Свойства прозрачных тел. Свойства непрозрачных тел?
Какие цвета относятся к коротко-волновой цветовой группе, средне-волновой цветовой группе, длинно-волновой цветовой группе?
Вся окружающая нас природа состоит из множества самых разнообразных предметов, которые, будучи освещены, воспринимаются зрением. Для акта зрительного восприятия необходимы его объекты - свет, мозг и глаз. Это световые (видимые) излучения Приемником этих волн является человеческий глаз. Световые волны неоднородны. Они образуют спектр. Когда глаз человека воспринимает все световые волны одновременно, мы ощущаем белый дневной свет. Но световая волна может быть какой-либо одной длины, и тогда она обладает способностью вызывать цветовое (хроматическое) ощущение. Предмет поглощает все световые волны, кроме какой-то одной; тогда однородная волна отражается от него и, попав в глаз человека, вызывает определенное ощущение. Глаз анализирует световые волны по их длине. Единицей измерения длины световой волны является нанометр. Световая волна определенной длины «становится» цветом в нашем обычном понимании лишь в том случае, если она попала на сетчатку глаза человека и вызвала ощущение. Сетчатка человека дает ясно различимые ощущения семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового. Но она же дает до 120 промежуточных ощущений, названий для которых из одного слова у нас нет. Мы вынуждены пользоваться двойными названиями: красно-оранжевый, желто-зеленый и т.д. Всех ощущений от различных комбинаций световых волн глаз может дать такое бесчисленное множество, которое даже трудно вообразить. Эти цвета принято выделять в три группы: В коротко-волновую цветовую группу (380-500 н.м.) входят Фиолетовый, Сине-Фиолетовый, Синий, Голубой. В средне-волновую цветовкю группу (500-600 н.м.) входят: Зелено-Голубой, Зеленый, Желто-Зеленый, Желтый, Желто-Оранжевый. В длинно-волновую цветовую группу (700-760 н.м.) входят: Оранжевый, Красно-Оранжевый, Красный.  380 н.м. 760 н.м. Согласно современным представлениям, любой воспринимаемый цвет является продуктом работы мозга. Мозг каждого из нас — «создатель» цвета. Итак, цвет - это ощущение, возникающее в органе зрения при воздействии на него света, т.е. свет+зрение=цвет. Свет - это электромагнитное волновое движение. Длины волн видимого цвета заключены в интервале от 380 н.м. до 760 н.м. Помимо видимых лучей, существуют еще и невидимые, также излучаемые раскаленными телами. Это — ультрафиолетовые лучи, с длиной волны менее 860 нм и инфракрасные лучи, обладающие сильными тепловыми свойствами, с длиной волны более 770 нм. Волны с длиной волны менее 380 н.м. - это ультрафиолет, а с длиной более 760 н.м. - это инфракрасный свет. В табл. 1 показана зависимость цвета от длины волны видимого спектра.
табл.1 |
Свойства прозрачных тел. Свойства непрозрачных тел?
Свет и цвет в природе
Свет — это видимое излучение, т. е. электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых человеческим глазом.
Цвет — одно из свойств материального мира, воспринимаемое как осознанное зрительное ощущение. Тот или иной цвет «присваивается» человеком объектам в процессе их зрительного восприятия. В подавляющем большинстве случаев цветовое ощущение возникает в результате воздействия на глаз потоков электромагнитного излучения из диапазона длин волн, в котором это излучение воспринимается глазом (видимый диапазон — длины волн от 380 до 760 нм).
Поток лучистой энергии, падая на поверхность, частично проникает в глубь тела и угасает по мере проникновения его в толщу, а частично отражается от поверхности. Степень угасания зависит от характеристики лучевого потока и свойств тела, в котором происходит процесс. В таком случае говорят, что поверхность поглощает лучи.
В зависимости от расстояния, на которое световой луч проникает в глубь тела до полного угасания, все тела условно подразделяют на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные. Абсолютно прозрачным для всех лучей считают только вакуум. К прозрачным телам относятся воздух, вода, стекло, хрусталь, некоторые виды пластмасс. Металлы принято считать непрозрачными. Фарфор, матовое стекло — полупрозрачные тела.
Вещество или среду называют "прозрачными", если можно сквозь это вещество или среду видеть предметы; в этом смысле веществом прозрачным называют, следовательно, такое, которое пропускает, не поглощая и не рассеивая, лучи всех или некоторых длин волн, действующих на сетчатую оболочку глаза. Если вещество свободно пропускает все или почти все лучи видимого глазом спектра, как, например, вода, стекло, кварц, то называют его "вполне прозрачным"; если же свободно проходят лишь некоторые лучи спектра, другие же поглощаются, то такую среду называют "прозрачной окрашенной", так как в зависимости от пропускаемых средой лучей рассматриваемые через нее предметы кажутся окрашенными в тот или другой цвет; таковы, например, цветные стекла, раствор медного купороса и т. д. Можно соответственной обработкой изменить степень П. среды, не меняя характера пропускаемых ею лучей; так, например, делая поверхность стеклянной пластинки матовой, т. е. покрывая ее сетью мелких неправильных граней, отражающих и рассеивающих свет, можно приготовить пластинку "полупрозрачную", через которую едва видны будут неясно контуры предметов; прибавив к прозрачной среде мелкий порошок вещества иного коэффициента преломления в подвешенном в ней состоянии (молочное стекло, эмульсии) или пропитав жидкостью почти непрозрачное вещество (бумага, пропитанная маслом; минерал гидрофан, пропитанный водой), мы получаем "просвечивающую" среду, через которую не видно уже контуров предметов, но различается еще присутствие источников света. П. среды обусловлена, таким образом, раньше всего количеством поглощаемых и рассеянных при прохождении через среду световых лучей; последнее же зависит от толщины среды, увеличиваясь по мере увеличения толщины пройденного лучами пути.
Весьма тонкие слои непрозрачных веществ (тонкие слои металлов) пропускают некоторое количество света, толстые же слои даже весьма прозрачных тел (вода) могут быть непрозрачны. Коэффициент поглощения зависит для данного вещества от длины волны проходящего света и для лучей различной длины волны у одного и того же вещества может быть весьма различен.
Тела могут быть прозрачными и непрозрачными. Отражение, поглощение, прохождение – могут быть лишь при освещении прозрачных предметов. Определённый цвет предмета фиксируется глазом после взаимодействия света с этим предметом в зависимости от длины волны отражённого цвета.
Так белый лист выглядит белым, потому что он отражает все цвета. Зелёный предмет отражает преимущественно зелёные лучи, синий предмет – синие лучи. Если же предмет поглощает весь упавший на него свет, то он воспринимается как чёрный
Воздушная среда задерживает и рассеивает часть фиолетовых, синих, голубых лучей, почти без помех пропуская остальные. Отсюда результат – синее небо над нашей головой. Утренние и вечерни зори окрашены в тёплые тона, так как солнечный свет, пробиваясь сквозь более толстый слой атмосферы, теряет много холодных лучей. И снег на вершинах гор, освещённых солнцем, кажется розоватым, благодаря тому, что яркий свет, отражённый белой поверхностью, по пути к нам лишается также части коротковолновых (холодных) лучей.
Отражение лучей. Луч света, падая на гладкую поверхность, отражается от нее под тем же углом, т.е. угол падения луча равен углу его отражения. По характеру отражения лучей света поверхности делят на зеркальные, глянцевые и матовые.
Зеркальные поверхности отражают практически весь лучевой поток под тем же углом к поверхности, не рассеивая его.
Глянцевые поверхности, например окрашенные эмалевыми красками, отражают значительную часть лучей в направлении, близком к зеркальному, несколько рассеивая их. Примером такого рода поверхностей являются поверхности, окрашенные эмалевыми красками.
Матовые поверхности рассеивают лучи света в результате некоторой шероховатости (например, свежая высохшая штукатурка, стена, покрытая клеевой краской, неокрашенное дерево).