světla světla na barvách spektra

Obrázek 4 - Refrakce světelného paprsku přes hranol

Barvy ve spektru jsou umístěny v konkrétním řádu: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, modrá, fialová. Každá barva je postupně, bez náhlých hranic, přes sadu mezilehlých barev jde do jiné barvy. Stejné čisté, jasné, spektrální barvy lze vidět v duhu. Barvy duhy jsou spektrum, které pozorujeme v přírodních podmínkách (refrakce a odraz slunečního světla v dešťových kapkách rozptýlených ve vzduchu).

Obrázek 5 - Umístění barev v duhu

První pokus přinést viditelné barvy do systému Izaac Newton. Barevný systém Newton. - Barevný kruh složený ze sedmi sektorů: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, modrá a fialová. Toto je umístění barev - KELTSGSF -snadné zapamatovatele na frázi - Každý lovec chce vědět, kde Pheasan sedí.

Barvy odlišné od různých barev (červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, modrá, fialová) volání chromatický.

Ve spektru nejsou žádné bílé, šedé barvy, stejně jako černé. Tyto barvy chybí ve spektru lze rozlišovat pouze světlem. Kapela, šedé ikony barvy achromatický(bezbarvý).

Pokud se dva extrémní barvy spektra - červená a fialová smíšená, se to dopustí nová mezilehlá barva – Nachový. Přidáním fialové barvy do spektrálního, můžete spektrum zavřít do kroužku - barevný kruh, to znamená, že je možné umístit veškerou spektrální a fialovou barvu kolem kruhu.

V důsledku toho máme osm barev v praxi nejdůležitější: Je to žlutá, oranžová, červená, fialová, fialová, modrá, modrá a zelená. Barevné kruhy se mohou lišit v počtu barev obsažených v nich, například: osm, dvanáct, šestnáct,

Obrázek 6 - Barevný kruh (8 barev)

dvacet čtyři, atd. (Naše oči jsou schopny rozlišit více než 150 barev). Sekvence květin v libovolném barevném kruhu, stejně jako ve spektru, je však zachována stejná se stejnou sekvencí barev jako ve spektru.

Chromatické barvy se liší od sebe pro tři znaky: barevný tón, sytost a lehkost.

Zpět vpřed

Pozornost! Náhled snímků se používají výhradně pro informační účely a nemusí poskytovat představy o všech schopnostech prezentace. Máte-li zájem o tuto práci, stáhněte si plnou verzi.

Účel:zabezpečené znalosti studentů: "Vlnová vlastnosti světla", rozvíjet kognitivní zájem o předmět, aby ukázal používání vlnových vlastností světla v praxi, konsolidovat dovednosti práce s L-mikro-mikro-mikro zařízení, používat informační technologie, virtuální Laboratorní práce v práci.

Zařízení:počítačová, interaktivní Smart Board, multimediální zařízení, disk "EGE ve fyzice, 100 bodů", "Životní fyzika", L-mikrovlnické zařízení pro laboratorní práci.

I. třída organizace.Rozdělte třídu na 4groups a dejte jim jméno:

"Rušení",
"Difrakce",
"Polarizace",
"Disperze".

II. Slovo učitele.Dlouho na naší planetě

Mnoho legend stálo o světlo,
Tam byl hodně v něm
Ale světlo všech manžet, že tajemství je krásné.

Zde je první otázka:

Co je to světlo?

1 skupina.

Mnoho vědců hledalo odpověď,
Mnoho objevů, které ...
Podívejme se, co nám otevřeli?
Nejprve je světlo vlna,
Elektromagnetický je volán.
S rychlostí světla se nic nepodaří
Bude použito tři sta tisíc kilometrů za sekundu.

2 skupiny

Světlo je proměnlivé a není snadné
Koneckonců, má duality vlastnosti:
Vlastnosti částic, samozřejmě, jsou krásné,
Ale vlastnosti vlny, on je také předmětem něj.
Podívejte se do jeho postele, kterou zapojují
A tady pro nás mají vlastnosti hodně!
Disperze, lomu, difrakce
V mnoha jevech nám dejte přijít na to
Pochopit hodně a přesně odpověď
Proč potřebujete světlo a dospělé a děti!

3 skupina

Pojďme se podívat skutečné příklady:
Proto je list papíru bílý?
Odpověď je velmi jednoduchá, to není snadnější:
Jen papír všechny světlo odráží.
A podívejte se na černý - opak
V létě je nemožné chodit v něm.
A znovu otázka: Proč se to stalo?
Jen černá barva absorbuje.

4 skupina

Svět je tak krásná, krásná planeta,
A tady to nebylo stálo bez pomoci světla.
Koneckonců, duha, listy, stromy, květiny,
Vše, co vidíme ve výborných barvách
Vše, co je pro oko krásné,
Všechno toto světlo pro nás se otevírá!

Newton, Huygens a Světlo. Narození optiky v XVII století.

Bylo to I. Newton s velkou vynalézavostí a trpělivostí stovky experimentů, z nichž každý měl odpovědět na konkrétní otázky:

barva je charakteristika stupně refrakce;
bílá barva - K dispozici je směs multi-barevných paprsků;
během separace bílá barva Refrakční úhel se zvyšuje od červené do fialové;
při míchání všech barev je opět vytvořena bílá barva?

Zkontroloval jeho hypotézu dvěma způsoby:

prostřednictvím kombinace dvou hranolů, dodávaných v řadě s otáčením 180 °, druhý hranol se smíchal tak, že se barva rozvíjí;
slavný Newton Disk, s rychlým otáčením, jehož se vyskytuje iluze bílé.

(Schopnost sítnice oka pro nějakou dobu ukládat obrázky, přibližně 0,1 sekundy.)

Ale prsteny Newton se staly nejkrásnějším ukázkou jevů vlnové optiky. Guygens je pozoroval dříve, ale to byl Newton, který by nejprve vysvětlil tento fenomén, i když byla nakloněna k korpuskulárnímu modelu světla. Navrhl, aby paprry světla pravidelně vezmou dvě státy: "státní stát" a "Stav odrazivosti".

Dnes budeme hovořit o vlnových vlastnostech světla.

"Rušení"

My, věříme, že je to rušení, že nejvíce přesvědčivější důkazy o vlnových vlastnostech světla.

Zažijte: Zahrnout jednu žárovku, pak ještě jeden - stal se lehčí, ale nevidíme obrázky interference. Teď se snaží udělat jako T. Jung. V jeho zkušenostech je přední část vlny rozdělena do dvou

přiložený zdroj. Na vzoru interference obrazovky. To také určilo vlnovou délku pro fialovou část spektra - 0,42 μm., Pro červené spektrum - 0,7 mikronů. Interference byl doprovázen spektrálním rozkladem na monochromatických složkách. Ale obraz interference nelze získat, pokud zdroje nejsou koherentní. Koherentní je dvě světelné vlny stejné frekvence, ve kterých je fázový rozdíl nulový. Jako zkušenosti ukazuje, že když soudržné vlny jsou přidávání koherentních vln, nastane interferenční vzor maxima a světelných linií.

Experimenty v počítači.

Interference bylo široce používáno:

michelson Interferometr je zařízení, které slouží pro přesnost měření. S pomocí tohoto zařízení v roce 1881 A. Michakelson a E. Morley se snažil zjistit, zda rozdíl existuje v hodnotě světla během jeho distribuce a přes směr orbitálního pohybu Země.
osvícení optiky. Světlo procházející čočkami kamer, dalekohled se odráží od předních a zadních povrchů. Odraz je ztracena 8-10% světelné energie, a pokud čočka sestává z několika čoček, ztrácí se až 50% energie. Aby se tomu zabránilo povrchu čoček, je chemický způsob dodáván tenkou fólií, jejichž tloušťka a index lomu je vybrána s takovým výpočtem tak, aby rušení minimum v odraženém světle.

Interferenční metody byly široce používány v řadě dalších oblastí technologické vědy. S pomocí interferometru je možné prozkoumat kvalitu povrchů povrchů, mohou být měřeny koeficienty expanze pevných látek, malou změnu ve velikosti feromagnetů v magnetickém poli a ferroelectrics v elektrickém poli , stejně jako měření indexů látek látek, nízké koncentrace nečistot v plynech a kapalinách.

V astronomii, interferenční metody umožňují vyhodnotit úhlový průměr hvězd.

"Difrakce"

Skutečnost, že světlo jde nad rámec překážek, je dnes známo lidem. První vědecký popis těchto jevů patří F. Grimaldi, který nejen popsal rozmazání stínu předmětu, ale také barevný pás v oblasti rozostření. Poprvé tento fenomén nazývá difrakce. Difrakce světla je zvýšit světlo neprůhledných předmětů a v důsledku toho pronikání světla do oblasti geometrického stínu. H. Guigens se nejprve snažil vysvětlit tento fenomén, který předložil princip konstruktivní vlnové fronty. Ale musíme dát hold jinému vědci, O. Freel, který udělal hodně pro rozvoj teorie vlny světla. V roce 1818 prezentoval konkurenční práce Pod názvem "Poznámka o teorii difrakce", ve které prokázala, že pouze teorie vlny světla vysvětluje difrakční obraz.

Použití difrakce světla na jedné štěrbině pro praktické účely je velmi obtížné a nepohodlné z důvodu slabé viditelnosti difrakčního vzoru. Difrakční mřížka je spektrální zařízení, které slouží k rozkladu světla ve spektru a měření vlnové délky. Jsou to kov a sklo. Tyto mříže jsou aplikovány velký počet paralelních tahů: 2000 tahy na povrch milimetrů. Hlavní charakteristikou mřížky je konstantní mřížka D \u003d a + in, D hřích f.\u003d M. j. (m \u003d 0,1.2 ....), kde rohy f. Uspokojit podmínku, je pozorována hlavní maxima difrakčního vzoru. Mezi různými praktickými aplikacemi vlnových vlastností světa v posledních desetiletích, jeden z nejzajímavějších je holografie. Podstata holografie je pevná Úplné informace O předmětu a informace nejen o amplitudě světelné vlny, ale také o jeho fázi. V roce 1960, s příchodem laserů, se holografická metoda začala používat častěji. Myšlenky a principy holografie formulované D. Gabor v roce 1948.Gologramy jsou: optické, objemné, akustické. Holografické záznamy umožňují opravit vibrace a deformace vznikající v různých uzlech a části pracovních strojů, jakož i kvantitativní výzkum proudů vzduchu v aerodynamických trubkách.

"Polarizace"

Elastické vlny jsou podélné a příčné. V podélných vlnách se oscilace částic vyskytují podél směru šíření vln a příčná - kolmá k tomuto směru. Světlo, ve kterém světelný vektor kolísá náhodně současně ve všech směrech kolmých k paprsku, se nazývá přírodní nebo není polarizován. Typickým příkladem takového světla je sluneční záření, záření žárovek, denního světla. A světlo, že směr oscilací světla vektoru je přísně fixován, se nazývá lineárně polarizovaný nebo rovně polarizovaný. Pod polarizací světla se rozumí uvolňování světelných oscilací z přirozeného světla s určitým směrem elektrického vektoru. Závislost absorpčního indikátoru látky ze směru oscilací světelného vektoru se nazývá dichroismus. V praktickém použití není turmalin příliš pohodlný: Je to drahé a z ní nemůže snížit talíře velkých velikostí. Proto jsou speciální dichroické filmy umístěné mezi skleněnými deskami častější jako polaroidy, například maratitite krystalické fólie.

Svět byl dlouho diskutován otázkou instalace polaroidů na světlometech a čelních sklo automobilů při eliminaci slepého stroje slepého stroje. Za tímto účelem by měl polaroid na světlometech a čelním skle proudí oscilace pod úhlem 45 ° k obzoru. Potom se směr světelných oscilací counter auto bude kolmý k rovině, ve kterém polaroid chybí oscilace a světlo světlometu bude smaženo. Vlastní polarizované světlo tohoto auta po odrazu od silnice projde čelním sklem. Montáž polaroidů dává smysl. Pokud poskytnete všechna auta.

"Disperze"

Rozklad bílé světlo Spektrum s pomocí sklářského hranolu bylo poprvé přijato I. Newton. Bílé světlo je složeno do spektra, ale monochromatické barvy (červená, modrá, fialová) vedle spektrálních složek nejsou stanoveny.

Být zastáncem korpuskulární teorie světla, I. Newton tuto skutečnost vysvětlil následujícím způsobem: nachový Skládá se z malých částic, červených - z masivnějších. Studium jevů rušení a difrakce světla ukázala, že barva je spojena s vlnovou délkou, tedy s jeho frekvencí. Tato vlastnost vln lze pozorovat v přírodě.

V ruských kronikách se duha nazývá oblouk ráje. Ve starověkém Řecku, duha ztělesnil bohyni Iridy, připojila se k obloze a Země, byl prostředník mezi lidmi a bohy. Duha "Udělejte" vodní kapky: Na obloze teče deště, na zemi vodního proudu vodopádu, fontány. Je ve vodě kapka, že dochází k optickým jevům, ze které dochází duha. Lomu na okrajové hranici - voda pod zákonem "Poměr úhlu sinusu pádu do sinusu úhlu lomu se rovná relativnímu indexu lomu"; Odraz světla na okraji vzduchu - voda podle zákona "úhel odrazu se rovná úhlu pádu paprsku." Disperze světla je rozklad světla ve spektru. Podmínky pro výskyt duhy: přítomnost kapiček vody o průměru 0,08 - 0,2 mm; Zvláštní postavení pozorovatele je zpět na slunce, z déšť zóny ve výšce slunce nad obzorem ne více než 42?. Horní část duhy je vždy červená, nižší - fialová. Krásný přírodní fenomén nenechá nikoho lhostejného.

Otázka: Je pravda, že jsou bílé duhy?

Ano, nazývají mlhavé. Vzniknou, když osvětlili sluneční paprsky slabé mlhy, sestávající z kapiček s poloměrem 0,025 mm a méně. Dokonce i pouliční lampa může vytvořit bílou duhou viditelné na tmavém pozadí noční oblohy.

Duha a halo mají stejnou fyzickou povahu. Galo pochází ze starověkého řeckého slova "halos" - kulaté místo. Mohou vypadat velmi různorodé - zářící kroužky kolem slunce nebo měsíce, kříže, sloupy, falešné zářící. Galo je pozorován, pokud svítidla svítí přes tenké peristo-vrstvené mraky. Tyto mraky se skládají z ledových krystalů ve formě správného hexagonálního hranolu. Galo je bílá a s barevnými odstíny a jsou vysvětleny tím, že záře dochází v důsledku lomu světla v krystalech a odrazech od jejich tváří. Často na obloze můžete opravit několik halo. Například: Velmi komplexní halogen byl pozorován v Petrohradě 18.června, 1794: Zároveň bylo 12 kruhů a oblouků na obloze, z toho 9 bylo barevné. To se nazývá - Petersburg jev.

Otázka: Zajímalo by mě, ale na jiných planetách může být takový jev?

Vědci zaznamenali halo a další planety sluneční soustavy - v atmosféře Venuše, stejně jako v atmosféře IO, satelit Jupitera.

Mirage - francouzský původ A má dvě hodnoty: odraz a klamný jev. Mirazhi je fenomén, který je zcela často nalezen umělecká literatura. Zde je výňatek z francouzské pohádky "princezna Dangober":

"Námořníci vyšplhali na RII, a kapitán vzal pylonovou trubku a uviděl hrad visí na zlatých řetězcích mezi oblohou a Zemi." Myslím, o čem je to fenomén?

Mirage je obrazem opravdu existujícího objektu na Zemi, často zvětšený a silně zkreslený. Jsou horní, nižší a složité.

Nižší (jezero) vznikají nad silně vyhřívaným účinkem. Dodržují je v poušti a sultry stepi. Vzduch v blízkosti Země je silně vyhřívaný a jeho index lomu je menší než lhát vyšší studený vzduch. Odraz v této vrstvě je podobný odrazu ve vodě. Hornínaopak naopak nad silně ochlazeným povrchem, například nad studenou vodou. Jsou pozorovány v severních zeměpisných šířkách. V tomto případě je index lomu vzduchu vyšší na povrchu vody a snižuje s výškou. Sofistikovanýmiráže se nazývají Morgan, tam jsou současně, to znamená, že pokud existují podmínky pro horu Mirage a pro dno. Sofistikované zázraky mají vzhled strašidelných paláců, hradů, luk a zahrad, zatímco veškerý obrázek rychle zmizí.

Otázka: Legenda o "Futher Dutchmana" je také mige?

Ano, samozřejmě to je horní mirage.

Západ slunce.

Zakřivení světelných paprsků v atmosféře vysvětluje nejen mramion, ale také úžasně krásný optický jev - západ slunce. Opravdu, jeden západ slunce není vůbec podobné jinému. Ale vždy se zapadající slunce stává červenou.

Modrá barva oblohy je vysvětlena molekulární difúzí světla na kolísání hustoty. Disperzní koeficient je nepřímo úměrný vlnové délce ve čtvrtém stupni. Výsledkem je, že modré fialové paprsky jsou rozptýleny 16krát silnější než červená. Proto modrá barva denní oblohy. Když je slunce nízké, cesta paprsků přes atmosféru je mnohem delší než den, kdy je slunce vysoké. Vzhledem k tomu, že modré paprsky jsou silnější než atmosféra, je zřejmé, že oranžová a červená - žlutá paprsky dosahují oka. Proto slunce při západu slunce a při východu slunce zdá se oranžově červené.

Otázka: Šumlá dráha je viditelná proti slunci. Jak se tvoří? Proč je trať vždy orientována na pozorovatele?

Odpověď: Trať se vyskytuje na povrchu vody v důsledku odrazu světla z malých vln, které jsou orientovány v různých směrech. Proto odražené paprsky spadají do oka a každý pozorovatel vidí její cestu.

Děkuju. Opakovali jsme a shrnujeme znalosti

Světlo a barvy. Povaha barvy a jeho fyzického základu

Každý den člověk čelí různým vnějším životním faktorům ovlivňujícím. Jedním z těchto faktorů, které mají silný vliv, je barva. Je známo, že barva může být viditelná osobou pouze tehdy, když světlo, nevidíme žádné barvy ve tmě. Světelné vlny vnímané lidským okem. Vidíme předměty, protože odrážejí světlo a protože naše oči jsou schopny vnímat tyto odražené paprsky. Paprsky slunečného nebo elektrického světla - světelné vlny v lidském vizuálním přístroji jsou převedeny na pocit. Tato transformace se vyskytuje ve třech fázích: fyzický, fyziologický, psychologický.

Fyzický - záření světla; fyziologický - účinek barvy na oči a transformaci do nervových impulzů, kteří jdou do lidského mozku; psychologický - Vnímání barev.

Fyzikální fáze tvorby vizuálního vnímání spočívá v konverzi energie viditelného záření různými médii do energie modifikovaného záření proudu a je studována fyzikou.

Viditelné záření se nazývá světlo. Světlo je viditelná část elektromagnetického spektra, jedná se o zvláštní případ elektromagnetická radiace . Fyzika vtip, že světlo je nejtmavší místo ve fyzice. Světlo má dvojí povahu: Při distribuci se chová jako vlna a při absorbování a záření - jako tok částic. Světlo patří do vesmíru a barva je předmětem. Barva je pocit, který vzniká v ohrožení pohledu osoby, když mu je vystaven .

V konzervaci je obvyklé zvážit světlo jako pohyb elektromagnetické vlny. V oblasti viditelného záření odpovídá každá vlnová délka pocitu jakékoli barvy.

V bílé sluneční spektrum rozlišovat sedm hlavních barev: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, modrá, fialová. Oko středního pozorovatele je schopno rozlišovat mezi asi 120 barvami ve spektru bílého světla. Pro pohodlí označení barev je provedeno spektrum optického záření na třech zónách:

Dlouhá vlna - od červené až oranžové;

Střední vlna - od oranžové až modré;

Shortwave - od modré až fialové.

Toto rozdělení je odůvodněno vysoce kvalitními rozdíly mezi barvami zahrnutými v různých oblastech spektra. Každá barva spektra je charakterizována vlnovou délkou (tabulka 1), tj. Může být přesně definován vlnovou délkou nebo frekvencí oscilací. Nejkratší vlny jsou fialové, nejdelší - červená. Světelné vlny nemají barvy. Barva vzniká pouze tehdy, když vnímání těchto vln vizuálním přístrojem osoby.

Oko je schopno vnímat vlny od 400 do 700 nanometrů s délkou (nanometr - jeden miliard metr, jednotkou měření délky světelných vln).

Tabulka 1. Shoda vlnových vlnových délek

Na obou stranách viditelné části spektra jsou ultrafialové a infračervené oblasti, které nejsou vnímány lidským okem, ale mohou být zachyceny speciálním vybavením (tabulka 2). S pomocí infračerveného záření, nočního vidění kamery práce a ultrafialové záření, i když je to neviditelné pro lidské oko, ale může způsobit významné poškození vizuálně. Míra šíření všech typů elektromagnetických oscilovaných vln je přibližně 300 000 km / s.

Tabulka 2. Odrůdy elektromagnetických emisí

Světelné vlny padají na sítnici oka, kde jsou vnímány fotosenzitivním receptory, vysílají signály do mozku a je již pocit barvy. Tento pocit závisí na vlnové délce a intenzitě záření. A všechny položky, které nás obklopují, mohou nebo emitují světlo (barvu), nebo odrážejí nebo přeskočit světlo padající na ně částečně nebo úplně.

Například, pokud je tráva zelená, znamená to, že z celého rozsahu vlny odráží hlavně vlny zelené části spektra a zbytek absorbuje. Když řekneme: "Tento pohár je červená", pak ve skutečnosti znamenají, že absorbuje všechny světelné paprsky kromě červené. Samotný pohár nemá žádnou barvu, barva je vytvořena, když je osvětlení. Červený šálek tedy v podstatě odráží vlnu červené části spektra. Pokud řekneme, že jakýkoli objekt má jakoukoliv barvu, znamená to, že ve skutečnosti tento objekt (nebo jeho povrch) má vlastnost, aby odrážely vlny určité délky, a odražené světlo je vnímáno jako barva předmětu. Pokud subjekt zcela zpožďuje dopadající světlo, zdá se nám černou, a pokud odráží všechny padající paprsky - bílé. TRUE, poslední prohlášení bude správné pouze v případě, že světlo je bílá, nenatřená. Pokud světlo získá libovolný stín, pak bude mít reflexní povrch stejný odstín. Lze pozorovat při západu slunce, který skvrne všechno kolem karmínových tónů, nebo v soumraku zimního večera, když se sníh zdá modře. Experiment s použitím malované barvy je zcela zvědavě popisuje I. Iten v jeho knize "Umění barvy".

Jak zrcadl vizuální přístroj tyto vlny, aktuální ještě není známo. Víme jen, že různé barvy vznikají v důsledku kvantitativních rozdílů v fotosenzitivitě.

V této souvislosti by bylo logické připomenout jinou definici barev. Barva je jiný počet oscilací světelných vln tohoto zdroje světla, vnímaných naším okem ve formě určitých pocitů, které nazýváme barvu .

Pocit barvy je vytvořen pod podmínkou prevalence v barvě vlnách určité délky. Pokud je však intenzita všech vln stejná, barva je vnímána jako bílá nebo šedá. Neumisťují vlny subjekt je vnímán jako černý. V tomto ohledu jsou všechny vizuální pocity rozděleny do dvou skupin: chromatic a achromatic.

Achromatický volání bílé, černé barvy a všechny šedé barvy. Jejich spektrum zahrnuje rovnoměrně paprsky všech vlnových délek. Pokud vzniká převaha jedné jedné vlnové délky, pak se taková barva stává chromatickým. Chromatické barvy zahrnují všechny spektrální a jiné přírodní barvy. .

2.2. Hlavní vlastnosti barvy

Pro jednoznačnou definici (specifikace) je barva často používána psychofyzikálním charakteristickým systémem. Jedná se o následující vlastnosti:

Barevný tón,

Svetlota;

Nasycení.

Barevný tón - kvalita barev, což umožňuje dát jméno (například červená, modrá atd.) . Je zajímavé, že netrénované oko během světelného osvětlení rozlišuje na 180 barevných tónů a vyvinuté lidské oko je schopno rozlišovat mezi asi 360 odstínem barvy. Achromatické barvy nemají barevný tón.

Svetlota je stupeň rozlišení této barvy z černé. Ve spektrálních barvách je nejjasnější, nejtmavší je fialová. V rámci jednoho barevného tónu závisí stupeň světla na použití bílé. Svetlota - stupeň inherentní jak chromatickými, tak achromatickými barvami . Odstíny jedné barvy různých světel se nazývají monochromatický .

Saturace je stupeň rozlišení chromatické barvy od stejné v lehkosti achromatic. Takže, pokud čistá spektrální barva, například červená, vezměte 100%, poté, když smíšené 70% červené a 30% bílé saturace směsi, bude 70%. Stupeň vnímání barev závisí na sytosti.

Nejvíce nasycené barvy spektra a nejvíce nasycená fialová, a nejméně nasycená žlutá.

Achromatické barvy mohou být nazývány nulovou nasycení s květinami.

Vyškolený lidské oko může rozlišovat asi 25 barev barev v nasycení, od 65 odstínů - v lehkosti při vysokém osvětlení a až 20 - se sníženou.

Vlastní a nepochopitelná kvalita barev. Barva, tón, Lightlock, Saturaci se nazývá Barevná barva. Vlastní vlastnosti jsou vlastnosti, které jsou objektivně inherentní.

Vlastnosti incbobate nejsou objektivně inherentní v barvách, ale vznikají v důsledku emocionální reakce v jejich vnímání. Říkáme, že barvy jsou teplé a studené, lehké a těžké, hluché a zvonění, vyčnívající a ustupující, měkké a těžké. Tyto vlastnosti jsou důležité pro umělce, neboť je posílen výrazností a emocionální náladou práce.

Změna objemu obrazu závisí na saturace barvy (obr. 1) aktivně nasycené barvy, aby obraz více objemnější než barva je slabě nasycená nebo tmavá. Sušení a zatemnění nejenže sníží aktivitu barvy, ale také oslabuje barevné kontrasty mezi skvrnami. Monochromatický obraz, stejně jako nasycený, může aktivně sdělit objem aproximovaný na achromatickou volbu.

Obr. 1. Změňte objem obrazu v závislosti na sytosti barev:

a - optimálně nasycené barvy; b - oslabení nasycených (zlo) barvy; B - Achromatická verze; g - zbarvené (ztmavené) barvy; D - monochromatický obraz objektu, reliéfu, objemu a emocionální nálady. Při použití barev nízkých nasycených (zilované nebo ztmavené) bude objem pociťován méně než při použití nasycených.

Elektromagnetické spektrum představuje rozsah všech frekvencí nebo vlnových délek elektromagnetického záření z velmi nízkých energetických frekvencí jako rádiová vlna na velmi vysoké frekvence, jako jsou paprsky gama. Světlo je součástí elektromagnetického záření, které je viditelné pro lidské oko a nazývá se viditelné světlo.

Sluneční paprsky jsou mnohem širší než viditelné spektrum světla a jsou popsány jako celé spektrum, včetně rozsahu vlnových délek potřebných pro udržení života na Zemi a: infračervené, viditelné a ultrafialové (UV).

Lidské oko reaguje pouze na viditelné světlo, které leží mezi infračerveným a ultrafialovým zářením, které mají malé vlnové délky. Vlnová délka viditelné světlo Je to pouze 400 až 700 nm (Nanometr miliard metr).

Viditelné spektrum světla zahrnuje sedm barevných proužků, když jsou sluneční paprsky lávou hranolem: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, modrá a fialová.

První osoba, která zjistila, že bílá, sestává z barev duhy, byl Isaac Newton, který v roce 1666 poslal sluneční paprsek přes úzkou štěrbinu a pak přes hranol na zdi - přijímání všech viditelných barev.

Viditelná light aplikace

V průběhu let, osvětlovací průmysl rychle vyvinul elektrické a umělé zdroje, které zkopírovaly vlastnosti slunečního záření.

V šedesátých létech, vědci přišli s termínem "celou řadu osvětlení", aby popsali zdroje vyzařující podobnost plného přirozeného světla, které zahrnovalo ultrafialové a viditelný spektrum nezbytné pro zdraví lidského těla, zvířat a rostlin.

Umělé osvětlení pro domov nebo kancelář implikuje denní světlo V nepřetržité distribuci spektrálního výkonu, který představuje sílu zdroje, v závislosti na vlnové délce s jednotnou úrovní sálavé energie spojené s lampami a halonem.

Viditelné světlo je součástí elektromagnetického záření (EM), jako rádiové vlny, infračervené záření, ultrafialové záření, rentgenové paprsky a mikrovlny. Zpravidla je viditelné světlo definováno jako vizuálně definované pro většinu lidských očí.

EM radiace přenáší vlnu nebo částice na různých hodnotách vln a frekvencí. Tak široký rozsah vlnových délek se nazývá elektromagnetické spektrum..

Spektrum je obvykle rozděleno do sedmi rozsahů, aby se snížila vlnová délka a zvyšující se energie a frekvence. Obecné označení představuje rádiové vlny, mikrovlnnou troubu, infračervené (IR), viditelné světlo, ultrafialové (UV), rentgenové paprsky a paprsky gama.

Vlnová délka viditelného světla je v rozsahu elektromagnetického spektra mezi infračerveným (IR) a ultrafioletem (UV).

Má frekvenci od 4 × 10 14 až 8 × 10 14 cyklů za sekundu nebo Hertz (Hz) a délku oscilace od 740 nanometrů (NM) nebo 7,4 x 10 -5 cm do 380 nm nebo 3,8 × 10 - 5 cm.

Co je barva

Snad nejdůležitější charakteristikou viditelného světla je vysvětlení, co je barva. Barva je integrální majetek a artefakt lidského oka. Podivně dost, ale objekty "nemají" barvy - existuje pouze v hlavě vzhledu. Naše oči obsahují specializované buňky tvořící sítnici, která působí jako přijímače, konfigurované na vlnových délkách v tomto úzkém frekvenčním pásmu.

Záření ve spodní části viditelného spektra s větší vlnovou délkou (asi 740 nm) je vnímána jako červená, ve středu, jako je zelená, a na horním konci spektra se zvažuje vlnová délka asi 380 nm, modrá. Všechny ostatní barvy, které vnímáme, jsou směs těchto barev.

Například, Žlutá barva obsahuje červenou a zelenou; Modrá - směs zelené a modré, fialové - směs červené a modré. Bílá obsahuje všechny barvy v kombinaci. Černá je úplná absence viditelného záření.

Barva a teplota

Energetické záření je vnímáno jako změna barvy. Například plamen pájecí lampy se liší od načervenalého na modrou a může být upravena na spálené pečeně. Tento proces otáčení tepelné energie ve viditelné energie se nazývá žárovka.

Životní lampa uvolňuje část své tepelné energie jako fotony. Asi 800 stupňů Celsia, energie emitovaná objektu dosahuje infračerveného záření. S rostoucí teplotou se energie přejde do viditelného spektra a objekt se jeví jako načervenalá záře. Když se objekt stává teplejším, změní se barvy na "Bílé kation" a nakonec se změní na modrou.

Viditelné záření v astronomii

Viditelné světlo horkých objektů, jako jsou hvězdy, lze použít k posouzení jejich teploty.

Například povrchová teplota Slunce je přibližně 5800 0 od Kelvin nebo 5527 0 Celsia.

Emitovaná energie má maximální délku oscilací asi 550 nm, které vnímáme jako viditelná bílá (nebo mírně nažloutlá).

Pokud byla povrchová teplota Slunce chladnější, asi 3000 0 s, vypadalo by to jako načervenalé barvy, jako je Bethelgei hvězda. Kdyby to bylo teplejší, asi 12 000 0 s, bude vypadat modře, jako hvězda Rigela.

Hvězda bethelgeuse.

Hvězda Rigel.

Astronomové mohou také určit, které předměty, ze které se skládají, protože každý prvek absorbuje světlo v určitých vlnových délkách, nazývaným absorpční spektrum. Znát absorpční spektrum prvků, astronomové mohou používat spektroskopy, aby určily chemické složení hvězd, plynu-pikantní mraky a další vzdálené objekty.

Úvod ................................................. .................................................. . 1. Koncepce teploty barev ........................................... ..... ... .. 1.1. Tabulka číselných hodnot barevné teploty společných světelných zdrojů ..................................... .................................................. . 1.2. XYZ CHROMA Diagram ............................................... ...................

1.3. Sunny Light and Color Rendering Index (CRI - Barevné vykreslování indexu) ..

2. Metody měření teploty barev .......................................... zdroje informací ............................................... ....................

Úvod

Podle našich psychologických pocitů je barva teplá a horká, jsou studené a velmi chladné. Ve skutečnosti jsou všechny barvy horké, velmi horké, protože každá barva má svou vlastní teplotu a je velmi vysoká. Každá položka ve světě kolem nás má teplotu, nad absolutní nulou, což znamená, že vyzařuje tepelné záření. Dokonce i led, který má negativní teplotu, je zdrojem tepelného záření. Je těžké věřit v to, ale je to. V přírodě je teplota -89 ° C není nejnižší, je možné dosáhnout ještě nižších teplot, avšak v laboratorních podmínkách. Nejnižší teplota, která je v současné době teoreticky možná v našem vesmíru, je teplota absolutní nuly a je rovna -273,15 ° C. Při takové teplotě je pohyb molekul látky a tělesa zcela přestat emitovat jakékoli záření (tepelné, ultrafialové, a ještě viditelnější). Plná tma, není život, žádné teplo. Možná jeden z vás ví, že teplota barev se měří v Kelvinu. Kdo koupil domácí energeticky úsporné žárovky, viděl nápis na balení: 2700K nebo 3500K nebo 4500K. To je přesně teplota barev žárovky. Ale proč je měřeno v Kelvinu a co znamená Kelvin? Tato opatření byla navržena v roce 1848. Ulyam Thomson (on je lord Kelvin) a oficiálně schválen v mezinárodním systému jednotek. Ve fyzice a vězení, které přímo souvisejí s fyzikou, termodynamická teplota se měří Celvinem. Začátek zprávy o teplotním měřítku začíná bodem 0kelvin, což znamená - 273.15 stupňů Celsia. To je 0K - to je absolutní nula teploty. Teplota můžete snadno přeložit z Celsia do Kelvin. K tomu jednoduše přidejte číslo 273. Například 0 ° C je 273K, pak 1 ° C je 274 k, analogicky, teplota lidského těla je 36,6 ° C je 36,6 ° C je 36,6 + 273,15 \u003d 309,75k. Tak to všechno dopadne.

Kapitola 1. Koncepce teploty barev.

Pokusme se zjistit, co je teplota barev.

Zdroje světla jsou horké na vysokou teplotu těla, tepelné oscilace atomů, jejichž přítomní záření ve formě elektromagnetických vln různých délek. Záření, v závislosti na vlnové délce, má svou vlastní chromatici. Při nízkých teplotách, a proto s delšími vlnami, záření s teplou, načervenalou barvou světelného toku, a vyšší, s poklesem vlnové délky, se studeným, modrým modrým chromem. Jednotka vlnové délky je nanometr (nm), 1Nm \u003d 1/1 000 000 mm. V 17. století, Isaac Newton s pomocí hranolů vyložil tzv. Bílé denní světlo a obdržel spektrum skládající se ze sedmi barev: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, modrá, fialová, a v důsledku různých Experimenty prokázaly, že jakákoliv spektrální barva může dostat míchání světelných toků, sestávajících z různých poměrů tří barev - červená, zelená a modrá, která se nazývala hlavní. Tedy teorie tříkomponenty se objevila.

Lidské oko vnímá chromatičnost světa kvůli receptorům, tzv. Sloupce, které mají tři odrůdy, z nichž každý vnímá jeden ze tří hlavních barev - červená, zelená nebo modrá a má vlastní citlivost na každého z nich. Lidské oko vnímá elektromagnetické vlny v rozmezí od 780 do 380 nanometrů. To je viditelná část spektra. V důsledku toho a vysoce recepční informační média - kino a filmová nebo kamerová matice musí mít identickou citlivost očí na barvu. Senzibilizované filmy a matice videokamer vnímají elektromagnetické vlny v mírně širším rozsahu, zachycující infračervené záření (IR) v blízkosti červené zóny (IR) v rozsahu 780-900 nm a v blízkosti purpurové - ultrafialové (UV) záření v rozsahu 380-300 nanometrů. Tato oblast spektra, ve které jsou platná geometrická optika a fotosenzitivní materiály, se nazývá optický rozsah.

Lidské oko Kromě světla a temné adaptace má tzv. Barevný adaptaci, díky které s různými zdroji, s různými poměry vlnových délek hlavních barev, správně vnímá barvy. Film a matrice nemají takové vlastnosti, jsou vyváženy pod určitou barevnou teplotou.

Vyhřívané těleso, v závislosti na teplotě ohřevu ve svém záření, má jiný poměr různých vlnových délek, a proto odlišnou barvu světelného toku. Standard, pro kterou je odhodlána barva záření, je absolutně černé tělo (akt), tzv. Planck emitor. Absolutně černé tělo - virtuální tělo absorbuje 100% světelného záření, které padají na to, je popsáno zákony tepelného záření. A teplota barev je teplota působení ve stupních kelvin, ve kterém se chromatičnost jeho záření shoduje s chromititou tohoto zdroje záření. Rozdíl mezi teplotní stupnicí ve stupních Celsia, kde byla teplota zmrazování vody přijat pro nulu, a stupnice stupně kelvinu je -273, 16, protože teplotní bod v měřítku Kelvin, teplota, ve které se zastaví pohyb atomů Tělo a jakékoliv záření jsou ukončeny v těle., Takzvaná absolutní nula odpovídající teplotě Celsia -273,16 stupňů. To znamená, že 0 stupňů na Kelvin odpovídá teplotě -273,16 stupňů. Celsia.

Hlavním přírodním zdrojem světla pro nás je slunce a různé světelné zdroje - oheň ve formě ohně, zápas, pochodeň a osvětlení, od domácích spotřebičů, technických nástrojů a končících profesionálních osvětlovacích zařízení vytvořených speciálně pro kino a televizi. Jak u domácích spotřebičů, a v profesionálním, se používají různé lampy (nebudeme se obávat jejich principu akčních a konstruktivních rozdílů) s různými poměry energie v jejich radiační spektru základních barev, které mohou být vyjádřeny podle velikosti teploty barev. Všechny světelné zdroje jsou rozděleny do dvou hlavních skupin. Za prvé, S. teplota barvy (TCl.) 5600 0K, bílý denní světlo (DS), v záření, z nichž brusná vlna, studená část optického spektra převažuje, druhé žárovky (LN) s TCV.-32000K a převaha záření Dlouhavá vlna, teplá část optického spektra.

Co to všechno začíná? Všechno začíná od nuly, včetně světelného záření. Černá barva je vůbec nedostatek světla. Z hlediska barvy černá je 0 intenzita záření, 0 Saturace, 0 barevný tón (je to prostě ne), je to úplná absence všech barev vůbec. Proč vidíme kus černé, ale proto, že téměř úplně absorbuje celé světlo padající na něj. Existuje tak koncept jako naprosto černé tělo. Idealizovaný objekt se nazývá absolutně černé tělo, které absorbuje vše, co spadá na něj a ne reflexní. Samozřejmě, ve skutečnosti to je nedosažitelné a naprosto černé tělo v přírodě neexistují. Dokonce i tyto objekty, které se zdají být černé, nejsou opravdu naprosto černé. Ale můžete vytvořit model téměř naprosto černého těla. Model je kostka s dutou konstrukcí uvnitř, malý otvor se provádí na Kubě, přes kterého světelné paprsky pronikají uvnitř krychle. Navrhnout něco jako ptačí dům. Podívejte se na obrázek (1).

Obrázek 1). - model absolutně černého těla.

Světlo padající dovnitř otvorem, po opakovaných odrazech, bude zcela absorbováno a otvor venku vypadá zcela černě. I když budeme malovat kostku v černém, díra bude černá kostka. Jedná se o díru a bude naprosto černé tělo. V doslovném smyslu slova, díra není tělo, ale jen jasně ukazuje nás naprosto černé tělo.

Všechny objekty mají tepelné záření (zatímco jejich teplota je nad absolutní nula, to znamená -273,15 stupňů Celsia), ale žádný objekt není ideální tepelný emitor. Některé objekty emitují vřele lépe, další horší, a to vše v závislosti na různých podmínkách prostředí. Proto se používá model absolutně černého těla. Absolutně černé tělo je ideálním tepelným emitorem. Můžeme dokonce vidět barvu absolutně černého těla, pokud je vyhříván, a barva, kterou uvidíme, bude záviset na tom, kolik teploty zahříváme absolutně černé tělo. S tímto koncepci jsme úzce blížili jako teplota barev.

Podívejte se na obrázek (2).

Obrázek (2). - Barva absolutně černého těla v závislosti na teplotě ohřevu.

a) Je tu absolutně černé tělo, nevidíme to vůbec. Teplota 0 kelvin (-273,15 stupňů Celsia) - Absolutní nula, úplná absence jakéhokoliv záření.

b) Zapnutí "těžkého plamene" a začít ohřívat naše absolutně černé tělo. Teplota tělesa, pomocí vytápění, zvýšila na 273K.

c) O něco více času prošel a už vidíme slabou červenou záři absolutně černých těl. Teplota se zvýšila na 800 k (527 ° C).

d) Teplota vzrostla na 1300 k (1027 ° C), tělo získalo jasně červenou. Můžete vidět stejnou barvu luminiscence, když se některé kovy zahřívají.

e) tělo zahřívané na 2000k (1727 ° C), což odpovídá oranžové barvě záře. Stejná barva má horké uhlíky v ohni, některé kovy, když se vyhřívají, plamen svíčky.

e) Teplota je již 2500 k (2227 ° C). Záření takové teploty získává žlutou. Dotkněte se vašich rukou Takové tělo je extrémně nebezpečné!

g) Bílá barva - 5500K (5227 ° C), stejná barva svíčky na slunci v poledne.

h) modrá barva záře - 9000K (8727 ° C). Tato teplota zahříváním plamene, aby se dostal do reality, bude nemožná. Tato prahová hodnota teploty je však docela dosažitelná v termonukleárních reaktorech, atomových výbuchech a teplota vesmíru může dosáhnout desítek a stovek tisíc Celvin. Můžeme vidět pouze stejný modrý odstín světla, například v LED lampách, nebeských zářících nebo jiných světelných zdrojů. Barva oblohy v jasném počasí je přibližně stejná barva. Shrnutí až výše uvedeného, \u200b\u200bmůžete poskytnout jasnou definici barevné teploty. Barevná teplota je teplota absolutně černého tělesa, při které vyzařuje záření stejného barevného tónu jako zvážení záření. Jednoduše řečeno, teplota 5000K je barva, která získá absolutně černé tělo, když se zahřeje na 5000K. Barevná teplota oranžové barvy - 2000k, to znamená, že absolutně černé těleso musí být zahříváno na teplotu 2000k tak, aby získal oranžovou barvu záře.

Ale barva luminiscence štípaného tělesa ne vždy odpovídá své teplotě. Jestli plameny plynová kamna V kuchyni modrých modrých to neznamená, že teplota plamene je nad 9000k (8727 ° C). Roztavené železo v kapalném stavu má oranžově žlutý odstín barvy, která skutečně odpovídá své teplotě, a to je asi 2000k (1727 ° C).