Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Страницы: 1 2 3 След.
RSS
Как мы видим цвет?, Вопрос по поводу отражения и поглощения разными предметами электромагнитных волн видимого спектра.
Ученые объясняют нашу способность воспринимать цвета примерно следующим образом:
Мы видим предметы, потому что они отражают свет, и этот отражённый свет (оределенной длинны волны), пройдя через зрачок и хрусталик, попадает на сетчатку и воспринимается нами как один из цветов. Свет, поглощённый предметом, глаз, естественно, увидеть не может.
Это объяснение ученых,  которые приводят очень простые примеры:
Сажа, например, поглощает почти всё излучение и кажется нам чёрной. Снег, напротив, равномерно отражает почти весь падающий на него свет и потому выглядит белым.
Разные предметы, в зависимости от того, из какого вещества они сделаны (или какой краской покрашены), поглощают свет по-разному.
Это определяется структурой молекул, из которых вещество состоит
Далее ученые пишут: Взаимодействие вещества со световым излучением происходит таким образом, что за один приём одна молекула «заглатывает» только одну порцию излучения, иначе говоря, один квант света или фотон.
Энергия фотона напрямую связана с частотой излучения (чем выше энергия — тем больше частота). Поглотив фотон, молекула переходит на более высокий энергетический уровень. Энергия молекулы повышается не плавно, а скачком. Поэтому молекула поглощает не любые электромагнитные волны, а только те, которые подходят ей по величине «порции».
Вот и получается, что ни один предмет не окрашен сам по себе. Цвет возникает из выборочного поглощения веществом видимого света.
МОЙ ВОПРОС  а как насчет одинаковой структуры молекул цветного экрана телевизора или монитора?  Как мы можем воспринимать РАЗНЫЕ цвета от однородной поверхности экрана с  одинаковой структурой молекул?
Изменено: Татьяна Марченко - 04.04.2015 20:22:24
Кто ясно мыслит - тот ясно излагает
Цитата
Татьяна Марченко пишет:
Как мы можем воспринимать РАЗНЫЕ цвета от однородной поверхности экрана с одинаковой структурой молекул?
Вещества (атомы-молекулы) не только отражают, но и излучают фотоны... Экран монитора  не гомогенное вещество, а имеет  структуру "пикселей", и на "пиксели" возможно разное воздействие. Примерно, как за матовым стеклом разместить три или четыре разноцветных фонарика, и включать их в разных комбинациях и с разной светимостью...
Татьяна Марченко, нет смысла размещать одну и ту же тему в разных разделах форума.
Вполне достаточно в одном.
Большое спасибо за объяснение.
Действительно, я совсем забыла, что телеэкран или мoнитор тоже излучают свет, - благодаря энергии электронов из электронной пушки,  которые попадaя на  люминофорный слой экрана,  преобразуются в свет, не так ли ?

Ecли же источник света отсутствует,  то  цвет вещества определяется ТОЛЬКО структурой молекул, из которых оно состоит  и определяет способность отражать или поглощать свет, cостоящий из элестромагнитных волн видимого спектра? Правильно ли я понимаю?
Кто ясно мыслит - тот ясно излагает
Цитата
Татьяна Марченко пишет:
Ecли же источник света отсутствует, то цвет вещества определяется ТОЛЬКО структурой молекул, из которых оно состоит и определяет способность отражать или поглощать свет, cостоящий из элестромагнитных волн видимого спектра? Правильно ли я понимаю?
Цвет представляет собой содержание субъективного опыта, а источник света влияет на цветовосприятие. Другими словами, цвет не существует сам по себе, в действительности это осцилляции которые воспринимает глаз, а мозг, в свою очередь, обрабатывает получаемую информацию и сравнивает ее с создавшейся на основе опыта картиной окружающего мира. По сути всё, что мы видим, в том числе цвет, - это прообраз реальности, но не сама реальность.
Татьяна Марченко,

Цитата
Татьяна Марченко пишет:
Ecли же источник света отсутствует, то цвет вещества определяется ТОЛЬКО структурой молекул, из которых оно состоит и определяет способность отражать или поглощать свет, cостоящий из элестромагнитных волн видимого спектра? Правильно ли я понимаю?

В общем смысле правильно, но есть много неточностей:

Во-первых поглощают и излучают кванты света не молекулы, а атомы. Еще точнее: электроны в потенциальном поле атомного ядра. Атом полностью лишенный электронов и свободный электрон (условно не находящийся на орбите атомного ядра или как сказано выше вне потенциального (электромагнитного) поля атомного ядра) - не способны поглощать и излучать свет.
Так вот: длины волн поглощаемого и излучаемого света зависят от энергетических уровней электронов в атоме, согласно теории Бора уровни в атоме строго дискретны и поглощение и излучение света происходит квантами строго в момент перехода электрона с орбиты с более высокой энергией на более низкую - излучение, или наоборот с низкой на высокую в момент поглощения. Каждый атом имеет свой собственный спектр излучения характеризующийся строением его электронных оболочек. Так же существует - так называемая - "Зонная Теория" в химических соединениях электронные оболочки атомов объединяются в зонах, по теории их 3:
1. Валентная зона - зона которая характеризует тип связи атомов вещества, молекулярную структуру и структуру кристалла (зонна теория используется для твердых тел - кристаллов и металлов - в газах, аморфных и жидких телах все несколько сложнее)
2. Зона проводимости - в которой электроны находятся в этаком свободном состоянии и могут свободно перемещаться между узлами ионной решетки, а иногда и вовсе её покидать.
3. И наконец запрещенная зона - зона в которой электрон находится не может никак и никогда.
Очевидно, что поглощать и излучать могут только те оболочки которые образуют валентный уровень, псевдосвободные электроны из зоны проводимости как бы находятся вне потенциального поля ядра, а в запрещенной зоне электронов и вовсе нет.

Кроме того в химически связанных атомах меняется и сама структура (а следовательно и энергии) электронных орбиталей. Так например спектры излучения атомарного и молекулярного водорода имеют различия по интенсивности.

Так же имеют место быть и релятивистские эффекты особенно проявляющиеся в больших сложных атомах со множеством протонов и электронов в атомной структуре.

Резюмируя вышесказанное:

1. Цвет - это не физическое понятие, а исключительно следствие субъективное восприятия. В природе не существует цвета, есть только длина электромагнитной волны (или же энергия фотона которая и определяется его длиной волны). С натяжкой можно сказать что видимый спектр ЭМ волн - это цвет, но... тут есть интересный момент о котором расскажу постскриптум.

2. Цвет определяется не только структурой молекулы, а как раз в первую очередь структурой атомов вещества, на которую влияют молекулярные связи, которые накладывают  некоторые, скажем так, маски, потому цвет действительно будет определяться структурой молекулы, но это будет происходить поверх явлений порождаемых атомной структурой. В общем посыл верный, но неточный.

PS:

Так вот, наше восприятие цвета довольно интересная вещь. Как известно, наверное, всем - сетчатку глаза (его [глаза] светочувствительную поверхность) образует особый вид рецепторов: палочки и колбочки - палочки нам не интересны, потому что их всего один тип на сетчатке и они могут лишь отличать свет от тени. А вот колбочек у нас три типа, причем первые возбуждаются под действием электромагнитных волн (или потока фотонов) с длинами волн (или энергиями) воспринимаемыми нами как красный цвет, вторые реагируют на длины волн которые мы воспринимаем как зеленый, а третьи как синий - эти спектры немного перекрывают друг друга, то есть на длинах волн лежащих строго между красным и зеленым в одинаковой степени будут возбуждаться два типа колбочек "красные" и "зеленые". Таким образом наше цветовосприятие образуется восприятием этих трех цветов в различных комбинациях.
Отсюда получается, например, такой забавный парадокс: пусть перед нами лежат две пластины и они обе (на наш взгляд) имеют одинаковый цвет, скажем, обе желтые, мы смотрим на них и по цвету никак не можем отличить одну от другой, но одинаков ли их цвет? Точнее: одинаковы ли длины волн отражаемые от этих пластинок? Давайте проверим и поставим такой эксперимент: направим на пластинки источник белого света, то есть света содержащего все длины волн от красного до фиолетового (для натуральности добавим немного из инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов, которых мы хоть и не увидим, но так будет честнее) а затем, отраженный от пластинок цвет, пропустим через стеклянную призму, то есть разложим пучок отраженного света на спектр из которого он состоит. Так как известно, что свет преломляется тем сильнее чем меньше его длинна волны, то за призмой мы увидим спектр на который разложится пучок света.
Итак, что же мы видим? Пучок света от одной платины так и остался однородным желтым, на белом экране после призмы мы видим точно такойже желтый цвет как от самой пластинки, а вот свет от второй пластинки, неожиданно, разложился после призмы на две составляющие: зеленую и красную. Как же так получилось?

Давайте посмотрим на пластинки внимательно и чтобы на запутаться назовем пластинку с однородным (чистым) желтым спектром №1, а другую №2. Оказывается пластинка №2 имеет прозрачную подоснову на которую нанесена масляная краска из смеси красного и зеленого красителей. Пластинка же за номером 1 выполнена совсем по другому, оказывается её материал вообще белый и сам по себе отражает все длины волн видимого спектра, почему же мы видим желтый? Потому что на пластинку №1 нанесены бороздки с расстоянием между ними кратным длине волны желтого цвета и многократно переотражаясь в углублениях этих бороздок свет имеющий отличную от длину волны от желтого цвета затухает накладываясь на свое отражение с различными фазами, а "желтые" фотоны будут совпадать по фазе при переотражении и складываться давая интенсивный желты цвет.

Если мы видим какой-то цвет он не обязательно чистый, он может быть образован ЭМ волнами различной частоты которые сложились у нас в мозгу в определенный цвет, а может быть образован фотонами с одной длиной волны, может быть следствием излучения, отражения или даже интерференции, как в случае с пластинкой №1, но самое интересное, что восприятие цвета субъективно и никто никогда не сможет поручится за то, что мы вообще видим цвета одинаково, может быть ваш красный больше больше похож на мой зеленый, мы просто договорились называть так цвета, но это не значит что мы их так видим... Вот такие пироги.
Изменено: Вольт Ампер и иже с ним - 06.04.2015 15:11:26
1. Больше сыра - больше дырок.
2. Больше дырок - меньше сыра.
3. Больше сыра - меньше сыра?!..
Некоторые люди способны воспринимать малую часть инфракрасного спектра, оттенки красного кажутся им ярче.

У дальтоников нарушена чувствительность зрительных рецепторов в восприятии ими отдельных цветов светового спектра. По статистике каждый 12-й мужчина в той или иной мере имеет среднее и низкое значение к различению оттенков. Среди женщин дальтонизм неразвит.
Цитата
Meshulam пишет:
У дальтоников нарушена чувствительность зрительных рецепторов в восприятии ими отдельных цветов светового спектра. По статистике каждый 12-й мужчина в той или иной мере имеет среднее и низкое значение к различению оттенков. Среди женщин дальтонизм неразвит.
Нет, не чувствительность, у дальтоников 2 вида клеток колбочек - цветовых рецепторов: синий (400—500 нм), красный (500—700нм), у не дальтоников 3 вида: синий(400—500 нм), зеленый (450—630 нм), красный(500—700нм).
Колбочки, чувствительные к средней части спектра (450—630 нм) - генетическая мутация, которая всегда присутствует у женщин, а у мужчин не всегда.
Наука и жизнь - совместимы и гармоничны.
Цитата
Olginoz пишет:
Колбочки, чувствительные к средней части спектра (450—630 нм) - генетическая мутация,
И очень может быть сравнительно недавняя.
В "Иллиаде" Гомера греки плывут "по волнам винноцветного моря".
Не судите опрометчиво.

Цитата
Olginoz пишет:
Колбочки, чувствительные к средней части спектра (450—630 нм) - генетическая мутация, которая всегда присутствует у женщин, а у мужчин не всегда.
А все из-за сцепленного с полом наследования - данный дополнительный ген находится в X - хромосоме. У мужчин она одна, поэтому если не повезло, то никакого тебе трихроматизма. А у женщин всегда есть запасная, вероятность того, что женщине в наследство достанется две "дефектные" хромомосомы весьма низка. Кроме того, в чрезвычайно редких случаях звезды могут сойтись так, что женщине достанется наследство из одной обычной хромосомы и другой, в которой мутантный ген производит рецепторы со смещенным относительно "стандарта" цветовосприятием, в результате чего она получит четырехцветное зрение вместо трехцветного. Об этом писали и в НиЖ
http://www.nkj.ru/archive/articles/21324/

Цитата
Sapiens пишет:
И очень может быть сравнительно недавняя.
В "Иллиаде" Гомера греки плывут "по волнам винноцветного моря".
Вы, должно быть, шутите? У обезьян, наших ближайших сородичей, зрение трехцветное, так что это приобретение довольно старое. Спелые фрукты так удобнее находить, чем на нюх. Мы видим спелое яблоко издалека, а для кошки или собаки оно отличается от окружающей листвы лишь формой, но не цветом. У меня в детстве пес был, который ел малину, меня очень забавляло, что он находил спелые ягоды на нюх, а не срывал просто очевидно красные ягоды. Тогда я, конечно, не знал о специфике собачьего зрения.
"Чем хрупче доводы, тем тверже точка зрения" С.Е. Лец
Страницы: 1 2 3 След.
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Как мы видим цвет?